Закон Ома


Например, что такое ЭДС? Электродвижущая сила — это физическая величина, которая характеризует работу внешних сил в источнике ЭДС. К примеру, в обычной пальчиковой батарейке, ЭДС является химическая реакция, которая заставляет перемещаться заряды от одного полюса к другому. Само слово электро движущая говорит о том, что эта сила двигает электричество, то есть заряд. В каждом источнике присутствует внутреннее сопротивление r, оно зависит от параметров самого источника.

Основные электротехнические формулы



Электрический ток


Обозначается сопротивление буквой R. В СИ единицей сопротивления проводника является ом (Ом). Проводник содержит не только свободные заряженные частицы — электроны, но и нейтральные частицы и связанные заряды. Все они участвуют в хаотическом тепловом движении, равновероятном в любых направлениях. При включении электрического поля под действием электрических сил будет преобладать направленное упорядоченное движение свободных зарядов, которые должны двигаться с ускорением и их скорость должна была бы со временем возрастать.

Закон ома для полной цепи переменного тока


Например, в цепи на рис. 42 а . свободные заряды, перемещаются от тела А к телу Б под действием электростатических сил, а сторонние силы источника питания заставляют их возвращаться обратно – от Б к А . Природа сторонних сил может быть разной. В гальванических элементах (батарейках и аккумуляторах), которые служат источниками постоянного тока, сторонние силы возникают в результате химических реакций между электродами и жидким электролитом.

Закон Ома для переменного тока


Постоянная интегрирования имеет смысл заряда, которым обладает конденсатор до включения его в цепь. Если в цепь включают незаряженный конденсатор, то можно считать С 0 = 0 и тогда Сравнивая формулы для силы тока и напряжения, замечаем, что на участке цепи, содержащем емкость, значение напряжения отстает от значения силы тока по фазе на π /2, то есть сила тока достигает максимума в тот момент, когда напряжение на исследуемом участке обращается в нуль. Приведем расчет участка цепи переменного тока, содержащего индуктивность; значение емкости этого участка учитывать не будем вследствие его малости.

Закон ома для замкнутой цепи


Например: закон Ома для полной цепи. В этом случае учитывается не только сопротивление самой цепи, но и сопротивление источника питания. И звучит он так: Сила тока в замкнутой цепи, состоящей из источника тока (или напряжения) с внутренним сопротивлением и нагрузки, которая также, естественно имеет сопротивление, равна отношению величины ЭДС (электродвижущей силы) источника к сумме внутреннего сопротивления источника и сопротивления нагрузки. Вряд ли в жизни вам пригодится эта формула, ибо мне, как электрику, который делает ремонты в домах, квартирах и других сооружениях, она еще ни разу не пригодилась.
Рекомендуем прочесть:  Телевидение рестелеком

Полный закон Ома для полной цепи


Его также следует при необходимости учитывать в расчётах. Между этими электрическими характеристиками существует определённая, прямолинейная зависимость, которая и показана в законе Ома: I — ток в электрической цепи (Амперы) U — Напряжение (Вольты) R — Сопротивление цепи (Омы) r — внутреннее сопротивление источника питания (Омы) Полный закон Ома для полной цепи звучит так: сила тока в электрической цепи будет прямо пропорциональна напряжению приложенному к этой цепи, и обратно пропорциональна сумме внутреннего сопротивления источника электропитания и общему сопротивлению всей цепи. Любую электрическую схему (любой сложности) можно представить в виде простых путей, по которым перемещаются электроны.

Здесь I 0 и U 0 – амплитудные значения тока и напряжения на данном участке цепи, φ – фазовый сдвиг между током и напряжением. Черта означает знак усреднения. Если участок цепи содержит только резистор с сопротивлением R. то фазовый сдвиг φ = 0. Таким образом, мощность в цепи переменного тока выделяется только на активном сопротивлении. Средняя мощность переменного тока на конденсаторе и катушке индуктивности равна нулю. Рассмотрим теперь электрическую цепь, состоящую из последовательно соединенных резистора, конденсатора и катушки.

Активное сопротивление


В проводнике с активным сопротивлением колебания силы тока совпадают по фазе с колебаниями напряже ния (рис. 4.11), а амплитуда силы тока определяется равенством Мощность в цепи с резистором. В цепи переменного тока промышленной частоты (v = 50 Гц) сила тока и напряжение изменяются сравнительно быстро. Поэтому при прохождении тока по проводнику, например по нити электрической лампочки, количество выделенной энергии также будет быстро меняться со временем.

Его носителями станут положительно и отрицательно заряженные ионы. На катод будут притягиваться электроны и от него отталкиваются положительные ионы к аноду. Полноценному движению ионов в электролите мешает внутреннее сопротивление батарейки, обозначаемое «r». Оно ограничивает отдачу тока во внешнюю цепь и снижает его мощность до определенной величины. В полной цепи электрической схемы ток проходит по внутреннему и внешнему контуру, преодолевая последовательно суммарное сопротивление R+r обоих участков.

Полный Закон Ома для Полной Электроцепи


Полный закон Ома для полной цепи позволяет вычислять общую величину значения напряжения на самих клеммах источника электрического питания, общий ток и общее сопротивление электроцепи. Если есть потребность рассчитать электрические характеристики в отдельных частях цепи, то данный закон Ома следует применить к конкретной части цепи (не беря в расчёт внутреннее сопротивление источника электропитания): I=U/R Любую электрическую схему можно разложить в виде простых цепей прохождения электрического тока, по которым перемещаются заряженные частицы (электроны).

Если в проводнике существует эл. поле, то между концами проводника есть разность потенциалов. Если разность потенциалов постоянна во времени. в проводнике течет постоянный ток. Два рода зарядов. Электроскоп. Проводники и диэлектрики. Электрическое поле. Источники тока. Электрические цепи. Действия электрического тока. Сила тока. Напряжение. Измерения силы тока и напряжения. Электрическое сопротивление. Закон Ома для участка цепи. Соединение проводников. Работа и мощность электрического тока.

Короткое замыкание.

Урок 3


Но, как было замечено, сила тока зависит и от свойств проводника, по которому этот ток «бежит». На силу тока прямо влияет величина удельной электропроводности материала. Теперь представим себе некий проводник (подойдёт такой, как на рисунке 3) с движущимися в нём электронами. Основным недостатком электрона я бы назвал отсутствие у него руля. Из-за этого недостатка движение электронов определяется только воздействующим на них полем и структуры материала, в котором они движутся. Поскольку электроны «не умеют» поворачивать, некоторые из них могут столкнуться с колеблющимися под действием температуры узлами кристаллической решётки, потерять свою скорость от столкновения, и тем самым снизить скорость переноса заряда, то есть понизить силу тока.

В цепи, содержащей чисто реактивное сопротивление — индуктивное или емкостное, — фазы тока и напряжения сдвинуты друг относительно друга на четверть периода, причем в чисто индуктивной цепи фаза тока отстает от фазы напряжения (рис. 2), а в чисто емкостной цепи фаза тока опережает фазу напряжения (рис. 3). Отсюда следует, что в чисто реактивной цепи угол между радиус-векторами тока и напряжения всегда равен 90°, причем в чисто индуктивной цепи радиус-вектор тока при вращении движется позади радиус-вектора напряжения, а в чисто емкостной цепи он движется впереди радиус-вектора напряжения. Эти формулы применимы как для амплитудных, так и для эффективных значений тока и напряжения синусоидальной формы.

В химических источниках тока сторонние силы имеют химическую природу. Например, если погрузить цинковый и медный электроды в серную кислоту, то положительные ионы цинка будут чаще покидать электрод, чем положительные ионы меди. В результате между медным и цинковым электродами возникнет разность потенциалов: потенциал медного электрода будет больше, чем цинкового. Медный электрод станет положительным полюсом источника тока, а цинковый – отрицательным. В генераторах электростанций сторонними силами являются силы, действующие на свободные электроны в металле со стороны вихревого электрического поля, порождаемого переменным магнитным полем.