Оглавление:
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: Размер доплаты за работу в ночное время в машиностроении
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.
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.
Рекомендуем прочесть: Кража человека какая статья
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.