Георг Саймън Ом започна своето изследване вдъхновява известния труд на Жан Батиста "аналитична теория на топлината". В тази работа, Фурие представляваше топлинен поток между две точки като температурна разлика, а промяната в топлинния поток, свързан с преминаването му през препятствието на грешната форма от топлоизолационния материал. По същия начин, този ома предизвика появата на електрически ток чрез разликата в потенциалните.
Въз основа на това започнах да експериментирам различни материали Изследовател. За да се определи своята проводимост, той ги свързва последователно и персонализира тяхната дължина, така че ток власт Това беше същото във всички случаи.
Важно е при такива измервания да се изберат проводниците със същия диаметър. OM, измерване на проводимостта на сребро и злато, получени резултати, които според съвременните данни не се различават с точност. Така, сребърният диригент в ома прекара по-малко електрически ток от златния. Ом обяснява това с факта, че неговият диригент на среброто е покрит с петрол и поради това, очевидно, опитът не дава точни резултати.
Но не само с това бяха проблеми сред физиците, които по това време бяха ангажирани с подобни експерименти с електричество. Големи трудности с плячка на чисти материали без примеси за експерименти, затруднено калибриране на диаметъра на проводника изкривяват резултатите от теста. Дори голяма гънка е, че силата на тока непрекъснато се променя по време на тестовете, като променливи химични елементи се случват като източник на ток. При такива условия OM доведе до логаритмичната зависимост на текущата сила от съпротивлението на проводника.
Малко по-късно немски физик Поготендорф, специализиран в електрохимия, предложи да заместя химическите елементи върху термодвойката от бисмут и мед. Ом започна своите експерименти. Този път той използва термоелектрично устройство, работещо върху ефекта на Seekek като батерия. Той последователно е свързан 8 проводници от същия диаметър, но с различна дължина. За измерване на силата на текущия ома, окачен с метална резба върху магнитната стрелка на проводника. Текущото, ходене успоредно на тази стрела, я преместихме настрани. Когато това се случи, физикът усукаше нишката, докато стрелата се върне първоначална позиция. Въз основа на ъгъла, към който нишката беше усукана, беше възможно да се прецени стойността на текущата сила.
В резултат на новия експеримент, Ом дойде във формулата:
X \u003d a / b + l
Тук Х.- интензивността на магнитното поле на жицата, Л. - дължина на проводника, а. - постоянно напрежение на източника, б. - постоянна устойчивост на останалите елементи на веригата.
Ако се обръщате към съвременните условия за описание на тази формула, ние ще го получим Х. - Текуща сила но - Източник на ЕМП, b + L. - обща резистентност към веригата.
ЗДМА закон за парцел верига
Законът на Ома за отделен участък от веригата казва: токът на тока в участъка на веригата се увеличава с увеличаване на напрежението и намалява с увеличаване на съпротивлението на този сайт.
I \u003d U / r
Въз основа на тази формула можем да решим, че съпротивлението на проводника зависи от разликата в потенциала. От гледна точка на математиката тя е вярна, но невярна от гледна точка на физиката. Тази формула е приложима само за изчисляване на съпротивлението върху отделен разрез на веригата.
Така формулата за изчисляване на съпротивлението на проводника ще бъде под формата:
R \u003d p ⋅ l / s
Закон за ома за пълна верига
Разликата между закона на Ом за пълната верига от Закона за ома за обекта на веригата е, че сега трябва да вземем предвид два вида съпротивление. Това е "R" съпротивлението на всички компоненти на системата и "R" вътрешно съпротивление на източника на електромоторната сила. Така формулата придобива формата:
I \u003d U / R + R
Законът на Ома за променлив ток
Променлив ток се различава от постоянното от факта, че се променя с определени периоди от време. По-конкретно, той променя значението и посоката си. Да се \u200b\u200bприлага правото на ома тук трябва да се вземе предвид, че съпротивлението в постоянна топлова верига може да се различава от съпротивлението към веригата с текуща променлива. И се различава, ако се прилагат компоненти с реактивна резистентност във веригата. Реактивната резистентност може да бъде индуктивна (намотки, трансформатори, зъби) и капацитивен (кондензатор).
Нека се опитаме да разберем каква е реалната разлика между реактивната и активната резистентност във верига с променлив ток. Вече сте имали нужда да разберете, че стойността на напрежението и текущата сила в такава верига се променя с течение на времето и имат, грубо говорене, форма на вълната.
Ако имаме схематично как тези две значения се променят с времето, ще имаме синусоид. И напрежение и ток от нула максимална стойностСлед това, пускане, преминавайте през нулевата стойност и достига до максималната отрицателна стойност. След това те се издигат отново чрез нула до максималната стойност и така нататък. Когато се казва, че токът или напрежението е отрицателно, тук се има предвид, че те се движат в обратна посока.
Целият процес се среща с определена честота. Точката, в която стойността на напрежението или тока на тока от минималната стойност, която се изкачва към максималната стойност преминава през нула, се нарича фаза.
Всъщност това е само предговор. Нека да се върнем към реактивната и активната съпротива. Разликата е, че във веригата с активния импеданс на текущата фаза съвпада с фазата на напрежението. Това означава, и стойността на тока, а стойността на напрежението достига максимума в една посока едновременно. В този случай, нашата формула за изчисляване на напрежението, съпротивлението или тока не се променя.
Ако веригата съдържа реактивната резистентност, текущите и напрежение фазите се изместват един от друг до ¼ периода. Това означава, че когато токът достигне максималната стойност, напрежението ще бъде нула и обратно. Когато се използва индуктивна съпротивление, фазата на напрежение "преодоляване" на текущата фаза. Когато се използва съпротивление на капацитет, текущата фаза "изпревари" фазата на напрежението.
Формула за изчисляване на намаляването на напрежението върху индуктивната съпротива:
U \u003d i ⋅ ωl
Където Л. - индуктивност на реактивната резистентност и ω - ъглова честота (производно навреме от фазата на трептене).
Формула за изчисляване на спада на напрежението върху капацитивното съпротивление:
U \u003d i / ω ⋅ с
От - капацитет на реактивна резистентност.
Тези две формули са специални случаи на закона на ома за променливи вериги.
Пълното ще изглежда, както следва:
I \u003d U / z
Тук Z. - пълно съпротивление на променливата верига, известна като импеданс.
Обхват на приложение
Законът на Ом не е основен закон във физиката, това е само удобна зависимост на някои ценности от други, които се вписват почти във всякакви ситуации на практика. Ето защо ще бъде по-лесно да се изброят ситуации, когато законът не може да работи:
- Ако има инерционни таксуващи носители, например, в някои високочестотни електрически полета;
- В свръхпроводници;
- Ако проводникът се нагрява до такава степен, че характеристиката на волтъра престане да бъде линейна. Например, в лампи с нажежаема жичка;
- Във вакуумни и газови радиомарки;
- В диоди и транзистори.
Законът на Ома за променлив ток като цяло има същия вид като за постоянно. Това означава, с увеличаване на напрежението във веригата, токът също ще се увеличи в него. Разликата е, че в променливотоковата верига съпротивлението е осигурено на неговите елементи като индуктична индуктивност и контейнер. Като се има предвид този факт, напишете закона на Ома за AC.
Формула 1 - Закон за ONMA за променлив ток
където z е общата резистентност към веригата.
Формула 2 - пълно съпротивление на веригата
Като цяло, импедансът на електрическата верига ще се състои от активна капацитивна и индуктивна съпротива. Просто поставете, токът в ток на променливотока зависи не само от активната омична резистентност, но и върху размера на контейнера и индуктивността.
Фигура 1 - верига, съдържаща омична индуктивна и капацитивна резистентност
Ако, например, в DC верига, включете кондензатора, че токът във веригата няма да бъде, тъй като кондензаторът на постоянния ток е прекъсването на веригата. Ако в DC веригата ще се появи индуктивност, токът няма да се промени. Строго говорейки, тя ще се промени, тъй като бобината ще има омична съпротива. Но промяната ще бъде незначителна.
Ако кондензаторът и намотката са включени в променливотоковото съединение, те ще устоят съответно на тока пропорционално на капацитета и индуктивността. В допълнение, фазовото смяна се наблюдава във веригата между напрежение и ток. В общия случай токът в кондензатора е пред напрежението от 90 градуса. В индуктивност изостава на 90 градуса.
Капацитивното съпротивление зависи от размера на резервоара и честотата на AC. Тази зависимост е обратно пропорционална, т.е. с нарастваща честота и капацитет, съпротивата ще намалее.
След отваряне през 1831 г., Faraday на електромагнитната индукция се появиха първите постоянни генератори и след това и редуване. Предимството на последното е, че променливият ток се предава на потребителя с по-малко загуба.
С увеличаване на напрежението във веригата, токът ще се увеличи по подобен начин с постоянен ток. Но в схемата за променлив ток съпротивата се оказва намотка на индуктивност и кондензатор. Въз основа на това, напишете закона на Ohma за AC: текущата стойност в променливотоковата верига е пряко пропорционална на напрежението във веригата и обратно пропорционална на пълната резистентност към веригата.
- I [a] - силата на текущия
- U [in] - напрежение,
- Z [Ohm] - пълна резистентност към веригата.
Пълно съпротивление на веригата
Като цяло, импедансът на токов съединител (фиг. 1) се състои от активно (R []), индуктивно и капацитивно съпротивление. С други думи, токът в променливотоковия кръг зависи не само от активната омична резистентност, но и върху стойността на резервоара (С [F]) и индуктивност (L [gN]). Импедансът на електрическата верига може да бъде изчислен по формулата:
Където 
Импедансът на електрическата верига може да бъде изобразен графично като правоъгълен хипотензор, който има активна и индуктивна съпротива по обичай.
Фиг. 1. Устойчивост на триъгълник
Като се има предвид последното равенство, което ще записва формулата на Закона за OMA за AC:
- Стойност на амплитудата на тока. 
Фиг.2. Последователна електрическа верига на R, L, C елементи.
От опит може да се определи, че в такава верига на флуктурата на ток и напрежение те не съвпадат във фаза, а фазовата разлика между тези стойности зависи от индуктивността на намотката и капацитета на кондензатора.
Казват: "Вие не знаете закона на Ома - Сити у дома." Така че нека да разберем (запомним), какъв е законът и безопасно отивам на разходка.
Основните понятия на закона ома
Как да разберем закона ома? Просто трябва да разберете какво е в неговото определение. И да започнем с определението за ток, напрежение и съпротива.
Ток I.
Нека текущият поток тече в някой изложител. Това означава, че насоченото движение на заредени частици се случва - да кажем, че това са електрони. Всеки електрон има елементарен електрически заряд (E \u003d -1,60217662 × 10 -19 Chouleon). В този случай, чрез някаква повърхност, ще се проведе специфичен електрически заряд за определен период от време, равен на сумата от всички заредени електрони.
Съотношението на зареждане по време се нарича текущата сила. По-големият заряд преминава през проводника за определено време, толкова по-голяма е текущата сила. Токът се измерва в Amperech..
Напрежение u, или потенциална разлика
Това е точно това нещо, което кара електроните да се движат. Електрическият потенциал характеризира способността на полето да извършва работа по прехвърляне на такса от една точка към друга. Така между две точки на диригента има потенциална разлика и електрическото поле прави обвинението за зареждане.
Физическата стойност, равна на функционирането на ефективно електрическо поле, когато се прехвърли електрически заряди наречено напрежение. Измерено от Б. Volta.. Един Волт - Това е напрежение, което при зареждане на таксата в 1 Кс Прави работа, равна на 1 Джаул.
Съпротивление R.
Известно е, че токът тече в проводника. Нека бъде всеки тел. Преместването по проводника под действието на полето, електроните се сблъскват с тел атомите, проводникът се нагрява, атомите в кристалната решетка започват да се колебаят, създавайки електрони още повече проблеми за движение. Това е явлението и се нарича съпротива. Тя зависи от температурата, материала, напречното сечение на проводника и се измерва в Ома.
Формулиране и обяснение на закона на ома
Законът на германския учител Джордж ома е много прост. Той казва:
Силата на тока на площадката на веригата е пряко пропорционална на напрежението и обратно пропорционална на съпротивата.
Георг Ом донесе този закон експериментално (емпирично) в 1826 година. Естествено, толкова по-голяма е съпротивата на сюжета на веригата, толкова по-малко ще бъде токът. Съответно, толкова по-голямо е напрежението, токът ще бъдат по-големи.
Между другото! За нашите читатели сега има 10% отстъпка
Тази формулировка на ома е най-простата и подходяща за веригата. Говорейки "секцията на веригата" имаме предвид, че това е хомогенна област, на която няма източници на ток с ЕМП. Говорейки по-лесно, този парцел съдържа известна резистентност, но няма батерия, която осигурява самото място.
Ако разгледаме закона на OMA за пълната верига, формулировката му ще бъде малко по-различна.
Нека имаме верига, тя има източник на ток, създавайки напрежение и известна съпротива.
Законът се записва, както следва:
Обяснението на закона за ома за кухия схема не е фундаментално различно от обяснението за верижната част. Както можем да видим, съпротивлението е съставено от съпротивлението и вътрешната резистентност на източника на ток и вместо напрежението във формулата се появява електромоторната мощност на източника.
Между другото, какво е EDC, прочетете в нашата отделна статия.
Как да разберем закона ома?
За да интуитивно разбирам закона OMA, ние се обръщаме към аналогията на текущия изглед под формата на течност. Така помисли си Георг Ом, когато прекара експериментите, благодарение на който законът беше отворен, наречен Име.
Представете си, че токът не е движение на частици носители на заряда в проводника, но движението на водния поток в тръбата. Първоначално водата се повдига от помпата до водоустойчивостта и оттам, под действието на потенциалната енергия, тя се стреми и тече през тръбата. Освен това, колкото по-висока е помпата, толкова по-бързо тече в тръбата.
Това следва заключението, че скоростта на потока на водата (ток в проводника) ще бъде по-голямата по-голяма потенциална вода енергия (потенциална разлика)
Силата на тока е пряко пропорционална на напрежението.
Сега нека се обърнем към съпротивата. Хидравличното съпротивление е съпротивлението на тръбата, причинено от неговия диаметър и грапавост на стените. Логично е да се предположи, че колкото по-голям диаметърът по-малко съпротива тръби и тези голямо количество Водата (по-голям ток) ще изтече през напречното си сечение.
Силата на тока е обратно пропорционална на съпротивата.
Такова аналогия може да се извърши само за фундаментално разбиране на закона на Ома, тъй като нейният първичен външен вид всъщност е доста груб подход, който въпреки това намира отлично използване на практика.
Всъщност съпротивлението на веществото се дължи на трептенето на атомите на кристалната решетка, а токът е движението на носители на свободни заряда. В металите, свободните носители са електрони, които са счупили атомните орбити.
В тази статия се опитахме да дадем просто обяснение на закона на ома. Познаването на тези на пръв поглед обикновените неща могат да ви служат добро обслужване на изпита. Разбира се, ние я доведохме до най-простата формулировка на закона на Ома и няма да се качим в отломките на по-висока физика, занимаващи се с активната и реактивната съпротива и други тънкости.
Ако имате такава необходимост, нашите служители ще се радват да ви помогнат. И накрая, предлагаме ви да видите интересното видео за закона ома. Това е наистина информативно!
Предназначение: Експериментално определяйте импеданса на различни товари и сравнете експерименталните стойности с теоретично.
Теоретична част
Помислете за връзката между тока и напрежението в точката на променлив ток, когато различните натоварвания са включени (фиг. 29).
Омична съпротива. При този термин разберете съпротивлението на диригента на DC. В бъдеще ще разгледаме квази-стационарни течения, за които моментните стойности на силата на ток и напрежение, обозначени с малки букви i. и улавяне, спазвайте законите на ома и джауле-Ленца. Ще бъдат обозначени амплитудните стойности на тока и напрежението АЗ СЪМ. и U m..
Нека омическото съпротивление прилага напрежение чрез хармоничното право:
Улавяне = U m.cos w. t., (31)
където w е цикличната честота на трептенията. Според закона на ома R. Текущи потоци i.:
i. = АЗ СЪМ.cos w. t., (33)
От отношения (32) и (33) следва: \\ t
1) фазите на ток и напрежение върху омичната резистентност съвпадат;
2) амплитудите на ток и напрежение са свързани с отношението
Фиг. 29. Охмски, индуктивен и капацитивен товар
Индуктивна съпротива. Нека дадем намотка с индуктивност Л. и незначителна ниско омична съпротива, променяща се напрежение по закон (31). Бобината се среща с променящ се ток, който създава редуващо магнитно поле. Промяна на магнитния поток F \u003d Li. Това поле ще се отделя в завоите на намотката на EMF самоиндукцията
.
Тъй като напрежението, принадлежащо на бобината, играе ролята на ЕМП и няма намаление на напрежението във веригата ( R. \u003d 0), според второто правило на Kirchhoff за незабавни ценности, можем да напишем:
улавяне + \u003d 0 или 
.
Последно пренаписване във формата диференциално уравнение
Или 
.
Интегрирането на това уравнение дава следния израз:
.
,
(35)
От (31) и (35) следва: \\ t
1) ток, който минава през намотката, изостава от фазовото напрежение на р / 2 или че същото, напрежението е пред текущата във фаза на P / 2;
От сравнение (36) c (32) следва, че стойността на w Л. Във веригата с индуктивност играе ролята на съпротива. Магнитуд
X L.\u003d W. Л. (37)
обади се индуктивна съпротива.
Капацитет. Кондензаторът е разкъсване на проводници, така че не пропуска постоянният ток. Когато напрежението се променя между плочите, мигновената стойност на зареждането на кондензатора, определена по формулата, се променя
q \u003d cu., (38)
за които в кабелите трябва да текат, свалянето на гънките или пренасянето от тях. Казва се, че кондензаторът прескача променлив ток, въпреки че в пространството между плочите няма такса за зареждане от един щепсел към друг.
Преминаването на зареждането на кабелите се натрупва върху кондензаторните плаки, така че стойността му е равна i \u003d dq / dtкъдето q. - Незабавно катерене стойност. Като се има предвид (38) и разглеждане на доставеното напрежение, различно от закона (31), ние получаваме:
.
Тъй като cos (p / 2 + w t.) \u003d -Sin w t, Последното ще бъде под формата:
. (39)
Сравнявайки (31) и (39), ние имаме:
1) токът във веригата с кондензатора е пред фазовото напрежение на Р / 2, с други думи, напрежението изостава от тока на P / 2 фаза;
2) амплитудите на ток и напрежение са свързани с отношението
. (40)
Магнитуд
обади се капацитивна съпротива.
При измерване и изчисляване на алтернативни токови вериги вместо амплитудна употреба съществуващи (ефективни) Стойности на текущата сила I. и напрежение Улавянесвързани с амплитудата:
Тяхното използване се дължи на факта, че законът на Joule-Lenza в случай на AC превръща същия вид като за постоянното. Съответно, електрическите измервателни устройства се оценяват до ефективни стойности.
Очевидно е, че формулите (34), (36) и (40) не се променят при заместване на амплитудните стойности за ефективни и ще вижте:
U r \u003d i × r, U l. = I.× W. Л., U c. = I./ W. ° С., (42)
където индексите R., Л.и ° С. Означава напрежението на подходящия товар.
Векторни диаграми. Фазовите съотношения между ток и напрежение са показани графично на фиг. тридесет.
Има и друг начин за тяхното представяне, което ви позволява да опростите изчисленията на веригите със сложен товар.
 Фиг. 31. |
Харчат от някаква точка ОТНОСНО (Фиг. 31) ос О. и отложи от същия точков вектор НОпод ъгъл j към оста О.. След това дадем този вектор да се върти около точката. ОТНОСНО В равнината на шаблона обратно на часовниковата стрелка с ъгловата скорост w. Ъгъл между A®.и О. След известно време t.ще бъде a \u003d w t. + j. Проекция A®.на оста О. равен
H. = Х. = А.cos A.
Х. = А.cos (W. t. + J). (43)
Изход: всичко хармонично колебание Тя може да бъде предадена до въртене на вектора на съответната дължина и ориентация.
Следователно, ако построите вектор Улавяне и под подходящия ъгъл за отлагане на вектора I., със съвместни вентилационни вектори, ъгълът между тях ще остане непроменен (43). Векторни ток и диаграми на напрежение при различни натоварвания са показани на фиг. 32.
Серийна връзка R., L и S.. За да се изчисли такава верига, ние използваме метода на векторни диаграми. С серийно свързване на товари, моментната стойност на тока за тока във всички точки на веригата трябва да бъде една и съща, т.е. Текущата фаза на всички товари е еднаква.
Въпреки това, подчертава зависимостта, които не съвпадат във фаза с ток. Напрежението върху омичното съпротивление съвпада във фаза с ток, върху индуктивния - преди тока на P / 2, върху капацитивните - изостават зад P / 2. По този начин, сгъваеми вектори U r., U l. и U c., Получавам общото напрежение, приложено към веригата. Дотолкова доколкото U l. и U c.противоположно на посоката, по-удобно е първо да ги сгънете и след това вектор U l - u c Клаузи. U r.. В резултат на това имаме:
.
Заместващи отношения (42), получаваме:
. (44)
В този израз ролята на съпротивата изпълнява величината
, (45)
наречена пълно съпротивление на веригата към променливия ток или импеданс. С използването му (44) приема формата:
U \u003d i × z. (46)
Този израз често се нарича закон за променливите течения. Стойност
(47)
наречен реактивна съпротива и е комбинация от индуктивна и капацитивна съпротива.
Векторната диаграма (фиг. 33) също показва, че приложеното напрежение и текущият поток не се колебаят не в една и съща фаза, но имат фази на смянаj, стойността, която се определя от която и да е от формулите по-долу след диаграмата:
; 
;
.
Трябва да се отбележи, че формулата (46) е обща за всяко съединение от натоварвания и формули (45), (47) и (48) са валидни само за конкретен случай на серийна връзка.
Експериментална част
Оборудване: Reostat 1000 ома, ключ, амперметър, волтметър, периодират 100 ома, батерия с кондензатори, намотка.
Процедура за извършване на работа
Упражнение 1. Измерване на омична съпротива.
Схемата за инсталиране е показана на фиг. 34.
В този опит като товар се прилага ниско ниво на задържане. Високо съпротивление се използва като потенциометър.
1. Измерете тока чрез натоварването при три различни стойности на подаденото към него напрежение. Резултатите от измерването са таблица. 12.
Задача 2. Измерване на капацитивна резистентност.
1. В работната схема, като натоварване, включете батерията на кондензатора. Текущото и напрежението на товарната мярка по същия начин като задание 1. Резултатите от измерването се добавят и към таблицата. 12.
Забележка.Стойността на капацитета на батерията се препоръчва да се избере в диапазона от 20-40 микроф.
Задача 3. Измерване на импеданса на бобината.
1. Измерването на импеданса на намотката се извършва по подобен начин с предишни задачи, като се използва намотката като товар.
Задача 4. Измерване на импеданса на серийната връзка R, L и S.
1. Товарът ще обслужва свързания дестат, батерията на кондензатора и намотката.
2. ток и напрежение при измерване на товара по същия начин за задача 1.
3. Според всяко измерване, изчисляване на импедантите Z. Емисионни натоварвания.
4. Сравнете експерименталните резултати с теоретични или паспортни стойности. Резултатите от сравнението ще доведат до изхода.
Таблица 12.
| Номер на задачата | Волтаж, Улавяне | Текуща сила I. | Z. exp, о. | Z. EXPSR. , ОН. | Z. Теорема, ом. | ||||
| Стойност на дивизията | в отделите | в Б. | Стойност на дивизията | в отделите | в. | ||||
| Резистор | |||||||||
| кондензатор | |||||||||
| бобина | |||||||||
| 4 серийна връзка | |||||||||
Забележка.Теоретичният за реда ще бъде неговата стойност на съпротивлението на паспорта. За кондензатор Z. Теорът се определя от стойността, използвана в експеримента, изчислението се изчислява с формула (41). Бобината притежава както омична, така и индуктивна съпротива, поради което импедансът се изчислява с формула (45) и като R. Трябва да се използва сумата от омични съпротивления на ризостата и намотката.
5. Изчисляване на грешките на експерименталните стойности за получаване на класовете на точността на ампермера и волтметъра, теоретични - според паспортните данни на инструментите.
Проверете въпроси и задачи
1. Запишете и обяснете закона на OMA за AC.
2. Как е омичният, реактивен и импеданс в веригата за променлив ток?
3. Какво се разбира под ефективните стойности на ток и напрежение?
4. Начертайте векторна диаграма за резистор в веригата за променлив ток. Правят обяснения.
5. Начертайте векторна диаграма за кондензатор в точката на променлив ток. Правят обяснения.
6. Начертайте векторните диаграми за перфектната намотка и намотки с забележима омична резистентност в веригата за променлив ток. Правят обяснения.
7. Начертайте векторна диаграма за последователна връзка на резистора, кондензатора и намотките в веригата за променлив ток. Правят обяснения. Вземи закона на Ом от векторната диаграма.
Лабораторна работа 9 (11)
Измервателна мощност
В променлив ток верига
Предназначение: Можете да се запознаете с измерването на захранването в веригата на променлива тока по метода на три волтметъра.
Теоретична част
Подобно на всеки проводник, бобината в DC веригата консумира енергията, която работи върху отоплението на проводниците. Имотът на диригента за превръщане на електрически ток към термичен се характеризира с него омична съпротивление R.. Силата на топлинните загуби се определя по формулата
където I. - Текуща сила в диригента.
Когато бобината е включена в веригата за променлив ток, тя изпраща и топлина от закона (49), но в този случай I. - ефективна стойност на силите на променлив ток.
Ако намотката има феромагнитна сърцевина, след това променлив ток, преминаващ през намотката, вълнува вихровите токове в него (Foucault токове), което води до нагряване на ядрото. В допълнение, има непрекъсната промяна в намагнитването на ядрото по размер и посока (рекултивация), което също води до нагряване на ядрото. Тези допълнителни загуби на енергия са еквивалентни на увеличаване на съпротивлението на проводника. Характеризират се кумулативни необратими загуби на енергия, които са върху нагряването на проводници и ядро. активна съпротива Намотки, определени по формулата
Тази съпротива, за разлика от омичното, не може да бъде измерена, тя може да бъде изчислена само.
Спадът на напрежението върху активното съпротивление се счита за течност във фаза с ток.
 Фиг. 35. |
При липса на ватметър, мощността, консумирана от бобината, може да бъде определена с три волта. Ако бобината има индуктивност Л. и активна съпротива R. и след това между тока в бобината и напрежението върху него има промяна на фазите J, който е илюстриран чрез векторна диаграма (фиг. 35), където I. - ток през бобината, \\ t Улавяне Ай. U l. - Напрежението намалява върху активната и индуктивна съпротива на намотката, \\ t Улавяне K - пълно напрежение на бобината.
Мощността на енергия може да се изчисли или от (49), или от формула
. (51)
I. и Улавяне Той се измерва директно и за определяне на фактора на мощността (COS J), в серия с бобината е включена омична резистентност R..
От векторна диаграма (фиг. 36) Общото напрежение във веригата се записва от теоремата Косинус:
. (52)
 Фиг. 36. |
В тези изрази Улавяне - доставеното напрежение, Улавяне K - напрежение на бобината, U r. - Напрежение върху омична съпротива. И трите напрежения са измерими директно. След това, тъй като бобината и омичната резистентност е свързана последователно, токът на тока в тях е същият и се определя с формулата
какво ви позволява да правите без амперметър.
Експериментална част
Оборудване: автотрансформатор; намотка; реостат; Волтметър 0-50 V; 2 волтметър 0-150 V; Твърди и типични сърцевини.
Процедура за извършване на работа
Упражнение 1. Измерване на мощността на бобината без ядро.
В диаграмата на фиг. 37 Напрежението, подадено на веригата, се регулира от автотрансформатора. Reostat се използва като омична съпротива.
