Vratimo se ponovo na Sl. 7.1. Evo zatvorenog provodljivog lanca. Na parceli lanca 1- ali-2 Kretanje prevoznika naboja događa se pod djelovanjem samo elektrostatičke snage \u003d tUŽILAC WHITING - PITANJE:. Takve lokacije se zovu uniforma.

Potpuno različite stvari su na dijelu kruga 2- b.-Ne. Ovdje optužbe nisu samo elektrostatička, već i moć treće strane. Puna snaga pronaći ćemo savijanje ove dva:

.

Parcela zatvorene konture, gdje, zajedno sa elektrostatičkom snagom, treće strane, nazvana nehomogeni.

Može se pokazati da je na homogenom dijelu lanca prosječna stopa kretanja prijevoznika nabojača proporcionalna na snagu koja djeluje na njih. Da biste to učinili, dovoljno je uporediti formule dobivene u zadnjem predavanju: =
(6.3) i =(6.13).

Proporcionalnost brzine je snaga, a trenutna gustina - napon će se nastaviti u slučaju nehomogenog dijela lanca. Ali sada je snaga polja jednaka zbroju napetosti elektrostatičkog polja i polja treće strane
:

. (7.5)

Ovo je jednadžba zakona o OHM-u u lokalnom diferencijalnom obliku za nehomogenilanac parcele.

Sada se obratimo zakonu OHM-a za nehomogeni dio lanca u integralnom obliku.

Izdvajamo dva bliska dijela  S.zaplet dlcijevi struje (Sl. 7.3.). Otpornost na ovo područje:

,

a trenutna gustina može se povezati sa trenutnom:

.

Sl. 7.3.

Ova dva izraza koriste se u jednadžbi (7,5) sprotivajući ga prethodnoj liniji:

Integriranje posljednje jednadžbe u nehomogenom odjeljku 1-2, dobivamo:

.

Sastav IR 1-2 =U.- napon u odjeljku 1-2;

prvo sastavno desno =\u003d  1 - 2 - potencijalna razlika na krajevima web mjesta;

drugi integralni =\u003d  1-2 - EDS. Trenutni izvor.

Uzimajući u obzir sve ovo, krajnji rezultat bit će zabilježen u obliku:

. (7.6)

to ohm zakon za nehomogen dio lanca u integriranom obliku. Imajte na umu da napon na nehomogenom dijelu lanca U.ne poklapa se s razlikom u potencijalima na svojim krajevima ( 1 - 2):

IR 1-2 =U. 1-2 = ( 1 – 2) + 1-2 . (7.7)

Ove dvije vrijednosti su jednake samo u slučaju homogenog područja, gdje trenutne izvore nedostaju i  1-2 \u003d 0. Zatim: Onda:

U. 1-2 = 1 – 2 .

Za zatvorenu petlju, OHMA-ova jednadžba zakona (7.6) je nešto izmijenjena, jer je potencijalna razlika u ovom slučaju nula:

. (7.8)

U zakonu OHM-a za zatvoreni lanac (7.8) R. - Potpuna konturna otpornost, preklopivši iz vanjskog otpora lanca R. 0 i otpor unutrašnjeg izvora r.:

R.=R. 0 +r..

1. Kirchhoff pravila

Stalni trenutni zakoni koji smatraju nama omogućavaju izračunavanje struja u složenim razgranatim električnim krugovima. Ovi se izračuni pojednostavljuju ako koristite Kirchhoff pravila.

Pravila Kirchhoff Dve : Toko praviloi pravilo napona.

Trenutno pravilo odnosi se na čvorove krugova, odnosno na takve tačke kruga, gdje se ne konvertira manje od tri provodnika (Sl. 7.4.). Pravilo struje glasi: algebarska količina struja u čvoru je nula:

. (7.9)

Sl. 7.4.

Prilikom sastavljanja odgovarajuće jednadžbe, struje koje teče u čvor uzimaju se sa znakom plus i ostavljajući ga - sa minusnim znakom. Dakle za čvor Ali(Sl. 7.3.) Možete napisati:

I. 1 –I. 2 –I. 3 +I. 4 –I. 5 = 0.

Ova prva pravila Kirchhoff-a posljedica je jednadžbe kontinuiteta (vidi (6.7)) ili zakon očuvanja električnog naboja.

Pravilo naponaodnosi se na bilo koju zatvorenu konturu razgranatog lanca.

Izdvajamo, na primjer, u razgranatom lancu, zatvoreni element 1-2-3-1 (Sl. 7.5.). Proizvoljno označen u granama smjera struje I. 1 ,I. 2 ,I. 3. Za svaku poslovnicu zabilježit ću jednadžbu Zakona o OHM-u za nehomogeni dio lanca:

Parcela.
.

Ovdje R. 1 ,R. 2 ,R. 3 -punotpor odgovarajućim granama. Nakon kreiranja ovih jednadžbi dobivamo formulu drugog pravila Kirchhoffa:

I. 1 R. 1 –I. 2 R. 2 –I. 3 R. 3 = 1 + 2 – 3 – 4 + 5 .

Pravilo napona formulirano je na sljedeći način: u bilo kojem zatvorenom krugu, algebarska količina padova napona jednaka je algebarskoj količini EDS-a, koja se nalazi u ovom krugu:

. (7.10)

Sl. 7.5.

U pripremi jednadžbe (7.10), drugo pravilo Kirchhoffa postavljeno je smjerom obilaznice: u našem primjeru - u smjeru kazaljke na satu. Struje se podudaraju s smjerom obilaznice, uzmite znak plus ( I. 1), struje suprotnog smjera - sa znakom minus (- I. 2 , –I. 3).

E.d.s. Izvor se uzima sa Plus znak, ako stvara struju koja se podudara sa smjerom obilaznice (+  1, +  2, +  5). Inače, e.d.s. Negativan (-3 3, - 4).

Kao primjer, Kirchhoff pravila jednadžba za određeni električni krug - mjerni most od bijesa (Sl. 7.6). Most oblika četiri otporna R. 1 ,R. 2 ,R. 3 ,R. Četiri. Na bodovima SVEDOK JOVANOVIĆ - ODGOVOR:i B.napajanje je povezano na most (, r.), a u dijagonalu BD. - Mjerni galvanometar sa otporom R. g.

Sl. 7.6.

U svim granama šeme proizvoljnooznačavaju smjer struje I. 1 ,I. 2 , I. 3 , I. 4 , I. g, I.  .

Na dijagramu četiri čvora: bodovi SVEDOK JOVANOVIĆ - ODGOVOR:,B.,C.,D.. Za tri od njih će izjednačiti jednadžbu prvog pravila Kirchhoffa - trenutna pravila:

tačka Ali: I.  – I. 1 – I. 4 = 0; (1)

tačka B.: I. 1 – I. 2 – I. G \u003d 0; (2)

tačka D.: I. 4 + I. G - I. 3 = 0. (3)

Za tri konture kruga Abda,BCDB.i ADC.SVEDOK JOVANOVIĆ - ODGOVOR:aktivirajte jednadžbu drugog pravila Kirchhoffa. U svim krugovima, smjer upravljanja u smjeru kazaljke na satu.

Abda: I. 1 R. 1 + I. G. R. G - I. 4 R. 4 = 0; (4)

BCDB.: I. 2 R. 2 – I. 3 R. 3 – I. G. R. g \u003d 0; (pet)

ADC.SVEDOK JOVANOVIĆ - ODGOVOR:: I. 4 R. 4 + I. 3 R. 3 + I.  r. = . (6)

Stoga smo dobili šest sustava jednadžbe, rješavanje svih šest nepoznatih struja.

Ali češće je Whitstone most koristi za mjerenje nepoznatog otpora R. x.  R. jedan. U ovom slučaju otpornici R. 2 ,R. 3 I. R. 4 - Varijable. Promjena njihovog otpora, osiguravajući da se struja u mjernom dijagonalu mosta pokazala nula I. G \u003d 0. To znači da:

I. 1 =I. 2 cm (1),

I. 3 =I. 4 cm (3),

I. 1 R. 1 = I. 4 R. 4 cm (4),

I. 2 R. 2 = I. 3 R. 3 cm (5).

S obzirom na ove pojednostavljivanje okolnosti, zaključujemo da:

,

.

Divno je to odrediti nepoznati otpor, morate znati samo otpor otpornika mosta R. 2 ,R. 3 I. R. Četiri. E.d.s. Izvor, njen unutarnji otpor, kao i otpor galvanometra u ovom mjerenju ne igraju nikakvu ulogu.

Često se nalazi u radu sa električnom energijom. Zahvaljujući obrascu koju je njemački fizičar pronašao Georg Omum, danas možemo izračunati vrijednost struje koja teče u žici ili potrebnu debljinu žice za povezivanje na mrežu.

Otvaranje povijesti

Budući naučnik zanimali su se u malim godinama. Proveo je mnogo testova povezanih sa. Zbog nesavršenosti mjernih uređaja tog vremena, prvi rezultati istraživanja bili su pogrešni i spriječili daljnji razvoj problema. Georg je objavio prvi naučni rad koji je opisao moguću vezu između napona i struje. Naredni radovi potvrdili su pretpostavke, a OM je formulirao svoj poznati zakon. Svi radovi su napravljeni u izveštaju iz 1826. godine, ali naučna zajednica nije primetila radove mlade fizike.

Pet godina kasnije, kada je poznati francuski naučnik došao na isti zaključak, Georg Omar je dodijelio Coplisovu medalju, što je doprinio velikom doprinosu razvoju fizike kao nauke.

Danas se zakon o OHM koristi širom svijeta priznate istinskim zakonom prirode. .

Detaljan opis

Georgijski zakon prikazuje vrijednost električne energije u specifična mrežaImati ovisnost o otpornosti na opterećenje i unutrašnje elemente napajanja. Razmislite o tome detaljno.

Uvjetni uređaj koji koristi električnu energiju (na primjer, zvučni zvučnik) Kada se spoji na izvor napajanja, formira zatvoreni krug (slika 1). Spojite zvučnik na bateriju. Trenutni palac preko zvučnika također bi trebao biti kroz napajanje. Protok napunjenih čestica potaknut će otpor žice i unutrašnje elektronike uređaja, kao i otpornost baterije (elektrolit unutar limenke može imati određeni utjecaj na električnu struju). Na osnovu toga, vrijednost otpornosti zatvorene mreže izrađena je od otpora:

• Izvor napajanja;
• Električni uređaj.

Povezivanje uvjetnog električnog instrumenta (zvučnika) na izvor napajanja (baterija automobila)

Prvi parametar naziva se unutarnji, drugi - vanjski otpor. Sutrativši izvor električne energije označen je simbolom R.

Zamislite da na mreži napajanje / električni uređaj prolazi određenu trenutnu T. Da bi se sačuvala stabilna vrijednost vanjske mreže vanjske mreže, u skladu sa zakonom, na njenim završecima treba pratiti na njenim završecima, što je jednako do r * t. Struja iste veličine prolazi unutar lanca. Kao posljedica toga, očuvanje stalne vrijednosti električne energije unutar mreže zahtijeva potencijalnu razliku na kraju otpora R. To, prema zakonu, treba biti t * r. Prilikom uštede stabilna struja Na mreži vrijednost elektromotorne sile je:

E \u003d t * r + t * r

Iz formule slijedi da je EDC jednak količini padova napona u unutrašnjoj i vanjskoj mreži. Ako preuzmete vrijednost t za nosače, dobivamo:

E \u003d.T (r + r)

T \u003d e / (r + r)

Primjeri zadataka za primjenu zakona za povezanu mrežu

1) Izvor EDC 15 V i otpor 2 ohma povezan je s otpornošću 5 ohma. Zadatak je izračunati struju i napon na isječci.

Proračun

• Zamislite OHM zakon za povezanu mrežu: T \u003d E / (R + R).
• Smanjenje napona izračunava se formulom: u \u003d e-tr \u003d ER / (R + R).
• Zamjenjujemo postojeće vrijednosti u formuli: t \u003d (15 V) / ((5 + 2) Ohm) \u003d 2,1 a, u \u003d (15 V * 5 Ohm) / (5 + 1) OM \u003d 12,5 V

Odgovor: 2,1 a, 12.5 V.

2) Kada se povezujete na elemente otpornika otpornosti od 30 ohma, struja u mreži snimljena je na 1,5 a, a kada je struja isti element bio povezan s otporom 15 ohma, tekuću snagu je bila 2,5 a . Problem je saznati vrijednost EDS-a i unutarnjeg otpora lanca iz elemenata elektroplata.

Proračun

• Zakona Georg Oma pišemo za povezanu mrežu: T \u003d E / (R + R).
• Iz njega ćemo povući formulu za unutrašnji i vanjski otpor: E \u003d T_1 R_1 + T_1 R, E \u003d T_2 R_2 + T 2R.
• Izjednačavamo dijelove formule i izračunali unutrašnji otpor: r \u003d (T_1 R_1-T_2 R_2) / (T_2-T_1).
• Dobivene vrijednosti će zamijeniti u zakonu: e \u003d (T_1 T_2 (R_2-R_1) / (T_2-T_1).
• Izrežite proračune: r \u003d (1,5 a ∙ 30 ohm-2.5a ∙ 15 ohma) / (2,5-1,5) A \u003d 7,5 ohm, e \u003d (1,5 a ∙ 2.5a (30-15) OM) / ((2,5- 1.5) a) \u003d 56 V.

Odgovor: 7,5 ohm, 56 V.

Opseg primjene Zakona o OHM-u za zatvoreni lanac

Zakon o OHMA je univerzalni alat za električar. Omogućuje vam pravilno izračunavanje trenutne čvrstoće i napona u mreži. Princip rada nekih uređaja je zakon o OHM-u. Posebno osigurači.

Kratki spoj - nasumično zatvaranje dva dijela mreže, koje ne pružaju dizajn opreme i dovode do grešaka. Da biste spriječili takve događaje, koristite posebne uređaje koji isključuju mrežnu snagu.

Ako se dogodi nasumično zatvaranje velikog kruga preopterećenja, uređaj će automatski prestati teći struje.

Omar Law B. ovaj slučaj Nalazi mjesto na odjeljku DC kruga. U potpunoj shemi procesa može biti mnogo više. Treba izvršiti mnoge akcije u izgradnji električne mreže ili popravka, uzimajući u obzir zakon Georg Oma.

Da biste dovršili omjer trenutnih parametara u vodičima, predstavljene su formule:

Složeniji izraz zakona za praktičnu primjenu:

Otpor je predstavljen omjerom napona na čvrstoću struje u lancu. Ako se napon poveća u N Timesu, trenutna vrijednost će se povećati i u N puta.

Ne manje se ne zna u elektrotehničkoj radu Gustava Kigoffa. Njegova pravila pronalaze aplikacije u proračunima razgranatih mreža. Osnova ovih pravila laže.

Postupak naučnika pronašli su upotrebu u izumu mnogih svakodnevnih stvari, poput žarulje sa žarnom niti i električnih peći. Mnoga moderna dostignuća u elektronici dužna su otkriti 1825. godinu.

to je napon između stubova izvora

trenutna ovisi o EMF-u i radu trećih strana na kretanju jednog naboja sa jednog pola izvora u drugu.

2. Riječ i zapišite OHM zakon za zatvoreni lanac

Snaga struje u zatvorenom električnom krugu proporcionalna je izvoru EMF-a i obrnuto proporcionalno otpornosti na lanca.

3. Koja je razlika u nadolazećem i dogovorenom uključivanju dosljednih povezanih izvora struje?

Kaže se da je 2. izvor uključen u prvi, ako oni, rade sami stvaraju struje u jednom smjeru. 3. izvor je pogrešno s prvim ako su struje stvorene po njima jednako usmjerene.

4. Zakon o Wordu OHMA za zatvoreni lanac s nekoliko uzastopno povezanih strujnih izvora. Donijeti formulu ovog zakona.

Snaga struje u zatvorenom električnom krugu sa uzastopno povezanim izvorima struje izravno je proporcionalna zbroj njih.

EMF i obrnuto proporcionalan otpornosti lanca.

5. Kako odrediti smjer struje u zatvorenom krugu s nekoliko uzastopno povezanih strujnih izvora?

Ako a

ta trenutak teče u smjeru kazaljke na satu. U suprotnom slučaju - u smjeru suprotnom od kazaljke na satu.

Razmatrati jednostavni sistem vodiči koji sadrže trenutni izvor (Sl. III.29). Pretpostavimo da u uređaju koji konzumira električnu energiju bit će potrebno održavati određenu trenutnu snagu, a elektroni se moraju kretati u smjeru označenim strelicama. Očigledno je da prilikom prenosa elektrona sa zajedničkim nabojem, električne snage koje djeluju na elektrone u smjeru napraviće pozitivan rad, koji, prema formuli (1,42), ovisi samo o potencijalima početne i krajnje točke prijenosa i jednakih

Da bi se održali trajni, trenutni izvor mora kontinuirano pomicati elektrone iz točke 1 do točke 2. Istovremeno je potrebno prevladati privlačnost elektrona na pozitivno nabijene tačke 1 i odbojnosti od negativnog nabijenog tačka 2, tj. Da biste prevladali elektrostatičku moć izvoru iz tačke 2 do točke 1. Dakle, trenutni izvor mora se primijeniti na elektrone usmjerenog tijela tijela protiv elektrostatičke sile

kontrolirani sukobi između elektrona i atoma struje izvora. Sa tim sudarima, dio kinetičke energije naređenog kretanja elektrona gubi se i stoga, kako bi se održala stalna brzina ovog pokreta, trenutni izvor mora nadoknaditi gore navedeni gubitak energije u samom izvoru.

Kompletna operacija izveli su sila trećih strana unutar trenutnog izvora kada se punjenje prenosi sa točke 1 do točke 2, jednak iznosu: 1) djeluje protiv elektrostatičkih snaga koji djeluju u tekućem izvoru i 2) gubitak elektrona Tokom njihovog prolaska kroz trenutni izvor:

Ovaj omjer izražava zakon očuvanja energije. Očito je da je rad karoserije jednako radu koji su izveli elektrostatičkim silama izvan izvora struje. To znači da je trenutni izvor također izvor energije ili radova koji su istaknut pomicanjem troškova u vanjskom dijelu lanca kako bi se održala konstantne potencijale, trenutni izvor mora kontinuirano izvršiti rad koji nadoknađuju gubitak energije U vanjskom lancu

Procijeniti gubitak energije elektrona kada su premješteni u izvoru samog trenutnog, potrebno je znati njegov električni otpor tada prema formuli (2.13),

Kompletan rad snage treće strane zasnovan na zakonu očuvanja energije (vidi formulu (2.19))

Omjer rada koji obavljaju treće strane izvedene u trenutnom izvoru kada se optužba premješta kroz veličinu ove optužbe, naziva se elektromotivna sila (er d.) Ovog trenutka ovog trenutka i naznačena je:

Na osnovu Zakona o OHM-u za presjek lanca

Ova formula izražava Zakon o OHM-u za zatvorenu konturu, prema kojoj stalni struji teče. Pozivanje pada napona u vanjskim dijelovima lanca, a napon padne unutar trenutnog izvora, može se izraziti zakon da izrazi inače:

elektromotalna sila koja djeluje u zatvorenom lancu jednaka je količini padova napona u ovom lancu.

Svaki drugi rad koji obavlja trenutni izvor, i.e. njegova moć,

Ovaj je rad jednak energiji koja je dodijeljena svake sekunde na svim otporima lanca.

Ako trenutni izvor nije zatvoren, tada se naručena kretanja naknada ne pojavljuju kroz njega i gubitak energije unutar trenutnog izvora nedostaje. Moć treće strane može uzrokovati troškove optužbi na stubovima trenutnog izvora. Ova se akumulacija zaustavlja kada se električno polje pojavi unutar izvora između stubova u kojima se elektrostatička sila vrši jednaka čvrstoćom treće strane, tj. Potencijalne razlike između stubova otvorenog kodeksa struje može se izračunati formulom (1,39) :

Štaviše, integracija se može izvršiti u bilo kojoj liniji koji povezuje bazene struje izvora. Zamjena (naboj suda, kao i obično, postavlja pozitivno) i zamijeni

Međutim, postoji posao koji obavljaju treće strane snage protiv elektrostatičkih snaga prilikom prenošenja optužbe iz točke 2 do točke, prema gornjoj definiciji, er. d. s.

Dakle, elektromotalna snaga trenutnog izvora jednaka je potencijalnoj razlici na svojim stupovima u otvorenom stanju. Ako je trenutni izvor zatvoren vanjski lanac, zatim, prema formuli (2.22), potencijalna razlika između njegovih stupova bit će manja od er. d. s. Količina padova napona unutar samog izvora:

Pretpostavimo, u električnom krugu (Sl. II 1.30) Postoje dva izvora struje, koja se mogu uključiti na takav način da treće strane na njih djeluju u jednom ili u suprotnim (b) uputama. U prvom slučaju, sule treće strane u oba izvora djeluju u smjeru optužbi za optužbu i upućivanje pozitivnog rada Opći rad Te sile i zatim djeluju u konturu e. d. s.

Energija koja se oslobađa u konturu jednaka je zbroju rada obavljanja oba izvora.

U drugom slučaju (b) na izvoru I, sile treće strane djeluju u pravcu kretanja optužbi i upućuju pozitivan rad; Na izvoru II, opterećenja treće strane usmjeravaju se protiv kretanja optužbi i čine negativan rad. Ukupni rad sila trećih strana u krugu i generalu ER. d. s. U konturu

OHMA Zakon o zatvorenom krugu - trenutna vrijednost u stvarnom lancu ne ovisi ne samo o otpornosti opterećenja, već i iz otpornosti izvora.

Formulacija Zakona o OMA-u za zatvorene krugove na sljedeći način: trenutna vrijednost u zatvorenom lancu koja se sastoji od trenutnog izvora s unutarnjim i vanjskim opterećenjem, jednak je omjeru iz sile elektromotornog izvora na zbroj unutarnjeg i vanjskog otpora .

Po prvi put je trenutna ovisnost o otpornosti eksperimentalno uspostavljena i opisao Georg Omum 1826. godine.

Formula Zakona o OHM-u za zatvoreni krug napisana je u sljedećem obliku:

• I [a] - snaga struje u lancu,
• ε [u] - EMF izvor napona,
• R [OM] - Otpor na sve vanjski elementi lanci
• r [OM] - Otpor izvora unutarnjeg napona

Fizičko značenje zakona

Stvorio potrošače električna struja Zajedno sa trenutnim izvorom formiraju zatvoreni električni krug. Trenutni prolazak putem potrošača prolazi kroz trenutni izvor, a samim tim i trenutni osim otpora vodiča je otpor samog izvora. Dakle, ukupni otpor zatvorenog lanca bit će savijen iz otpornosti potrošača i otpornosti izvora.

Fizički osjećaj trenutne ovisnosti od EMF-a izvora i otpornosti lanca je da je više EDC-a, veća energija prijevoznika naboja, što znači više brzine njihovog narednog pokreta. Uz povećanje otpora kruga, energije i brzina kretanja nosača za punjenje, stoga je vrijednost struje smanjena.

Ovisnost se može prikazati na iskustvu. Razmotrite lanac koji se sastoji od izvora, reostata i ammetra. Nakon uključivanja kruga, postoji trenutna promatrana prema ampermetri, premještajući romotna klizač, vidjet ćemo da će se prilikom mijenjanja vanjskog otpora promijeniti trenutna.

Primjeri ciljeva za primjenu Zakona o OHM-u za zatvoreni lanac

Na izvor EDC 10 V i unutarnji otpor 1 Ohm povezan je s otporom na koji 4 ohma. Pronađite trenutnu čvrstoću u lancima i napon na izvornim isječcima.

Kada se povežete na bateriju elektroplativnih elemenata otpornosti na otpor 20 ω, struja u krugu bila je 1 A, a kada je otpornik bio povezan, trenutna snaga je bila 1,5 A. Pronađi EMF i unutrašnji otpor baterije.