Lähme uuesti Joon. 7.1. Siin on suletud juhtiv ahel. Kettide krundil 1- aga-2 Laengu kandjate liikumine toimub ainult elektrostaatilise võimsusega \u003d q.. Selliseid saite nimetatakse Ühtne.

Täiesti erinevad asjad on circuit 2- b.-One. Siin ei ole tasud mitte ainult elektrostaatilised, vaid ka kolmanda osapoole võimsus. Täielik tugevus leiame nende kahe kokkupandamisega:

.

Suletud kontuuri krunt, kus koos elektrostaatilise võimsusega, kolmanda osapoole võimsusega toimib ebatäpne.

On võimalik näidata, et ahela homogeense osa osas on tasude kandjate suunda liikumise keskmine määr proportsionaalne nendega tegutseva võimsusega. Selleks piisab viimasel loengil saadud valemite võrdlemiseks: =
(6.3) ja =(6.13).

Kiiruse proportsionaalsus on tugevus ja praegune tihedus - pinge jätkub ahela inhomogeense osa puhul. Aga nüüd on põllu tugevus võrdne elektrostaatilise välja pingete summaga ja kolmanda osapoole väljad
:

. (7.5)

See on OHM-i seadusandluse võrrand kohalikus diferentsiaalvormis ebatäpnekrundi ahel.

Nüüd pöördume omakorda inimõiguse seadusesse ahela inhomogeense osa jaoks lahutamatus vormis.

Me tõstame esile kaks lähedasi sektsiooni  S.süžee dltorude voolu (joonis 7.3.). Vastupidavus sellele piirkonnale:

,

ja praegune tihedus võib olla seotud praeguse:

.

Joonis fig. 7.3.

Neid kahte väljendust kasutatakse võrrandis (7,5), kui see on praeguse rea eelregistreerimise teel:

Viimase võrrandi integreerimine innomogeenses lõigus 1-2, saame:

.

Kompositsioon Ir 1-2 =U.- pinge jaotises 1-2;

esimene terviklik õigus =\u003d  1- 2 - potentsiaalne erinevus otstes saidi;

teine \u200b\u200blahutamatu =\u003d  1-2 - EDS. Praegune allikas.

Sellesse kõik selle arvessevõtmine registreeritakse lõpptulemus kujul:

. (7.6)

see oHMi seadus ahela innomogeense osa jaoks integreeritud kujul. Pange tähele, et ahela inhomogeense osa pinge U.ei lange kokku potentsiaali erinevusega selle otstes ( 1- 2):

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

Need kaks väärtust on võrdsed ainult homogeense piirkonna puhul, kus praegused allikad puuduvad ja  1-2 \u003d 0. Seejärel:

U. 1-2 = 1 – 2 .

Suletud silmuse jaoks on OHMA seaduse võrrandi (7.6) mõnevõrra modifitseeritud, kuna võimalikud erinevused antud juhul on null:

. (7.8)

OHMi seaduses suletud ahela jaoks (7.8) R. - täielik kontuuri vastupidavus, kokkuklapitavad keti välise vastupidavuse tõttu R. 0 ja sisemine allikas resistentsus r.:

R.=R. 0 +r..

1. Kirchhoffi reeglid

Meie poolt peetavate alaliste praeguste õigusaktide alalised praegused seadused võimaldavad arvutada keeruliste hargnenud elektriliste vooluvoolude voolu. Need arvutused on lihtsustatud, kui kasutate Kirchhoffi reegleid.

Kirchhoffi reeglid Kaks : Toko reegelja pinge reegel.

Praegune reegel viitab ahela sõlmedele, st sellistele juhtimispunktidele, kus ühendatakse vähem kui kolm dirigenti (joonis 7.4.). Hoovusregreeglite reegel on: algebraline kogus hoovuste sõlme on null:

. (7.9)

Joonis fig. 7.4.

Vastava võrrandi koostamisel võetakse sõlme voolavad voolud plussmärgiga ja jättes selle miinusmärgiga. Nii sõlme jaoks AGA(Joonis 7.3.) Saate kirjutada:

I. 1 –I. 2 –I. 3 +I. 4 –I. 5 = 0.

See esimene Kirchhoffi reegel on järjepidevuse võrrandi tagajärg (vt (6.7)) või elektrilaengu säilitamise seadus.

Pinge reegelviitab hargnenud ahela suletud kontuurile.

Me rõhutame näiteks hargnenud ahelas, suletud element 1-2-3-1 (joonis 7.5.). Meelevaldselt tähistatud filiaalide suunas praegu I. 1 ,I. 2 ,I. 3. Iga filiaali puhul registreerin ma OHMi õiguse võrrandi ahela inhomogeense osa jaoks:

Süžee.
.

Siin R. 1 ,R. 2 ,R. 3 -täielikvastupanu vastavatele harudele. Pärast nende võrrandite loomist saadame Kirchhoffi teise reegel valemi:

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

Pinge reegel on formuleeritud järgmiselt: mis tahes suletud ahel, algebraline kogus pinge tilka on võrdne algebralise koguse EDS, leitud selles ringis:

. (7.10)

Joonis fig. 7.5.

Võrrandi (7.10) valmistamisel määratakse Kirchhoffi teine \u200b\u200breegel möödasõidu suunda: meie näites - päripäeva. Voolud, mis langevad kokku möödasõidu suunas, võtke plussmärk ( I. 1), vastupidise suuna voolud - miinusmärgiga (- I. 2 , –I. 3).

E.D.S. Allikas on tehtud plussmärgiga, kui see loob voolu, mis langeb kokku möödasõidu suunas (+  1, +  2, +  5). Vastasel juhul E.D.S. Negatiivne (-3 3, - 4).

Näiteks, Kirchhoffi reeglid võrrandi konkreetse elektrilise ahela - wheatstone mõõterihm (joonis 7.6). Bridge moodustavad neli takisti R. 1 ,R. 2 ,R. 3 ,R. neli. Punktides A.ja B.toiteallikas on ühendatud sillaga (, r.) ja diagonaalsesse BD. - galvanomeetri mõõtmine resistentsusega R. g.

Joonis fig. 7.6.

Kõigis kava harudes meelevaldselttähistavad voolu suunda I. 1 ,I. 2 , I. 3 , I. 4 , I. g, I.  .

Diagramm neli sõlmede: punktid A.,B.,C.,D.. Kolm neist teeb nad Kirchhoffi esimese reegel võrrandi - kehtivad eeskirjad:

punkt AGA: I.  – I. 1 – I. 4 = 0; (1)

punkt B.: I. 1 – I. 2 – I. g \u003d 0; (2)

punkt D.: I. 4 + I. G - I. 3 = 0. (3)

Kolme ahela kontuuride jaoks ABDA,BCDB.ja ADC.A.aktiveerige Kirchhoffi teise reegel võrrandi. Kõigis ahelates on päripäeva juhtimise suund.

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; (viis)

ADC.A.: I. 4 R. 4 + I. 3 R. 3 + I.  r. = . (6)

Seega saime kuue võrrandi süsteemi, lahendasime kõik kuus tundmatut voolu.

Kuid teadmata vastupanu mõõtmiseks kasutatakse sagedamini Whittone Bridge'i R. x.  R. üks. Sel juhul takistid R. 2 ,R. 3 I. R. 4 - muutujad. Nende resistentsuse muutmine, tagades, et silla mõõtmise diagonaalsus osutus nulliks I. G \u003d 0. See tähendab, et:

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).

Arvestades neid lihtsustamisolusid, järeldame, et:

,

.

On imeline, et teadmata vastupanu määramiseks peate teadma ainult silla takisti vastupanu R. 2 ,R. 3 I. R. neli. E.D.S. Allikas, selle sisemine vastupanu, samuti resistentsus galvanomeetri selles mõõtmises ei mängi mingit rolli.

sageli leiab ta kasutamist elektriga töötamisel. Tänu Georg Omomi poolt Saksa füüsiku leidjale leitud mudelile saame arvutada voolava voolava voolamise väärtuse või võrguühenduse ühendamiseks vajaliku traadi paksuse väärtuse.

Ajalugu avamine

Tulevane teadlane on olnud väikeste aastate huvitatud. Ta veetis palju teste seotud. Selle aja mõõtmisseadmete puudumise tõttu olid esimesed uurimistulemused ekslikud ja takistasid probleemi edasist arengut. Georg avaldas esimese teadusliku töö, mis kirjeldas võimalikku seost pinge ja voolu vahel. Järgnevad tööd kinnitas eeldusi ja koostasin oma kuulsa õiguse. Kõik tööd tehti 1826. aasta aruandele, kuid teadusringkond ei märganud noorte füüsika teoseid.

Viis aastat hiljem, kui kuulus Prantsuse teadlane tuli samale järeldusele, andis Georg Omar Copplis Medalile suure panuse füüsika arendamisse teaduse arendamisse.

Tänapäeval kasutatakse OHM-i õigust maailma tõelise õiguse tõttu tunnustatud kogu maailmas. .

Täpsem kirjeldus

Georgi õigus näitab elektri väärtust konkreetne võrgustikOlles sõltuvus koormuse ja sisemiste toiteelementide vastupidavusest. Mõtle seda üksikasjalikult.

Tingimuslik seade, mis kasutab elektrienergiat (näiteks heli kõlari) toiteallikaga ühendatud, moodustab suletud ahela (joonis 1). Ühendage kõlar akuga. Praegune pöial läbi kõneleja peaks olema ka toiteallikas. Laetud osakeste voolu soodustab seadme traadi ja siseelektroonika resistentsust ning aku vastupanu (elektrolüütide sees olev elektrolüüt on teatud mõju elektrivoolule). Selle põhjal on suletud võrgu resistentsus väärtus resistentsusest:

• Energiaallikas;
• Elektriline seade.

Tingimusliku elektriseadme (kõlar) ühendamine toiteallikaga (auto aku)

Esimest parameetrit nimetatakse sisemiseks, teiseks - väliseks vastupidavuseks. Elektrienergia allika vastu võitlemine on tähistatud sümboliga R.

Kujutage ette, et võrgustikust edastab toiteallikas / elektriseade teatud praeguse T. välisvõrgu välise võrgustiku stabiilse väärtuse säilitamiseks vastavalt seadusele, võimaliku erinevuse tuleks järgida selle lõppu, mis on võrdne kuni R * T. Sama suuruse vool läbib ahela sees. Selle tulemusena nõuab elektrienergia konstantse väärtuse säilitamine võrgu sees potentsiaalne erinevus vastupanu lõpus R. See vastavalt seadusele peaks olema T * r. Salvestamisel stabiilne voolu Võrgustiku osas on elektromatoloogilise jõu väärtus:

E \u003d t * r + t * r

Valemist järeldub, et EDC on võrdne sise- ja välise võrgu pingelanguse suurusega. Kui te võtate sulgude väärtuse, saame:

E \u003d.T (r + r)

T \u003d E / (R + R)

Seotud võrguõiguse kohaldamise ülesannete näited

1) Allikas EDC 15 V ja resistentsus 2 oomi on ühendatud resistentsusega 5 oomi. Ülesanne on arvutada klippide praeguse ja pinge.

Arvutus

• Kujutage ette ühendatud võrgu seadust: T \u003d E / (R + R).
• Pinge vähendamine arvutatakse valemiga: U \u003d E-TR \u003d er / (R + R).
• Me asendame olemasolevaid väärtusi valemis: T \u003d (15 V) / ((5 + 2) OHM) \u003d 2,1 A, U \u003d (15 V * 5 OHM) / (5 + 1) OM \u003d 12,5 V

Vastus: 2,1 A, 12,5 V.

2) Kui ühendate resistentsuse galvandusmegade elementidega 30 oomi resistentsusega, võeti võrgus olev vool 1,5 a juures ja kui sama elemendi vool oli ühendatud 15 oomi resistentsusega, oli praegune tugevus 2,5 a . Probleem on välja selgitada EDSi väärtus ja ahela sisemine takistus elektriveelementidest.

Arvutus

• Kirjutame Georg Oma õiguse ühendatud võrgu jaoks: T \u003d E / (R + R).
• Sellest eemaldame sisemise ja välise vastupidavuse valemi: E \u003d T_1 R_1 + T_1 R, E \u003d T_2 R_2 + T 2R.
• Me võrdsustame osa valemi osad ja arvutada sisemine vastupidavus: R \u003d (T_1 R_1-T_2 R_2) / (T_2-T_1).
• Saadud väärtused asendavad seadust: E \u003d (T_1 T_2 (R_2-R_1)) / (T_2-T_1).
• Lõika arvutused: R \u003d (1,5 A ∙ 30 OHM-2,5A ∙ 15 oomi) / (2,5-1,5) a \u003d 7,5 oomi, e \u003d (1,5 a ∙ 2,5a (30-15) OM) / ((2.5- 1.5) a) \u003d 56 V.

Vastus: 7,5 OHM, 56 V.

Kohaldamise ulatus OHM-i seadus suletud ahela jaoks

OHMA õigus on universaalne elektrik vahend. See võimaldab teil nõuetekohaselt arvutada voolu tugevus ja pinge võrgus. Mõnede seadmete käitamise põhimõte on OHM-i seadus. Eelkõige kaitsmed.

Lühiahel - võrgu kahe osa pistik sulgemine, mis ei paku seadme konstruktsiooni ja viivad vigadeni. Selliste sündmuste vältimiseks kasutage võrguvõimsuse väljalülitavaid spetsiaalseid seadmeid.

Kui tekib suure ülekoormuse ahela juhuslik sulgemine, lõpetab seade voolu voolamise automaatselt.

Omari seadus B. sel juhul See leiab koha DC Circuit'i sektsioonis. Protsesside täieliku skeemi võib olla palju rohkem. Paljud tegevused elektrivõrgu või remondi ehitamisel tuleks läbi viia, võttes arvesse Georg Oma seadust.

Praeguste parameetrite suhte täitmiseks juhtmetes esitatakse valemid:

Seaduse keerulisem väljendus praktilise rakenduse jaoks:

Vastupidavus on esindatud pinge suhe keti voolu tugevusega. Kui pinge suurendatakse N korda, suureneb praegune väärtus n korda n korda.

Mitte vähem tuntud Gustav Kigoffi elektrotehnika teostes. Selle reeglid leiavad taotlusi hargnenud võrkude arvutustes. Nende eeskirjade aluseks on see.

Teadlase menetlus kasutas leiutis paljude igapäevaste asjade, näiteks hõõglampide ja elektriliste ahjude kasutamist. Paljud elektroonika kaasaegsed saavutused on kohustatud avastama 1825.

see tähendab, et allika pooluste pinge

praegune sõltub EMFist ja kolmanda osapoole vägede tööst ühe tasu ühelt poolt allikast teisele.

2. Sõna ja kirjutage OHM-i seadus suletud ahela jaoks

Voolu võimsus suletud elektri ahelas on proportsionaalne allika EMF-i ja pöördvõrdeliselt ahela vastupidavusega.

3. Mis vahe on järjekindlalt ühendatud praeguste allikate järjestuse ja kokkulepitud kaasamise erinevus?

On öeldud, et 2. allikas on esimene, kui nad töötavad üksi, loovad ühes suunas käimasolevad hoovused. Kolmanda allikas on esiküljega ekslik, kui nende poolt loodud voolud on suunatud võrdselt.

4. sõna OHMA seadus suletud ahela jaoks mitme järjestikuse ühendatud praeguse allikaga. Tooge selle seaduse valem.

Praeguse voolu tugevus suletud elektriseadmes järjestikuste ühendatud vooluallikatega on otseselt proportsionaalne nende summaga.

EMF ja pöördvõrdelised proportsionaalsed ahela vastupanu suhtes.

5. Kuidas määrata voolu suunda suletud ringis mitme järjestikuse ühendatud vooluallikaga?

Kui a

see voolab päripäeva. Vastupidisel juhul - vastupäeva.

Kaaluma lihtsam süsteem Jooksev allikas sisaldavad dirigendid (joonis III.29). Oletame, et seadme tarbivast elektrienergia tarbivates seadmetes on vaja säilitada teatud praegune tugevus ja elektronid peavad liikuma noolega näidatud suunas. On ilmselge, et jagatud tasuga elektronide üleandmisel võrdne - elektronile toimib suunas tegutsevad elektrisegud positiivse töö, mis vastavalt valemile (1,42) sõltub ainult esialgse ja lõpp-punkti potentsiaalidest üleandmise tee ja võrdsete

Püsivate potentsiaalsete säilitamiseks peab praegune allikas elektronid pidevalt liikuma punktist 1 punktini 2. Samal ajal on vaja ületada elektronide atraktiivsust positiivselt laetud punktile 1 ja negatiivselt tasutud Punkt 2, st elektrostaatilise võimsuse ületamiseks allikale punktis 2 punkti 1. Seega tuleb praegust allikat rakendada kehajõudude suuna suhtes elektrostaatilise jõu vastu

elektronide ja vooluallika aatomite vahel konditsioneeritud kokkupõrked. Nende kokkupõrkega on kadunud osa elektronide tellitud liikumise kineetilisest energiast ja seetõttu, et säilitada selle liikumise pidev kiirus, peab praegune allikas kompenseerima ülalnimetatud energiakadu allikas ise.

Täielik operatsiooni läbi kolmanda osapoole jõud praeguses allikas, kui tasu kantakse punktis 1 punkti 2, mis on võrdne summa: 1) teostab elektrostaatiliste jõudude vastu praeguses allikas ja 2) kaotus elektroni energia Nende läbisõidu ajal praeguse allika kaudu:

See suhe väljendab energia säilitamise seadust. Ilmselgelt on kehajõudude töö võrdne elektrostaatiliste jõudude tööga väljaspool voolu allikat. See tähendab, et praegune allikas on ka energia või töö allikas, mis on esile tõstetud ahela välises osas liikuvate tasude tõttu, et säilitada potentsiaali konstantsena, peab praegune allikas pidevalt täitma energiakadu kompenseerimiseks välises ahelas

Et hinnata energiakadu elektronide kui nad liiguvad allikas praeguse ise, on vaja teada selle elektritakistus siis vastavalt valemile (2.13),

Energiasäästu seaduse alusel kolmanda osapoole tugevuse täielik töö (vt valem (2.19))

Kolmandate osapoolte jõudude suhe praeguses allikal, kui tasu viiakse selle laengu suurusel, nimetatakse selle praeguse allika elektromotoorseks (ER diks) ja on näidatud: \\ t

Põhineb OHM-i seaduses

See valem väljendab OHM-i seadust suletud kontuuri jaoks, mille kohaselt konstantse voolu voolab. Kettide pingelanguse kutsumine ahela välisosas ja praeguse allika sees olevad pinge tilgad võivad seaduse väljendada seadust väljendada teisiti väljendada:

suletud ahelas tegutsev elektromootiline jõud on võrdne selle ahela pingelanguse kogusega.

Iga teine \u200b\u200btöö praeguse allika poolt, s.o oma võimu,

See töö on võrdne energiaga, mis on iga sekundi järel eraldatud kõigil ahela takistustel.

Kui praegune allikas ei ole suletud, siis tellitud tasude liikumine ei toimu selle kaudu ja praeguse allika sees oleva energia kaotus puudub. Kolmanda osapoole võimsus võib põhjustada ainult tasusid praeguse allika poolakate tasude eest. See akulatsioon peatub siis, kui elektrivälja ilmub allika sees oma pooluste vahel, kus elektrostaatiline jõud on võrdne kolmanda osapoole tugevusega, st võimalikku erinevust voolu avatud lähtekoodiga postide vahel saab arvutada valemiga (1,39) :

lisaks integratsiooni saab teha mööda mis tahes liin, mis ühendab praeguse allika basseinid. Asenda (kohtuprotsessi tasu, nagu tavaliselt positiivne) ja asendada

Siiski on kolmanda osapoole vägede poolt elektrostaatiliste jõudude vastu tehtud töö, kui ta lisaks punktist 2 punkti 2-le, vastavalt eespool nimetatud määratlusele ER. d. s.

Seega on praeguse allika elektromatoorne tugevus võrdne potentsiaalse erinevusega oma poolakate avatud olekus. Kui praegune allikas on suletud väline ahelSeejärel valemi (2.22) kohaselt on selle pooluste vaheline võimalik erinevus väiksem kui er. d. s. Kogus pinge langeb sees allikas ise:

Oletame, et elektri ahela (joonis II 1.30) on kaks vooluallikat, mida saab lisada nii, et kolmanda osapoole jõud nenus tegutseda ühes või vastupidi (b) suundades. Esimesel juhul tegutsevad mõlema allika kolmandate osapoolte väed maksude tasude suunas ja teha positiivset tööd Üldtöö Need jõud ja seejärel tegutsevad kontuur e. d. s.

Kontuuris vabanenud energia on võrdne mõlema allika tehtud töö summaga.

Teisel juhul (b) allikas i, kolmanda osapoole väed tegutsevad tasude liikumise suunas ja positiivset tööd; Allikas II on kolmanda osapoole tugevused suunatud tasude liikumise vastu ja negatiivset tööd. Kokku töö kolmandate osapoolte vägede ringkonnas ja üldise er. d. s. Kontuuri

OHMA seadus suletud ahela jaoks - reaalses ahelas olev väärtus sõltub mitte ainult koormuse takistusest, vaid ka allika resistentsusest.

OMA-õiguse preparaat suletud ahela jaoks kõlab järgmiselt: praegune väärtus suletud ahelas, mis koosneb vooluallikast sisemise ja välise koormusega resistidega, võrdub elektromotoorse allika jõu suhe sisemise ja välise vastupidavuse summaga .

Esmakordselt tuvastati Georg OMOM-i praegune sõltuvus takistustest ja kirjeldas Georg Omom 1826. aastal.

OHMi seaduse valem suletud ahela jaoks kirjutatakse järgmises vormis:

• I [A] - voolu võimsus ahelas,
• ε [in] - EMF-pingeallikas, \\ t
• R [om] - vastupidavus kõigile välised elemendid ahelad
• r [OM] - Sisepingeallika resistentsus

Õiguse füüsiline tähendus

Loodud tarbijad elektrivool Koos praeguse allikaga moodustavad suletud elektrilise ahela. Praegune läbivool läbi tarbija läbib praeguse allika ja seega praegune välja arvatud vastupanu dirigent on resistentsus allikas ise. Seega suletud ahela üldine takistus suletud tarbija resistentsusest ja allika resistentsusest.

Füüsiline tunde praeguse sõltuvuse EMF allikas ja resistentsus ahela on see, et mida EDC, seda suurem energia tasu kandjad, mis tähendab rohkem kiirust nende tellitud liikumise. Suurenemine resistentsuse vastupanu, energia ja liikumisskiiruse kulukandjate seetõttu väärtus praeguse väheneb.

Sõltuvust saab näidata kogemustel. Mõtle ahela, mis koosneb allikast, reostatist ja ammeter. Pärast ahela sisselülitamist on ammemõõturi järgi täheldatud voolu, liigutades romotatsiooni liugurit, näeme, et välise vastupidavuse muutmisel muutub praegune praegune.

Suletud ahela oomiõiguse kohaldamise eesmärkide näited

EDC 10 V allikale ja 1 oomi sisemine vastupanu on ühendatud 4 oomi vastupanu vastu. Leia praegune tugevus ketid ja pinge allikas klipid.

Kui ühendatud aku elektroplaatide elementide takisti vastupanu 20 ω, voolu ahela oli 1 A ja kui takisti oli ühendatud, praegune tugevus oli 1,5 A. Leia EMF ja sisemise takistuse aku.