جورج سیمون OM تحقیق خود را آغاز کرد و الهام بخش کار معروف ژان باتیستا فوریه "نظریه تحلیلی گرما" بود. در این کار، فوریه، یک شار حرارتی بین دو نقطه به عنوان یک تفاوت دما و تغییر در شار حرارتی همراه با عبور از طریق مانع از فرم اشتباه از مواد عایق حرارتی نشان داد. به طور مشابه، این OHM موجب وقوع جریان الکتریکی با تفاوت در پتانسیل شد.

بر اساس این، من شروع به آزمایش کردم مواد مختلف اکسپلورر به منظور تعیین هدایت آنها، او را به طور مداوم متصل کرد و طول آنها را سفارشی کرد قدرت TOK در همه موارد یکسان بود.

در چنین اندازه گیری ها مهم است که هادی ها را از همان قطر انتخاب کنیم. OM، اندازه گیری هدایت نقره و طلا، نتایج دریافتی را دریافت کرد که طبق داده های مدرن، دقت بیشتری نداشته باشد. بنابراین، هادی نقره ای در اهم جریان الکتریکی کمتر از طلایی را صرف کرد. اهم این را با این واقعیت توضیح داد که هادی او از نقره با روغن پوشیده شده بود و به همین دلیل، ظاهرا این تجربه نتایج دقیقی نداشت.

با این حال، نه تنها با این مشکلات در میان فیزیکدانان، که در آن زمان در آزمایش های مشابه با برق مشغول به کار بود. مشکلات بزرگی با شکار مواد پاک بدون ناخالصی برای آزمایش، دشواری کالیبراسیون قطر هادی نتایج آزمون را تحریف کرد. Snag حتی بزرگ این بود که قدرت جریان در طول آزمایش ها به طور مداوم در حال تغییر بود، به عنوان عناصر شیمیایی متغیر به عنوان منبع فعلی خدمت کرده است. در چنین شرایطی، OM وابستگی لگاریتمی نیروی فعلی را از مقاومت سیم به ارمغان آورد.

چند بعد از فیزیکدان آلمانی Pogotendorf، متخصص در الکتروشیمی، پیشنهاد کرد که عناصر شیمیایی را بر روی ترموکوپل از بیسموت و مس جایگزین کنم. OM آزمایش های خود را آغاز کرد. این بار او از یک دستگاه ترموالکتریک در اثر SEEBEK به عنوان یک باتری استفاده کرد. این به طور مداوم 8 هادی را از مس از همان قطر، اما از طول های مختلف متصل می شود. برای اندازه گیری قدرت OHM فعلی معلق با یک موضوع فلزی بر روی فلش مغناطیسی هادی. جریان، پیاده روی موازی با این فلش، او را به سمت خود منتقل کرد. هنگامی که این اتفاق افتاد، فیزیکدان این موضوع را پیچیده کرد تا فلش بازگشت به موقعیت اولیه. بر اساس زاویه ای که موضوع پیچیده شده بود، ممکن بود ارزش نیروی فعلی را قضاوت کنید.

به عنوان یک نتیجه از آزمایش جدید، OM به فرمول آمد:

x \u003d a / b + l

اینجا ایکس.- شدت میدان مغناطیسی سیم، L. - طول سیم، آ. - ولتاژ ثابت منبع ب - مقاومت ثابت از عناصر باقی مانده زنجیره.

اگر شما به شرایط مدرن برای توصیف این فرمول درخواست تجدید نظر کنید، ما آن را دریافت خواهیم کرد H. - قدرت فعلی ولی - منبع EMF، b + L. - کل مقاومت زنجیره ای.

قانون اوهما برای یک طرح زنجیره ای

قانون اوهما برای یک بخش جداگانه از زنجیره می گوید: جریان فعلی در بخش زنجیره افزایش با افزایش ولتاژ افزایش می یابد و با افزایش مقاومت این سایت کاهش می یابد.

من \u003d U / R

بر اساس این فرمول، ما می توانیم تصمیم بگیریم که مقاومت هادی بستگی به تفاوت در پتانسیل دارد. از نقطه نظر ریاضیات، درست است، اما از نقطه نظر فیزیک نادرست است. این فرمول فقط برای محاسبه مقاومت در بخش جداگانه زنجیره قابل استفاده است.

بنابراین، فرمول محاسبه مقاومت هادی، فرم را می گیرد:

r \u003d p ⋅ l / s

قانون اهم برای زنجیره کامل

تفاوت بین قانون OHM برای زنجیره کامل از قانون OHM برای سایت مدار این است که در حال حاضر ما باید دو نوع مقاومت را در نظر بگیریم. این "R" مقاومت تمام اجزای سیستم و "R" مقاومت داخلی منبع نیروی الکترومغناطیسی است. بنابراین فرمول به دست می آید:

I \u003d U / R + R

قانون OHMA برای جریان متناوب

جریان متناوب از این واقعیت که با دوره های زمان خاصی تغییر می کند، متفاوت است. به طور خاص، معنای و جهت آن را تغییر می دهد. برای اعمال قانون OHM در اینجا باید توجه داشته باشید که مقاومت در یک زنجیره فعلی ثابت ممکن است از مقاومت به مدار با متغیر فعلی متفاوت باشد. و اگر اجزای با مقاومت واکنشی در مدار متفاوت باشد، متفاوت است. مقاومت واکنشی می تواند القا شود (کویل، ترانسفورماتور، چوک) و خازنی (کندانسور).

بیایید سعی کنیم بفهمیم که تفاوت واقعی بین مقاومت واکنش پذیر و فعال در یک مدار با جریان متناوب چیست. شما قبلا نیاز دارید تا بدانید که ارزش ولتاژ و قدرت فعلی در چنین تغییرات زنجیره ای در طول زمان تغییر می کند و تقریبا صحبت می کند، شکل موج.

اگر ما به طرز شگفت انگیزی تصور کنیم که چگونه این دو معانی در طول زمان تغییر می کنند، ما سینوسیوئید خواهیم داشت. و ولتاژ و جریان از صفر افزایش به حداکثر ارزشسپس، رها کردن، عبور از مقدار صفر و به حداکثر مقدار منفی می رسد. پس از آن، آنها دوباره از طریق صفر تا حداکثر ارزش و غیره افزایش می یابد. هنگامی که آن را می گوید که جریان یا ولتاژ منفی است، در اینجا، در نظر داشته باشید که آنها در جهت مخالف حرکت می کنند.

کل فرایند با فرکانس خاصی رخ می دهد. نقطه ای که مقدار ولتاژ یا جریان جریان از حداقل مقدار صعود به حداکثر مقدار عبور از طریق صفر، یک فاز نامیده می شود.

در واقع، این تنها مقدمه است. بیایید به مقاومت واکنش پذیر و فعال بازگردیم. تفاوت این است که در مدار با امپدانس فعال فاز فعلی همزمان با فاز ولتاژ است. این است، و ارزش فعلی، و مقدار ولتاژ به حداکثر در یک جهت در همان زمان می رسد. در این مورد، فرمول ما برای محاسبه ولتاژ، مقاومت یا جریان تغییر نمی کند.

اگر مدار حاوی مقاومت واکنشی باشد، فازهای فعلی و ولتاژ از یکدیگر به ¼ دوره منتقل می شوند. این به این معنی است که وقتی جریان به حداکثر مقدار می رسد، ولتاژ صفر خواهد بود و بالعکس. هنگامی که مقاومت القایی استفاده می شود، فاز ولتاژ "غرق شدن" فاز جاری است. هنگامی که مقاومت خازنی استفاده می شود، فاز فعلی فاز ولتاژ را از بین می برد.

فرمول برای محاسبه کاهش ولتاژ بر مقاومت inductive:

u \u003d i ⋅ ωl

جایی که L. - القاء مقاومت واکنش واکنشی، و ω - فرکانس زاویه ای (مشتق شده در زمان از فاز نوسان).

فرمول برای محاسبه کاهش ولتاژ بر مقاومت خازنی:

U \u003d I / ω ⋅ با

از جانب - ظرفیت مقاومت راکتیو.

این دو فرمول موارد خاص قانون OHM برای زنجیره های متغیر هستند.

کامل به شرح زیر است:

I \u003d U / Z

اینجا Z. - مقاومت کامل زنجیره متغیر شناخته شده به عنوان امپدانس.

دامنه کاربرد

قانون اهم قانون اساسی در فیزیک نیست، بلکه تنها وابستگی مناسب برخی از مقادیر دیگران است که تقریبا در هر شرایطی در عمل متناسب است. بنابراین، زمانی که قانون ممکن است کار نکند، موقعیت هایی را آسان تر می کند:

• اگر حامل های شارژ اینرسی وجود داشته باشد، به عنوان مثال، در برخی از میدان های الکتریکی با فرکانس بالا؛
• در ابررساناها؛
• اگر سیم به اندازه ای گرم شود، مشخصه های ولتامتر به صورت خطی متوقف می شود. به عنوان مثال، در لامپ های رشته ای؛
• در خلاء و راديولز گاز؛
• در دیودها و ترانزیستورها.

قانون اوهما برای جریان متناوب به طور کلی، همان ظاهر را برای دائمی مشابه دارد. این است که با افزایش ولتاژ در مدار، جریان نیز در آن افزایش خواهد یافت. تفاوت این است که در مدار AC، مقاومت به عناصر IT به عنوان یک القاء القایی و یک ظرف ارائه می شود. با توجه به این واقعیت، قانون OHMA را برای AC بنویسید.

فرمول 1 - قانون OHMA برای جریان متناوب

جایی که Z مقاومت کل زنجیره ای است.

فرمول 2 - مقاومت به زنجیره کامل

به طور کلی، امپدانس مدار AC شامل مقاومت خازنی و القایی فعال خواهد بود. به سادگی قرار دادن، جریان در مدار AC نه تنها به مقاومت در برابر اهمی فعال، بلکه بر روی اندازه ظرف و القایی نیز بستگی دارد.

شکل 1 - زنجیره ای حاوی مقاومت و مقاومت خازنی اهمی

اگر، به عنوان مثال، در یک مدار DC، کندانسور را روشن کنید که جریان در مدار وجود نخواهد داشت، زیرا خازن فعلی ثابت، انقطاع زنجیره ای است. اگر القاء در مدار DC ظاهر شود، جریان تغییر نخواهد کرد. به شدت صحبت می کند، آن را تغییر خواهد داد، زیرا کویل مقاومت چرمی دارد. اما تغییر ناچیز خواهد بود.

اگر خازنر و کویل در مدار AC گنجانده شوند، به ترتیب به ترتیب با ظرفیت و القاء، مقاومت خواهند کرد. علاوه بر این، تغییر فاز در زنجیره ای بین ولتاژ و جریان مشاهده می شود. در مورد عمومی، جریان در کندانسور پیش از ولتاژ 90 درجه است. در القایی در 90 درجه کاهش می یابد.

مقاومت خازنی بستگی به اندازه مخزن و فرکانس AC دارد. این وابستگی به طور معکوس متناسب است، یعنی با افزایش فرکانس و ظرفیت، مقاومت کاهش می یابد.

پس از باز شدن در سال 1831، فارادای القاء الکترومغناطیسی، اولین ژنراتورهای دائمی ظاهر شد و بعد و متناوب. مزیت دوم این است که جریان متناوب به مصرف کننده با کاهش کمتر منتقل می شود.

با افزایش ولتاژ در زنجیره، جریان به طور مشابه با یک جریان ثابت افزایش می یابد. اما در مدار AC، مقاومت به نظر می رسد یک کویل از القاء و خازن است. بر اساس این، قانون OHMA را برای AC بنویسید: مقدار فعلی در مدار AC به طور مستقیم با ولتاژ در زنجیره و معکوس متناسب با مقاومت به زنجیره کامل متناسب است.

• من [a] - قدرت فعلی
• U [in] - ولتاژ،
• Z [OHM] - مقاومت زنجیره کامل.

مقاومت زنجیره کامل

به طور کلی، امپدانس مدار AC (شکل 1) شامل یک مقاومت فعال (R [OM]، القایی و خازنی است. به عبارت دیگر، جریان در مدار AC نه تنها به مقاومت فعال اهمی، بلکه بر ارزش مخزن (c [f]) \u200b\u200bو القاء (L [gn]) بستگی دارد. امپدانس مدار AC را می توان با فرمول محاسبه کرد:

جایی که

امپدانس مدار AC را می توان به صورت گرافیکی به عنوان یک هیپوتن مستطیلی مستطیلی نشان داد که دارای مقاومت فعال و القایی با سفارشی است.

عکس. 1. مقاومت مثلث

با توجه به آخرین برابری، که فرمول قانون OMA را برای AC ثبت می کند:

- مقدار دامنه جریان.

شکل 2 مدار الکتریکی متوالی از عناصر R، L، C.

از تجربه، می توان تعیین کرد که در چنین مدار از نوسانات جریان و ولتاژ، آنها در فاز همخوانی ندارند و تفاوت فاز بین این مقادیر بستگی به القاء کویل و ظرفیت خازن می کند.

آنها می گویند: "شما قانون OMA را نمی دانید - Sitie در خانه." بنابراین بیایید پیدا کنیم (به یاد داشته باشیم)، قانون چیست و با خیال راحت برای پیاده روی بروید.

مفاهیم اساسی قانون اهم

چگونه می توان قانون را درک کرد؟ شما فقط باید بدانید که در تعریف آن چیست. و شروع به تعریف جریان، ولتاژ و مقاومت.

کنونی I.

اجازه دهید جریان فعلی در برخی از غرفه ها جریان یابد. به عبارت دیگر، حرکت جهت ذرات شارژ رخ می دهد - بیایید بگوییم الکترونها است. هر الکترون دارای شارژ الکتریکی ابتدایی است (e \u003d -1،60217662 × 10 -19 choulon). در این مورد، از طریق برخی از سطوح، یک بار الکتریکی خاص برای یک دوره مشخصی از زمان، برابر با مجموع اتهامات الکترونهای شارژ شده است.

نسبت شارژ به موقع قدرت فعلی نامیده می شود. اتهام بزرگتر از طریق هادی برای یک زمان خاص عبور می کند، قدرت فعلی بیشتر است. جریان در حال حاضر اندازه گیری می شود amperech.

ولتاژ U یا تفاوت بالقوه

این فقط چیزی است که باعث می شود الکترونها حرکت کنند. پتانسیل الکتریکی توانایی میدان را مشخص می کند تا کار بر روی انتقال هزینه از یک نقطه به دیگری کار کند. بنابراین، بین دو نقطه از هادی، یک تفاوت بالقوه وجود دارد و میدان الکتریکی باعث شارژ شارژ می شود.

مقدار فیزیکی برابر با بهره برداری از یک میدان الکتریکی موثر در هنگام انتقال شارژ الکتریکیو به نام تنش اندازه گیری شده توسط B. ولتا. یک ولت - این یک ولتاژ است که هنگام شارژ شارژ در 1 cl کار را برابر با 1 می سازد جامه.

مقاومت R.

جریان شناخته شده در هادی است. اجازه دهید هر سیم باشد حرکت در امتداد سیم تحت عمل میدان، الکترونها با اتم های سیم روبرو می شوند، هادی گرم می شود، اتم ها در شبکه های کریستال شروع به نوسان می کنند، ایجاد الکترونها حتی بیشتر مشکلات را برای حرکت می کنند. این پدیده است و مقاومت نامیده می شود. این بستگی به دمای، مواد، مقطع عرضی هادی دارد و در آن اندازه گیری می شود امح.

فرمول بندی و توضیح قانون OHM

قانون معلم آلمان جورج اهم بسیار ساده است. او می گوید:

قدرت جریان در سایت مدار به طور مستقیم متناسب با ولتاژ و معکوس متناسب با مقاومت است.

Georg Ohm این قانون را به صورت آزمایشی (تجربی) در 1826 سال به طور طبیعی، مقاومت بیشتر از طرح زنجیره ای، کمتر جریان خواهد بود. بر این اساس، ولتاژ بیشتر، جریان و جریان بیشتر خواهد بود.

راستی! برای خوانندگان ما اکنون تخفیف 10٪ وجود دارد

این فرمول قانون OHM ساده ترین و مناسب برای بخش زنجیره ای است. صحبت کردن "بخش زنجیره" ما به این معنی است که این یک منطقه همگن است که در آن هیچ منبع فعلی با EMF وجود ندارد. صحبت کردن آسان تر، این طرح شامل برخی از مقاومت، اما هیچ باتری وجود دارد که خود را در حال حاضر فراهم می کند.

اگر قانون OMA را برای زنجیره کامل در نظر بگیریم، فرمول آن کمی متفاوت خواهد بود.

اجازه دهید ما یک زنجیره داشته باشیم، دارای منبع فعلی، ایجاد ولتاژ و برخی مقاومت است.

قانون به شرح زیر ثبت شده است:

توضیح قانون OHM برای مدار توخالی اساسا متفاوت از توضیح بخش زنجیره ای نیست. همانطور که می بینیم، مقاومت مقاومت می کند از مقاومت و مقاومت داخلی منبع فعلی، و به جای ولتاژ در فرمول، قدرت الکترومغناطیسی منبع ظاهر می شود.

به هر حال، آنچه EDC است، در مقاله جداگانه ما خوانده می شود.

چگونه می توان قانون را درک کرد؟

به منظور به طور مستقیم درک قانون OMA، ما به طور انحصاری از دیدگاه فعلی به شکل مایع تبدیل می شود. این بود که چگونه Georg Ohm فکر کرد، زمانی که آزمایشات را صرف کرد، به لطف قانون افتتاح شد، نام او را نام برد.

تصور کنید که جریان حرکت ذرات حامل شارژ در هادی نیست، بلکه حرکت جریان آب در لوله است. در ابتدا، آب توسط پمپ به ضد آب، و از آنجا، تحت عمل انرژی بالقوه، آن را در تلاش و جریان از طریق لوله است. علاوه بر این، پمپ بالاتر می رود، سریعتر آن را در لوله جریان می دهد.

این نتیجه گیری است که جریان جریان آب (جریان در سیم) بیشتر خواهد شد بیشتر انرژی بالقوه آب (اختلاف پتانسیل)

قدرت جریان به طور مستقیم متناسب با ولتاژ است.

حالا بیایید به مقاومت برسیم. مقاومت هیدرولیک مقاومت لوله ای ناشی از قطر آن و زبری دیوارها است. منطقی است فرض کنیم که قطر بزرگتر است مقاومت کمتر لوله ها و آن ها مقدار زیاد آب (جریان بزرگتر) از طریق مقطع آن نشت می کند.

قدرت فعلی به طور معکوس متناسب با مقاومت است.

چنین تقلبی را می توان تنها برای درک اساسی قانون اهم انجام داد، زیرا ظاهر اولیه آن در واقع یک رویکرد نسبتا درشت است، که، با این حال، استفاده بسیار خوبی را در عمل پیدا می کند.

در حقیقت، مقاومت این ماده ناشی از نوسان اتم های شبکه کریستال است و جریان حامل حمل و نقل رایگان است. در فلزات، حمل کننده های آزاد الکترون هایی هستند که مدار اتمی را از بین می برند.

در این مقاله سعی کردیم توضیح ساده ای از قانون اوه را توضیح دهیم. دانش این ها در نگاه اول، چیزهای عادی می توانند به شما یک سرویس خوب در امتحان مراجعه کنند. البته، ما آن را به ساده ترین اصطلاحات قانون اهم هدایت کردیم و به بقایای فیزیک بالاتر، با مقاومت فعال و واکنشی و سایر ظرافت ها صعود نمی کنیم.

اگر چنین نیازی دارید، کارکنان ما خوشحال خواهند شد که به شما کمک کنند. و در نهایت، ما پیشنهاد می کنیم که ویدیوی جالب در مورد قانون OHM را ببینید. این واقعا آموزنده است!

هدف: به طور تجربی، امپدانس بارهای مختلف را تعیین می کند و مقادیر تجربی را با نظری مقایسه می کند.

بخش نظری

هنگامی که بارهای مختلف روشن می شوند، رابطه بین جریان و ولتاژ در مدار AC را در نظر بگیرید (شکل 29).

مقاومت اهمی. تحت این اصطلاح، مقاومت هدایت کننده DC را درک می کند. در آینده، ما جریان های شبه ثابت را در نظر می گیریم که ارزش های لحظه ای نیروی فعلی و ولتاژ را که توسط حروف کوچک نشان داده می شود، نشان می دهد من. و تو، اطاعت از قوانین اهم و جوئل-لنزا. مقادیر دامنه جریان و ولتاژ نشان داده می شود من هستم. و تو م.

اجازه دهید مقاومت Ohmic ولتاژ از طریق قانون هارمونیک استفاده شود:

تو = تو مcos W. t., (31)

جایی که W فرکانس چرخه نوسان است. با توجه به قانون اهم از طریق R. جریان های جاری من.:

من. = من هستم.cos W. t., (33)

از روابط (32) و (33) به شرح زیر است:

1) فازهای فعلی و ولتاژ بر روی مقاومت اهمی هماهنگ است؛

2) دامنه های فعلی و ولتاژ ارتباط با رابطه است

شکل. 29. OHOMIC، Indicuctive و Capacitive Load

مقاومت القایی بیایید یک سیم پیچ با القایی را بدهیم L. و مقاومت کم کم وزن، ولتاژ تغییر قانون (31). کویل یک جریان در حال تغییر است که یک میدان مغناطیسی متناوب ایجاد می کند. جریان مغناطیسی تغییر f \u003d لی این فیلد در نوبت کویل خودکفایی EMF دفع می شود

.

از آنجا که ولتاژ متعلق به کویل نقش EMF را بازی می کند، و هیچ قطره ولتاژ در زنجیره وجود ندارد ( R. \u003d 0)، با توجه به قاعده دوم Kirchhoff برای مقادیر فوری ما می توانیم بنویسیم:

تو + \u003d 0 یا .

آخرین بازنویسی در فرم معادله دیفرانسیل

یا .

ادغام این معادله عبارت زیر را بیان می کند:

.

,

(35)

از (31) و (35) به شرح زیر است:

1) جریان فعلی از طریق کویل عقب مانده ولتاژ فاز در p / 2 یا همان همان، ولتاژ پیش از جریان در فاز در P / 2 است؛

از مقایسه (36) C (32) این به این معنی است که ارزش W L. در مدار با القایی نقش مقاومت را بازی می کند. اندازه

x l.\u003d W. L. (37)

زنگ زدن مقاومت القایی.

خازنی. کندانسور یک پارگی از سیم است، بنابراین جریان ثابت را از دست نمی دهد. هنگامی که ولتاژ بین صفحات تغییر می کند، مقدار لحظه ای شارژ خازن تعیین شده توسط فرمول تغییر می کند

q \u003d cu, (38)

برای آنها در سیم های عرضه باید جریان داشته باشند، اتهام به چرت زدن و یا حمل از آنها. گفته شده است که خازن جریان متناوب را رها می کند، هرچند در فضای بین صفحات، هیچ هزینه شارژ از یک پلاگین به دیگری وجود ندارد.

عبور از سیم های شارژ بر روی صفحات خازن تجمع می یابد، بنابراین ارزش آن برابر است i \u003d DQ / DTجایی که q. - ارزش صعود فوری با توجه به (38) و با توجه به ولتاژ عرضه شده توسط قانون (31)، ما به دست می آوریم:

.

از آنجا که COS (P / 2 + W t.) \u003d -SIN W t، دومی فرم را می گیرد:

. (39)

مقایسه (31) و (39)، ما داریم:

1) جریان در مدار با خازن جلوتر از ولتاژ فاز در p / 2، به عبارت دیگر، ولتاژ عقب مانده در جریان P / 2 است؛

2) دامنه های فعلی و ولتاژ ارتباط با رابطه است

. (40)

اندازه

زنگ زدن مقاومت خازنی.

هنگام اندازه گیری و محاسبه مدارهای متناوب فعلی به جای استفاده از دامنه موجود (موثر) ارزش های قدرت فعلی من. و ولتاژ تومربوط به دامنه:

استفاده از آنها به دلیل این واقعیت است که قانون Joule-Lenza در مورد AC ظاهر مشابهی را برای دائمی می کند. بر این اساس، دستگاه های اندازه گیری الکتریکی به مقادیر موثر ارزیابی می شوند.

واضح است که فرمول ها (34)، (36) و (40) در هنگام جایگزینی مقادیر دامنه به کارآیی تغییر نمی کنند و نگاه می کنند:

u r \u003d × r, U L. = من.× W. L., U C. = من./ W. C., (42)

جایی که شاخص ها R., L.و C. متوسط \u200b\u200bولتاژ بر بار مناسب است.

نمودارهای بردار. نسبت فاز بین جریان و ولتاژ گرافیکی در شکل نشان داده شده است. سی سی

راه دیگری برای ارائه آنها وجود دارد که به شما امکان می دهد تا محاسبات زنجیره ها را با یک بار پیچیده ساده کنید.

شکل. 31

صرف برخی از نکات در باره (شکل 31) محور اوه و از همان بردار نقطه به تعویق افتاد ولیدر زاویه J به محور اوه. سپس ما این بردار را برای چرخش در اطراف نقطه می دهیم. در باره در هواپیما از الگوی ضد ساعت با سرعت زاویه ای w. زاویه بین A®و اوه بعد از مدتی t.خواهد بود a \u003d w t. + j پیش بینی A®در محور اوه برابر

H. = H. = آ.cos A.

H. = آ.cOS (W. t. + J) (43)

خروجی: همه نوسان هارمونیک این را می توان به چرخش بردار از طول و جهت مربوطه ارسال کرد.

در نتیجه، اگر یک بردار بسازید تو و تحت زاویه مناسب برای به تعویق انداختن بردار من.، با بردارهای تهویه مشترک، زاویه بین آنها بدون تغییر باقی خواهد ماند (43). نمودار جریان و ولتاژ جریان ولتاژ در بارهای مختلف در شکل نشان داده شده است. 32

اتصال سریال R., L و S.. برای محاسبه چنین زنجیره ای، از روش نمودارهای بردار استفاده می کنیم. با اتصال سریال بارهای، مقدار لحظه ای جریان برای جریان در تمام نقاط زنجیره باید یکسان باشد، I.E. فاز فعلی در تمام بارهای یکسان است.

با این حال، تنش بر روی بارها در فاز با جریان همخوانی ندارد. ولتاژ مقاومت OHMIC در فاز با جریان، بر روی القایی - پیش از جریان در P / 2، بر روی خازنی، پشت سر P / 2، هماهنگ است. بنابراین، بردارهای تاشو U R., U L. و U C.، من کل ولتاژ را به زنجیره ای اعمال می کنم. تا آنجا که U L. و U C.در مقابل جهت، آن را راحت تر برای اولین بار آنها را و سپس بردار U L - U C بند S. U R.. در نتیجه، ما داریم:

.

جایگزینی روابط (42)، ما دریافت می کنیم:

. (44)

در این عبارت، نقش مقاومت به اندازه ای عمل می کند

, (45)

مقاومت به طور کامل زنجیره ای به جریان متغیر یا امپدانس. با استفاده از آن (44) فرم را می گیرد:

U \u003d I × Z. (46)

این عبارت اغلب قانون OM برای جریانهای متغیر نامیده می شود. مقدار

(47)

به نام مقاومت واکنشی و ترکیبی از مقاومت الکتریکی و خازنی است.

نمودار بردار (شکل 33) همچنین نشان می دهد که ولتاژ اعمال شده و جریان فعلی نوسانات در همان فاز نیست، اما دارای فازهای تغییرj، ارزش آن توسط هر یک از فرمول های زیر زیر نمودار تعیین می شود:

; ;

.

لازم به ذکر است که فرمول (46) به طور کلی برای هر ترکیب بارهای و فرمول ها (45)، (47) و (48) تنها برای یک مورد خاص از یک اتصال سریال معتبر است.

بخش تجربی

تجهیزات: Reostat 1000 OHM، کلید، آمپر، ولت متر، دوره 100 اهم، خازن باتری، کویل.

روش انجام کار

تمرین 1. اندازه گیری مقاومت اهمی.

طرح نصب در شکل نشان داده شده است. 34

در این تجربه، یک نگهدارنده سطح پایین به عنوان یک بار استفاده می شود. مقاومت بالا به عنوان یک پتانسیومتر استفاده می شود.

1. جریان را از طریق بار با سه مقدار مختلف ولتاژ عرضه شده به آن اندازه گیری کنید. نتایج اندازه گیری جدول است. 12

وظیفه 2 اندازه گیری مقاومت خازنی.

1. در طرح کار، به عنوان یک بار، باتری خازن را روشن کنید. جریان و ولتاژ بر روی بار به همان شیوه به عنوان یک شغل 1. نتایج اندازه گیری نیز به جدول اضافه شده است. 12

توجه داشته باشید.مقدار ظرفیت باتری توصیه می شود که در محدوده 20-40 میکروفن انتخاب کنید.

وظیفه 3 اندازه گیری امپدانس سیم پیچ.

1. اندازه گیری امپدانس سیم پیچ به طور مشابه به وظایف قبلی با استفاده از کویل به عنوان یک بار انجام می شود.

وظیفه 4 اندازه گیری امپدانس اتصال سریال R, L و S.

1. بار به Deostat متصل، باتری خازن و کویل خدمت می کند.

2. جریان و ولتاژ در بار بار به همان شیوه به کار 1.

3. بر اساس هر اندازه گیری، امپدانس را محاسبه کنید Z. بارهای تخلیه شده

4. نتایج تجربی را با مقادیر نظری یا پاسپورت مقایسه کنید. نتایج مقایسه در خروجی منجر خواهد شد.

جدول 12

شماره کار	ولتاژ، تو	نیروی فعلی من.	Z. EXP، آه.	Z. expsr , آه	Z. تئوری، OM.
ارزش بخش	در بخش ها	در ب.	ارزش بخش	در بخش ها	در یک.
مقاومت
خازن
کویل
4 اتصال سریال

توجه داشته باشید.نظری برای ردیف ارزش مقاومت پاسپورت آن خواهد بود. برای خازن Z. The Morore توسط مقدار مورد استفاده در آزمایش تعیین می شود، محاسبه توسط فرمول محاسبه می شود (41). کویل دارای هر دو مقاومت اهمی و القایی است، بنابراین امپدانس آن توسط فرمول (45) محاسبه می شود، و به عنوان R. مجموع مقاومت های Ohmic از Risostat و Coil باید استفاده شود.

5. محاسبه اشتباهات مقادیر تجربی برای تولید کلاس های دقت آمپر و ولت متر، نظری - بر اساس اطلاعات پاسپورت ابزار.

سوالات و وظایف را بررسی کنید

1. بنویسید و قانون OMA را برای AC توضیح دهید.

2. چگونه Ohmic، واکنش و امپدانس در مدار AC چگونه است؟

3. چه چیزی تحت ارزش های موثر جریان و ولتاژ قابل درک است؟

4. قرعه کشی یک نمودار بردار برای مقاومت در مدار AC. توضیحات را انجام دهید

5. یک نمودار بردار را برای یک خازن در مدار AC قرعه کشی کنید. توضیحات را انجام دهید

6. نمودارهای بردار را برای کویل کامل و کویل ها با مقاومت قابل توجه Ohmic در مدار AC قرعه کشی کنید. توضیحات را انجام دهید

7. یک نمودار بردار را برای اتصال متوالی مقاومت، کندانسور و کویل در مدار AC قرعه کشی کنید. توضیحات را انجام دهید قانون اوه را از نمودار بردار دریافت کنید.

کار آزمایشگاهی 9 (11)

اندازه گیری قدرت

در مدار متناوب فعلی

هدف: شما می توانید خود را با اندازه گیری قدرت در مدار متغیر متغیر با روش سه ولت متر آشنا کنید.

بخش نظری

مانند هر هادی، کویل در مدار DC انرژی مصرف انرژی را بر روی گرمایش سیم ها مصرف می کند. اموال هادی برای تبدیل جریان الکتریکی به حرارتی توسط آن مشخص می شود مقاومت Ohmic R.. قدرت تلفات حرارتی توسط فرمول تعیین می شود

جایی که من. - قدرت فعلی در هادی.

هنگامی که کویل به زنجیره AC تبدیل می شود، آن را به قانون می فرستد (49)، اما در این مورد من. - ارزش موثر نیروهای جریان متناوب.

اگر کویل هسته فرومغناطیسی داشته باشد، پس از آن جریان متناوب عبور از جریان های گردشی کوئل در آن (جریان های فوکو) منجر به گرم شدن هسته می شود. علاوه بر این، یک تغییر مداوم در مغناطیسی هسته در اندازه و جهت (احیای) وجود دارد که همچنین منجر به گرمایش هسته می شود. این تلفات اضافی انرژی معادل افزایش مقاومت هادی است. تلفات انرژی غیر قابل برگشت تجمعی که بر روی گرمایش هر دو سیم و هسته مشخص می شود. مقاومت فعال کویل های تعریف شده توسط فرمول

این مقاومت، در مقایسه با Ohmic، نمی تواند اندازه گیری شود، تنها می تواند محاسبه شود.

کاهش ولتاژ بر مقاومت فعال به نظر می رسد مایع در فاز با جریان است.

شکل. 35

در غیاب یک واتمتر، قدرت مصرف شده توسط کویل را می توان با استفاده از سه ولت متر تعیین کرد. اگر کویل دارای القاء باشد L. و مقاومت فعال R. و سپس بین جریان در کویل و ولتاژ بر روی آن تغییر فازهای J است که توسط یک نمودار بردار نشان داده شده است (شکل 35)، جایی که من. - جریان از طریق کویل، تو ai U L. - ولتاژ قطره بر مقاومت فعال و القایی کویل، تو k - ولتاژ کامل بر روی کویل.

قدرت مصرف انرژی را می توان از (49) یا فرمول محاسبه کرد

. (51)

من. و تو این به طور مستقیم اندازه گیری می شود و برای تعیین عامل قدرت (COS J)، مقاومت OHMIC در سری با کویل گنجانده شده است R..

از نمودار بردار (شکل 36) ولتاژ کل در مدار توسط قضیه Cosine ثبت می شود:

. (52)

شکل. 36

در این عبارات تو - ولتاژ عرضه شده تو K - ولتاژ بر روی کویل، U R. - ولتاژ بر مقاومت اهمی. هر سه ولتاژ به طور مستقیم قابل اندازه گیری هستند. بعد، از آنجا که مقاومت کویل و اهمی به سری متصل می شود، جریان فعلی در آنها یکسان است و توسط فرمول تعیین می شود

چه چیزی به شما اجازه می دهد بدون آمپر انجام دهید.

بخش تجربی

تجهیزات: Autotransformer؛ کویل؛ Rheostat؛ ولت متر 0-50 V؛ 2 ولت متر 0-150 v؛ هسته های جامد و معمولی.

روش انجام کار

تمرین 1. اندازه گیری قدرت سیم پیچ بدون هسته.

در نمودار در شکل. 37 ولتاژ عرضه شده به زنجیره ای توسط Autotransformer تنظیم می شود. Reostat به عنوان مقاومت اهمی استفاده می شود.