Ohma օրենքը կարողությունների հետ միացման համար: Էլեկտրական AC շղթայի օմ օրենքի նկարագրությունը

Գեորգ Սիմոն Օ-ն սկսեց իր հետազոտությունը ոգեշնչելով Ժան Բատիստայի հայտնի աշխատանքը Ֆուրիեր «ջերմության վերլուծական տեսություն»: Այս աշխատանքում Fourier- ը ջերմային հոսք ներկայացրեց երկու կետի միջեւ, որպես ջերմաստիճանի տարբերության փոփոխություն, եւ ջերմամեկուսիչ նյութից սխալ ձեւի խոչընդոտի միջոցով կապված է իր անցման միջոցով: Նմանապես, այս ohm- ը առաջացրեց էլեկտրական հոսանքի առաջացում, ներուժի տարբերությամբ:

Դրա հիման վրա ես սկսեցի փորձեր կատարել Տարբեր նյութեր Explorer. Նրանց հաղորդունակությունը որոշելու համար նա կապեց նրանց հետեւողական եւ հարմարեցրեց նրանց երկարությունը, որպեսզի tok Power Բոլոր դեպքերում նույնն էր:

Նման չափումներում դա կարեւոր է նույն տրամագծի դիրիժորներին ընտրելն էր: Ստացված արծաթի եւ ոսկու հաղորդունակությունը չափելը արդյունք է տալիս, որ ըստ ժամանակակից տվյալների, չեն տարբերվում ճշգրտությամբ: Այսպիսով, Օմ-ում արծաթե դիրիժորը ավելի քիչ էլեկտրական հոսանք է ծախսել, քան ոսկե: Օմը դա բացատրել է նրանով, որ նրա արծաթի դիրիժորը ծածկված էր նավթով եւ դրա պատճառով, ըստ երեւույթին, փորձը ճշգրիտ արդյունքներ չտվեց:

Այնուամենայնիվ, ոչ միայն դրանով խնդիրներ էին ֆիզիկոսների շրջանում, որոնք այդ ժամանակ զբաղվում էին էլեկտրաէներգիայի նմանատիպ փորձերով: Խոշոր դժվարություններ մաքուր նյութերի հետ առանց մանրախնդիրների, դիրիժորի տրամագիծը տրամաչափելու դժվարությունը խեղաթյուրեց թեստի արդյունքները: Նույնիսկ մեծ խխունջը այն էր, որ հոսանքի ուժը անընդհատ փոխվում էր թեստերի ընթացքում, քանի որ գործող քիմիական տարրեր էին ծառայում որպես ներկայիս աղբյուր: Նման պայմաններում OM- ն բերեց ընթացիկ ուժի լոգարիթմական կախվածությունը մետաղալարերի դիմադրությունից:

Մի քանի հետագայում գերմանական ֆիզիկոս Pogotendorf- ը, որոնք մասնագիտանում են էլեկտրաքիմյուրում, առաջարկեցին, որ ես փոխարինեմ քիմիական տարրերը ջերմապակի վրա, Բիսմութից եւ պղնձից: Om սկսեցին նորից իր փորձերը: Այս անգամ նա օգտագործեց ջերմաէլեկտրական սարքը, որն աշխատում էր Seebek Effect- ի վրա, որպես մարտկոց: Այն հետեւողականորեն կապեց 8 դիրիժոր նույն տրամագծով պղնձից, բայց տարբեր երկարություններ: Ընթացիկ օհմի ուժը չափելու համար կախված է մետաղական թելով դիրիժոր մագնիսական սլաքի վրա: Ներկայիս, այս սլաքը զուգահեռ քայլելը նրան տեղափոխեց դեպի կողմը: Երբ դա տեղի ունեցավ, ֆիզիկոսը թեքեց շարանը, մինչեւ նետը չվերադարձվի Նախնական դիրքը, Ելնելով այն տեսանկյունից, որի վրա շարանը թեքվեց, հնարավոր էր դատել ներկայիս ուժի արժեքը:

Նոր փորձի արդյունքում մեկնարկեց բանաձեւը.

X \u003d A / B + L

Այստեղ X.- մետաղալարերի մագնիսական դաշտի ինտենսիվությունը, Լ. - Լարի երկարությունը, Ա - աղբյուրի անընդհատ լարումը, Բ - շղթայի մնացած տարրերի մշտական \u200b\u200bդիմադրություն:

Եթե \u200b\u200bդիմում եք այս բանաձեւը նկարագրելու ժամանակակից պայմաններին, մենք դա կստանանք Հ. - Ընթացիկ ուժ բայց - EMF աղբյուր, Բ + Լ. - Ընդհանուր շղթայական դիմադրություն.

ՕհՄա օրենք շղթայի սյուժեի համար

Chain- ի առանձին հատվածի համար ՕհՄա օրենքն ասում է. Շղթայի բաժնի հոսանքի հոսանքն աճում է աճող լարմանով եւ նվազում է այս կայքի դիմադրության աճով:

I \u003d u / r

Հիմնվելով այս բանաձեւի վրա, մենք կարող ենք որոշել, որ դիրիժորի դիմադրությունը կախված է ներուժի տարբերությունից: Մաթեմատիկայի տեսանկյունից այն ճիշտ է, բայց կեղծ է ֆիզիկայի տեսանկյունից: Այս բանաձեւը կիրառելի է միայն շղթայի առանձին հատվածում դիմադրությունը հաշվարկելու համար:

Այսպիսով, դիրիժորի դիմադրությունը հաշվարկելու բանաձեւը կտեւի ձեւը.

R \u003d p ⋅ l / s

ՕՀՄ իրավունք, ամբողջական շղթայի համար

Օմ վարակի համար Օմ վարակի համար Օմ օրենքի միջեւ տարբերությունը `շրջանային կայքի համար այն է, որ այժմ մենք պետք է հաշվի առնենք դիմադրության երկու տեսակ: Սա «R» է համակարգի բոլոր բաղադրիչների դիմադրությունը եւ էլեկտրամոտակայուն ուժի աղբյուրի «R» ներքին դիմադրությունը: Այսպիսով, բանաձեւը ձեռք է բերում ձեւը.

I \u003d u / r + r

ՕհՄԱ օրենքը այլընտրանքային հոսանքի համար

Այլընտրանքային հոսանքը տարբերվում է հաստատունից այն փաստով, որ այն փոխվում է որոշակի ժամանակահատվածների հետ: Մասնավորապես, այն փոխում է իր իմաստը եւ ուղղությունը: Օհմի օրենքը կիրառելու համար անհրաժեշտ է հաշվի առնել, որ անընդհատ ներկայիս շղթայում դիմադրությունը կարող է տարբեր լինել շրջանային դիմադրությունից ներկայիս փոփոխականով: Եվ դա տարբերվում է, եթե ռեակտիվ դիմադրությամբ բաղադրիչները կիրառվում են շրջանային մեջ: Ռեակտիվ դիմադրությունը կարող է լինել ինդուկտիվ (կծիկ, տրանսֆորմատորներ, խեղդումներ) եւ կապիտալի (կոնդենսատոր):

Եկեք փորձենք պարզել, թե որն է իրական տարբերությունը ռեակտիվ եւ ակտիվ դիմադրության միջեւ միացում այլընտրանքային հոսանքի հետ: Դուք արդեն պետք է հասկանաք, որ լարման եւ ներկայիս ուժի արժեքը ժամանակի ընթացքում փոփոխվում է ժամանակի ընթացքում եւ ունի, կոպիտ խոսակցություն:

Եթե \u200b\u200bմենք սխեմատիկորեն պատկերացնում ենք, թե ինչպես են այս երկու իմաստները ժամանակի ընթացքում փոխվում, մենք կունենանք սինուսոիդ: Եւ լարումը եւ հոսանքը զրոյական բարձրանալուց Առավելագույն արժեքԱյնուհետեւ, ընկնելով, անցեք զրոյական արժեքով եւ հասնում առավելագույն բացասական արժեքի: Դրանից հետո նրանք կրկին զրոյի միջոցով բարձրանում են առավելագույն արժեքը եւ այլն: Երբ ասվում է, որ ընթացիկ կամ լարումը բացասական է, այստեղ հիշատակվում է, որ դրանք հակառակ ուղղությամբ են շարժվում:

Ամբողջ գործընթացը տեղի է ունենում որոշակի հաճախականությամբ: Այն կետը, երբ հոսանքի լարման կամ հոսանքի արժեքը նվազագույն արժեքից մինչեւ առավելագույն արժեքը անցնում է զրոյի միջոցով, կոչվում է փուլ:

Իրականում դա միայն նախաբան է: Եկեք վերադառնանք ռեակտիվ եւ ակտիվ դիմադրություն: Տարբերությունն այն է, որ ընթացիկ փուլի ակտիվ դիմադրությամբ շրջանառության մեջ համընկնում է լարման փուլը: Այսինքն, եւ հոսանքի արժեքը, եւ լարման արժեքը միեւնույն ժամանակ հասնում է առավելագույնի: Այս դեպքում լարման, դիմադրության կամ հոսանքի հաշվարկման մեր բանաձեւը չի փոխվում:

Եթե \u200b\u200bմիացում պարունակում է ռեակտիվ դիմադրություն, ընթացիկ եւ լարման փուլերը միմյանցից տեղափոխվում են դեպի ¼ ժամանակաշրջան: Սա նշանակում է, որ երբ հոսանքը հասնում է առավելագույն արժեքի, լարումը կլինի զրոյական եւ հակառակը: Երբ օգտագործվում է ինդուկտիվ դիմադրություն, «շրջանցում է» լարման փուլը ընթացիկ փուլը: Երբ օգտագործվում է հզորության դիմադրություն, «շրջանցում է» լարվածության փուլը:

Ինդուկտիվ դիմադրության լարման անկումը հաշվարկելու բանաձեւ.

U \u003d i ⋅ ωL

Որտեղ Լ. - ռեակտիվ դիմադրության ինդադարություն, եւ ω - անկյունային հաճախականություն (տատանումների փուլից ժամանակին ածանցյալ):

Կապիտային դիմադրության լարման անկումը հաշվարկելու բանաձեւ.

U \u003d i / ω ⋅ հետ

Դեպի - ռեակտիվ դիմադրության կարողություն:

Այս երկու բանաձեւերը փոփոխական շղթաների համար OHM իրավունքի հատուկ դեպքեր են:

Ամբողջը կանդրադառնա հետեւյալ կերպ.

I \u003d U / Z

Այստեղ Զ. - փոփոխական շղթայի ամբողջական դիմադրություն, որը հայտնի է որպես դիմադրություն:

Դիմումի շրջանակը

Օհմի օրենքը ֆիզիկայի հիմնական օրենք չէ, այն միայն որոշ արժեքների հարմար կախվածություն է մյուսներից, որոնք տեղավորվում են գրեթե ցանկացած իրավիճակի մեջ: Հետեւաբար, ավելի հեշտ կլինի թվարկել իրավիճակներ, երբ օրենքը չի կարող աշխատել.

  • Եթե \u200b\u200bկա իներցիայի լիցքավորման փոխադրումներ, օրինակ, որոշ բարձր հաճախականությամբ էլեկտրական դաշտերում.
  • Գերհաղորդիչներում;
  • Եթե \u200b\u200bմետաղալարերը ջեռուցվում են այնքանով, որ վոլտամպի բնութագիրը դադարում է գծային լինել: Օրինակ, շիկացած լամպերում;
  • Վակուումային եւ գազի ռադիոլեմներում;
  • Դիոդներում եւ տրանզիստորներում:

Ընդհանուր առմամբ հոսանքը այլընտրանքային օրենքի օրենքը նույն տեսքն ունի, որքան մշտական: Այսինքն, շրջանառության մեջ լարման բարձրացումով, դրանում կավելանա նաեւ հոսանքը: Տարբերությունն այն է, որ AC Circuit- ում դիմադրությունը տրամադրվում է ՏՏ տարրերին, որպես ինդուկտորական ինդուկտիվ եւ բեռնարկղ: Հաշվի առնելով այս փաստը, գրեք ՕՀՄ-ի օրենքը AC- ի համար:

Formula 1 - Օհմա օրենք `այլընտրանքային հոսանքի համար

որտեղ Z- ը շղթայական ընդհանուր դիմադրություն է:

Formula 2 - Ամբողջ շղթայական դիմադրություն

Ընդհանուր առմամբ, AC Circuit- ի դիմադրությունը բաղկացած կլինի ակտիվ հզոր եւ ինդուկտիվ դիմադրությունից: Պարզ ասած, AC Circuit- ում ներկայումս կախված է ոչ միայն օհմական ակտիվ դիմադրությունից, այլեւ բեռնարկղի չափի եւ ինդուկտացման չափի վրա:

Գծապատկեր 1 - Օհմիկ ինդուկտիվ եւ հզորացնող դիմադրություն պարունակող ցանց

Եթե, օրինակ, DC միացումով միացրեք կոնդենսատորը, որ շրջանառության մեջ հոսանքը չի լինի, քանի որ անընդհատ ներկայիս կոնդենսատորը շղթայի անխափանությունն է: Եթե \u200b\u200bվնասվածքը կհայտնվի DC շրջաններում, հոսանքը չի փոխվի: Խստորեն ասած, այն կփոխվի, քանի որ կծիկը կունենա Օհմիկ դիմադրություն: Բայց փոփոխությունը աննշան կլինի:

Եթե \u200b\u200bկոնդենսատորը եւ կծիկը ներառված են AC- ի միացումով, ապա դրանք դիմադրելու են համապատասխանաբար հզորության եւ ինդուկտացմանը համամասնությանը: Բացի այդ, փուլային հերթափոխը դիտվում է լարման եւ հոսանքի միջեւ շղթայում: Ընդհանուր առմամբ, կոնդենսատորի մեջ հոսանքը գերազանցում է 90 աստիճանի լարում: Ինդուկտիվության մեջ ընկած ժամանակահատվածում 90 աստիճանով:

Capacitive դիմադրությունը կախված է տանկի չափից եւ AC- ի հաճախականությամբ: Այս կախվածությունը հակադարձ համամասնական է, այսինքն `հաճախականության եւ կարողությունների աճով, դիմադրությունը կնվազի:

1831-ին բացվելուց հետո էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի ֆարադան հայտնվեց առաջին մշտական \u200b\u200bգեներատորները, եւ դրանից հետո եւ այլընտրանքային: Վերջինիս առավելությունն այն է, որ այլընտրանքային հոսանքը սպառողին փոխանցվում է ավելի քիչ կորուստներով:

Շղթայում աճող լարման միջոցով հոսանքը կավելանա նմանապես գործով `անընդհատ հոսանքով: Բայց AC- ի միացումում դիմադրությունը պարզվում է, որ պետք է լինի ինդուկտիվության եւ կոնդենսատորի կծիկ: Այս հիման վրա գրեք ՕհՄայի օրենքը AC- ի համար. AC Circuit- ում ընթացիկ արժեքը ուղղակիորեն համամասն է շղթայի լարման եւ լիակատար շղթայի դիմադրության մեջ:

  • Ես [a] - հոսանքի ուժը
  • U [b] - լարման,
  • Z [ohm] - ամբողջական շղթայական դիմադրություն:

Շղթայական ամբողջական դիմադրություն

Ընդհանրապես, AC- ի միացման դիմադրությունը (Նկար 1) բաղկացած է ակտիվ (R [OM]), ինդուկտիվ եւ հզորության դիմադրությունից: Այլ կերպ ասած, AC Circuit- ում ներկայումս կախված է ոչ միայն Օհմիկ ակտիվ դիմադրությունից, այլեւ տանկի արժեքի (C [F]) եւ ինդուկտացման (l [G ԳՆ): AC Circuit- ի դիմադրությունը կարող է հաշվարկվել բանաձեւով.

Որտեղ

AC Circuit- ի դիմադրությունը կարելի է պատկերացնել գրաֆիկականորեն որպես ուղղանկյուն հիպոթենուս, որն ունի ակտիվ եւ ինդուկտիվ դիմադրություն:

Նկար.1. Եռանկյունի դիմադրություն

Հաշվի առնելով վերջին հավասարությունը, որը կգրանցի AC- ի OMA օրենքի բանաձեւը.

- հոսանքի ամպլիտուդային արժեքը:

Նկար .2. R, L, C տարրերի հաջորդական էլեկտրական միացում:

Փորձից կարելի է որոշվել, որ ընթացիկ եւ լարման տատանման նման միացումում դրանք չեն համընկնում փուլում, եւ այդ արժեքների միջեւ փուլային տարբերությունը կախված է կծիկի եւ կոնդենսատորի կոնկրետացմանը:

Նրանք ասում են. «Դուք չգիտեք, որ տանը OMA - Sitie օրենքը»: Եկեք պարզենք (հիշեք), որն է օրենքը եւ ապահով զբոսնելու:

Օմայի օրենքի հիմնական հասկացությունները

Ինչպես հասկանալ օրենքը Օմ: Պարզապես պետք է պարզել, թե որն է իր բնորոշումը: Եւ սկսվել ընթացիկ, լարման եւ դիմադրության սահմանումից:

Ընթացիկ I.

Թող ներկայիս հոսքը հոսվի ինչ-որ ցուցահանդեսում: Այսինքն, լիցքավորված մասնիկների ուղղորդված շարժումը տեղի է ունենում. Ասենք, որ դա էլեկտրոններ են: Յուրաքանչյուր էլեկտրոն ունի տարրական էլեկտրական լիցք (E \u003d -1,60217662 × 10 -19 choulon): Այս դեպքում որոշ մակերեսի միջոցով որոշակի ժամանակահատվածում կանցկացվի որոշակի էլեկտրական լիցք, որը հավասար է բոլոր գանձվող էլեկտրոնների գանձումների գումարին:

Ժամանակի համեմատության հարաբերակցությունը կոչվում է ներկայիս իշխանություն: Ավելի մեծ լիցքավորումը փոխանցում է դիրիժորը որոշակի ժամանակ, այնքան ավելի մեծ է ներկայիս իշխանությունը: Հոսանքը չափվում է Amperech.

Լարման u կամ հավանական տարբերություն

Սա հենց այդ բանն է, ինչը էլեկտրներին առաջացնում է: Էլեկտրական ներուժը բնութագրում է դաշտի ունակությունը `մի կետից մյուսը լիցքավորելու համար աշխատանքներ կատարելու հնարավորություն: Այսպիսով, դիրիժորի երկու կետի միջեւ կա հավանական տարբերություն, եւ էլեկտրական դաշտը գանձում է գանձում:

Ֆիզիկական արժեքը, որը հավասար է արդյունավետ էլեկտրական դաշտի շահագործմանը, երբ փոխանցվել է Էլեկտրական լիցքավորումեւ կոչվում է լարվածություն: Չափվում է B- ի կողմից: Վոլտա:, Մեկ Վոլտ - Սա լարում է, որ 1-ում գանձումը լիցքավորելու ժամանակ Ոչնչացնել Կազմում է աշխատանք 1-ի հավասար Ջուլ.

Դիմադրություն r.

Ներկայությունը հայտնի է, որ հոսում է դիրիժորում: Թող լինի ցանկացած մետաղալար: Տեղափոխվելով դաշտի գործողությունների շրջանակներում, էլեկտրոնները դիմակայում են մետաղալարով ատոմներին, հաղորդիչը ջեռուցվում է, բյուրեղյա վանդակավորության մեջ գտնվող ատոմները սկսում են տատանվել, էլեկտրոններ, նույնիսկ ավելի շատ խնդիրներ ստեղծելու համար: Սա երեւույթն է եւ կոչվում է դիմադրություն: Դա կախված է դիրիժորի ջերմաստիճանից, նյութից, չափով եւ չափվում է Omah.


Օմ-ի օրենքի ձեւակերպում եւ բացատրություն

Գերմանացի ուսուցիչ George որջ Օմմը շատ պարզ է: Նա ասում է:

Գործող կայքի հոսանքի ուժը ուղղակիորեն համամասն է լարման եւ դիմադրության նկատմամբ հակադարձ համամասնությանը:

Գեորգ Օմը այս օրենքը բերեց փորձարարականորեն (էմպիրիկորեն) 1826 տարի: Բնականաբար, որքան մեծ է շղթայի սյուժեի դիմադրությունը, այնքան ավելի քիչ կլինի հոսանքը: Ըստ այդմ, այնքան մեծ է լարման, եւ հոսանքը ավելի մեծ կլինի:

Իմիջայլոց! Մեր ընթերցողների համար այժմ կա 10% զեղչ

Օմ օրենքի այս ձեւակերպումը ամենապարզն է եւ հարմար է շղթայի բաժնի համար: Խոսելով «շղթայի հատվածը», մենք նկատի ունենք, որ սա միատարր տարածք է, որի վրա EMF- ի հետ հոսանքի աղբյուրներ չկան: Խոսելով ավելի հեշտ, այս սյուժեն պարունակում է որոշակի դիմադրություն, բայց մարտկոց չկա, որն ապահովում է ներկայիս ինքնին:

Եթե \u200b\u200bհաշվի առնենք OMA- ի օրենքը ամբողջ շղթայի համար, դրա ձեւակերպումը մի փոքր այլ կլինի:

Եկեք շղթա ունենանք, այն ունի ընթացիկ աղբյուր, լարման ստեղծում եւ որոշակի դիմադրություն:

Օրենքը գրանցվում է հետեւյալ կերպ.

Խոռոչի սխեմայի համար Օմ օրենքի բացատրությունը սկզբունքորեն չի տարբերվում շղթայի բաժնի բացատրությունից: Ինչպես տեսնում ենք, դիմադրությունը կազմված է ներկայիս աղբյուրի դիմադրության եւ ներքին դիմադրությունից, եւ բանաձեւի լարման փոխարեն, հայտնվում է աղբյուրի էլեկտրամոտակայուն ուժը:

Ի դեպ, որն է EDC- ն, կարդացեք մեր առանձին հոդվածում:

Ինչպես հասկանալ օրենքը Օմ:

Որպեսզի ինտուիտիվորեն հասկանալ օրենքը OMA- ն, մենք դիմում ենք ընթացիկ դիտման անալոգությանը հեղուկի տեսքով: Դա էր, թե ինչպես էր մտածում Գեորգ Օմը, երբ նա փորձեր անցկացրեց, որի շնորհիվ օրենքը բացվեց, նրան անվանեցին անուն:

Պատկերացրեք, որ հոսանքը դիրիժորում գանձվող կրիչ մասնիկների տեղաշարժը չէ, բայց խողովակի մեջ ջրի հոսքի տեղաշարժը: Սկզբում ջուրը պոմպով բարձրացվում է անջրանցիկ, իսկ այնտեղից, հնարավոր էներգիայի գործողությամբ, այն ձգտում եւ հոսում է խողովակի միջով: Ավելին, այնքան ավելի բարձր պոմպը ջուր է հոսում, այնքան ավելի արագ է հոսում խողովակի մեջ:

Այն հետեւում է այն եզրակացությանը, որ ջրի հոսքի փոխարժեքը (մետաղալարով հոսված) կլինի ավելի մեծ, որքան մեծ է ջրի հնարավոր էներգիան (հավանական տարբերությունը)

Ներկայիս ուժը ուղղակիորեն համաչափ է լարման:

Հիմա եկեք դիմենք դիմադրությանը: Հիդրավլիկ դիմադրությունը խողովակի դիմադրությունն է, որն առաջացել է դրա տրամագծով եւ պատերի կոպիտության հետեւանքով: Տրամաբանական է ենթադրել, որ ավելի մեծ տրամագիծը Ավելի քիչ դիմադրություն Խողովակներ եւ դրանք մեծ քանակություն Water ուրը (ավելի մեծ հոսանք) կթափվի իր խաչմերուկի միջոցով:

Ներկայիս ուժը հակադարձելի համամասն է դիմադրությանը:

Նման անալոգիան կարող է իրականացվել միայն Օմմի օրենքի հիմնարար հասկացության համար, քանի որ դրա առաջնահերթ տեսքը իրականում բավականին կոպիտ մոտեցում է, որը, այնուամենայնիվ, գործնականում հիանալի օգտագործում է:

Փաստորեն, նյութի դիմադրությունը պայմանավորված է բյուրեղյա վանդակապատանի ատոմների տատանումներով, իսկ հոսանքը `անվճար լիցքավորման փոխադրողների տեղաշարժը: Մետալներում անվճար փոխադրողները էլեկտրոններ են, որոնք կոտրել են ատոմային ուղեծրերը:


Այս հոդվածում մենք փորձեցինք պարզ բացատրություն տալ Օմմի օրենքով: Այս հայացքից սրանց իմացությունը սովորական բաները կարող են ձեզ լավ ծառայություն մատուցել քննության հարցում: Իհարկե, մենք այն տվեցինք ohm մասին օրենքի ամենապարզ ձեւակերպմանը եւ չի բարձրանա ավելի բարձր ֆիզիկայի բեկորներ, զբաղվելով ակտիվ եւ ռեակտիվ դիմադրության եւ այլ նրբություններով:

Եթե \u200b\u200bունեք այդպիսի անհրաժեշտություն, մեր աշխատակիցները ուրախ կլինեն օգնել ձեզ: Եվ, վերջապես, մենք առաջարկում ենք ձեզ տեսնել այն հետաքրքիր տեսանյութը, որը վերաբերում է Օմ-ի մասին: Դա իսկապես տեղեկատվական է:

Նպատակը. Փորձաբար որոշեք տարբեր բեռների դիմադրությունը եւ համեմատեք փորձարարական արժեքները տեսականով:

Տեսական մասը

Դիտարկենք AC- ի հոսանքի եւ լարման միջեւ փոխհարաբերությունները, երբ տարբեր բեռներ միացված են (Նկար 29):

Օհմիկ դիմադրություն: Այս տերմինի ներքո հասկացեք DC դիրիժորի դիմադրությունը: Ապագայում մենք կքննարկենք քվաս-անշարժ գույք, որոնց համար փոքր տառերով նշվող ընթացիկ եւ լարման ուժի ակնթարթային արժեքները Ես մի քանազոր Դու, հնազանդվեք Ohm եւ Joule-Lenza օրենքներին: Ներկայիս եւ լարման ամպլիտուդային արժեքները կհայտնվեն ԵՍ. մի քանազոր Դու մ..

Թող Օհմիկ դիմադրությունը կիրառվի լարման միջոցով ներդաշնակ օրենքով.

Դու = Դու մ.cOS W Շոշափել, (31)

որտեղ w- ն է ցիկլային հաճախականությունը: Ըստ OHM- ի օրենքի Ռ. Ընթացիկ հոսքեր Ես:

Ես = ԵՍ.cOS W Շոշափել, (33)

Հարաբերություններից (32) եւ (33) հետեւում է.

1) Օհմիկ դիմադրության ընթացիկ եւ լարման փուլերը համընկնում են.

2) ընթացիկ եւ լարման ամպլիտուդները կապված են հարաբերությունների հետ

ՆկՂ 29. Օհոմիական, ինդուկտիվ եւ հզորացնող բեռ

Ինդուկտիվ դիմադրություն: Եկեք բշտիկավորենք կրպակ Լ. եւ աննշան ցածր ohmic դիմադրություն, օրենքով փոփոխվող լարման (31): Կծիկը տեղի է ունենում փոփոխվող հոսանք, որը ստեղծում է այլընտրանքային մագնիսական դաշտ: Մագնիսական հոսքի փոփոխություն զ \u003d Li Այս դաշտը արտացոլվելու է EMF- ի ինքնազսպման կծիկի հերթին

.

Քանի որ կծիկին պատկանող լարումը խաղում է EMF- ի դերը, եւ շղթայում լարման անկում չկա ( Ռ. \u003d 0), ըստ «Կիրխհոֆի» երկրորդ կանոնների, ակնթարթային արժեքների համար մենք կարող ենք գրել.

Դու + \u003d 0 կամ .

Վերջին վերաշարադրումը ձեւով Դիֆերենցիալ հավասարում

Կամ .

Այս հավասարման ինտեգրումը տալիս է հետեւյալ արտահայտությունը.

.

,

(35)

(31) եւ (35) հետեւում է.

1) կծիկի միջով անցնող ընթացիկ անցումը հետ է մնում P / 2-ի փուլային լարման հետեւից, կամ նույնը, լարման առաջն ավարտվում է P / 2-ի փուլից առաջ:

Համեմատությունից (36) C (32) հետեւում է, որ w արժեքը Լ. Հնարավորության դեպքում ինդուկտիվության մեջ խաղում է դիմադրության դերը: Մեծություն

X L.\u003d W. Լ. (37)

Զանգահարել Ինդուկտիվ դիմադրություն.

Կոնդենսացիա, Կոնդենսատորը լարերի փչացում է, ուստի այն չի կարոտում մշտական \u200b\u200bհոսանքը: Երբ լարման փոփոխությունները փոխվում են ափսեների միջեւ, բանաձեւով որոշված \u200b\u200bկոնդենսատորի գանձման ակնթարթային արժեքը փոխվում է

q \u003d cu., (38)

Որի համար մատակարարման լարերը պետք է հոսեն, գանձում են ծալքերին կամ նրանցից տեղափոխելը: Ասում են, որ կոնդենսատորը շրջանցում է փոխարինող հոսանքը, չնայած ափսեների միջեւ տարածության մեջ չկա մեկ վարդակից մյուսը գանձում:

Հաղորդագրությունների թիթեղների վրա կուտակվում է լարերի լիցքը, ուստի դրա արժեքը հավասար է i \u003d DQ / DTորտեղ Գ. - ակնթարթային բարձրանալ արժեք: Հաշվի առնելով (38) եւ հաշվի առնելով տրամադրված լարմանը, որը տարբերվում է օրենքով (31), մենք ստանում ենք.

.

Քանի որ COS- ից (P / 2 + W Շոշափել) \u003d -Sin w t, Վերջինս կտեւի ձեւը.

. (39)

Համեմատելով (31) եւ (39), մենք ունենք.

1) Կոնակցիայի հետ մի շրջանով հոսանքը առջեւում է P / 2-ի փուլային լարումից, այլ կերպ ասած, լարման հետաձգում է հոսանքի հետեւում P / 2 փուլում:

2) ընթացիկ եւ լարման ամպլիտուդները կապված են հարաբերությունների հետ

. (40)

Մեծություն

Զանգահարել Կապիտալ դիմադրություն.

Լրացուցիչ ընթացիկ սխեմաները չափելիս եւ հաշվարկելիս, ամպլիտուդի օգտագործման փոխարեն գոյություն ունեցող (արդյունավետ) Ընթացիկ ուժի արժեքները Ես եւ լարման Դուկապի հետ կապի հետ.

Նրանց օգտագործումը պայմանավորված է նրանով, որ AC- ի դեպքում Joule-Lenza օրենքը նույն տեսքն է դարձնում մշտականի համար: Ըստ այդմ, էլեկտրական չափիչ սարքերը գնահատվում են արդյունավետ արժեքների:

Ակնհայտ է, որ բանաձեւերը (34), (36) եւ (40) չեն փոխվում, երբ արդյունավետության արժեքները փոխարինում են արդյունավետ եւ կանդրադառնան.

U r \u003d i × r, U L. = Ես× Վ. Լ., U C. = Ես/ W Գ., (42)

Որտեղ ցուցիչները Ռ., Լ.մի քանազոր Գ. Նշանակում է համապատասխան ծանրաբեռնված լարման:

Վեկտորի դիագրամներ, Ընթացիկ եւ լարման միջեւ փուլային գործակիցները գրաֆիկականորեն ցուցադրվում են Նկ. երեսուն

Դրանց ներկայացման մեկ այլ եղանակ էլ կա, որոնք թույլ են տալիս պարզեցնել շղթաների հաշվարկները բարդ բեռով:

ՆկՂ 31:

Ծախսել ինչ-որ պահից ՄԱՍԻՆ (Նկար 31) առանցք Թեթ եւ հետաձգվում են նույն կետի վեկտորից Բայցj անկյան տակ առանց առանցքի Թեթ, Այնուհետեւ մենք տալիս ենք այս վեկտորը `պտտվելու կետի շուրջ: ՄԱՍԻՆ Նմուշի հարթության վրա հակառակ ուղղությամբ անկյունային արագությամբ w. Անկյուն A®.մի քանազոր Թեթ Որոշ ժամանակ անց Շոշափելկլինի a \u003d w Շոշափել + ժ. Նախագծում A®.առանցքի վրա Թեթ հավասար

Հ. = Հ. = Աcos A.

Հ. = ԱcOS (W Շոշափել + ժ): (43)

Արդյունք. Բոլորը Հարմոնիկ տատանում Այն կարող է ներկայացվել համապատասխան երկարության եւ կողմնորոշման վեկտորի ռոտացիան:

Հետեւաբար, եթե դուք վեկտոր եք կառուցում Դու եւ համապատասխան անկյան տակ վեկտորը հետաձգելու համար Ես, համատեղ օդափոխության վեկտորներով, նրանց միջեւ ընկած անկյունը կմնա անփոփոխ (43): Տարբեր ծանրաբեռնվածության վեկտորի ընթացիկ եւ լարման գծագրերը ցուցադրվում են FIG- ում: 32.

Սերիական կապ R., Լ եւ Ս., Նման շղթան հաշվարկելու համար մենք օգտագործում ենք վեկտորի դիագրամների մեթոդը: Բեռների սերիական կապով, շղթայի բոլոր կետերում ընթացող հոսանքի ակնթարթային արժեքը պետք է լինի նույնը, այսինքն: Բոլոր բեռների ընթացիկ փուլը նույնն է:

Այնուամենայնիվ, բեռների վրա սթրեսները չեն համընկնում հոսանքի հետ: Օհմի դիմադրության վրա լարման փուլը համընկնում է հոսանքի հետ կապված հոսանքի հետ, P / 2-ի հոսանքի առջեւում գտնվող հոսանքի վրա `հզորությամբ` p / 2-ի հետեւում: Այսպիսով, ծալովի վեկտորներ U r., U L. մի քանազոր U C., Ես ստանում եմ շղթայի վրա կիրառվող ընդհանուր լարումը: Այնքանով, որքանով U L. մի քանազոր U C.հակառակ ուղղությամբ, ավելի հարմար է դրանք նախ ծալել, այնուհետեւ վեկտորը U L - U C Դրույթներ. U r., Արդյունքում մենք ունենք.

.

Փոխարինող հարաբերություններ (42), մենք ստանում ենք.

. (44)

Այս արտահայտության մեջ դիմադրության դերը կատարում է մեծությունը

, (45)

կոչվում է ամբողջական շղթայական դիմադրություն փոփոխական ընթացիկ կամ Դիմադրություն, Իր օգտագործմամբ (44) ձեւը վերցնում է.

U \u003d i z. (46)

Այս արտահայտությունը հաճախ կոչվում է OM- ի օրենքը փոփոխական հոսանքների համար: Արժեք

(47)

կոչված Ռեակտիվ դիմադրություն եւ ինդուկտիվ եւ հզորության դիմադրության համադրություն է:

Վեկտորի դիագրամը (Նկար 33) նաեւ ցույց է տալիս, որ կիրառական լարման եւ ընթացիկ հոսքը տատանվում են ոչ թե նույն փուլում, այլեւ ունեք shift փուլերj, որի արժեքը որոշվում է դիագրամին հետեւելով ստորեւ նշված բանաձեւերից որեւէ մեկի կողմից.

; ;

.


Հարկ է նշել, որ բանաձեւը (46) ընդհանուր է բեռների ցանկացած միացության համար, իսկ բանաձեւերը (45), (47) եւ (47) եւ (48) վավեր են միայն սերիական կապի որոշակի դեպքի համար:

Փորձարարական մասը

Սարքավորումներ. Reostat 1000 Ohm, Key, Ammeter, Voltmeter, պարբերական 100 Օհմ, կոնդենսատորների մարտկոց, կծիկ:

Աշխատանքի կատարման կարգը

Զորավարժություն 1. Օհմիկ դիմադրության չափում:

Տեղադրման սխեման ներկայացված է Նկ. 34:

Այս փորձի մեջ ցածր մակարդակի պահպանումը կիրառվում է որպես բեռ: Բարձր դիմադրությունը օգտագործվում է որպես պոտենցիոմետր:

1. Չափեք հոսանքը բեռի միջոցով, դրան մատակարարվող լարման երեք տարբեր արժեքներով: Չափման արդյունքները աղյուսակ են: 12.

Առաջադրանք 2. Կապիտալ դիմադրության չափում:

1. Աշխատանքային սխեմայում, որպես բեռ, միացրեք կոնդենսատորների մարտկոցը: Բեռի ընթացիկ եւ լարումը չափում է նույն ձեւը, ինչպես աշխատանքը 1. Չափման արդյունքները նույնպես ավելացվում են սեղանին: 12.

Նշում.Մարտկոցի հզորության արժեքը առաջարկվում է ընտրել 20-40 միկրոֆի սահմաններում:

Առաջադրանք 3. Չափելով կծիկի դիմադրությունը:

1. Կծիկի դիմադրության չափումը կատարվում է նմանապես նախորդ խնդիրներին, օգտագործելով կծիկը որպես բեռ:

Առաջադրանք 4. Սերիական կապի դիմադրության չափում R, Լ եւ Ս.

1. Բեռը կծառայի Կապակցված Deostat- ին, կոնդենսատորի մարտկոցը եւ կծիկը:

2. Բեռի հոսանք եւ լարում չափում է 1-ին առաջադրանքը:

3. Յուրաքանչյուր չափման համաձայն, հաշվարկեք խոչընդոտները Զ. Արտագնա բեռներ:

4. Համեմատեք փորձարարական արդյունքները տեսական կամ անձնագրային արժեքներով: Համեմատության արդյունքները կհանգեցնեն ելքին:

Աղյուսակ 12:

Առաջադրանքի համարը Լարման, Դու Ընթացիկ ուժ Ես Զ. exp, ախ. Զ. Խզվել , Օհ Զ. Theorem, OM.
Բաժնի արժեքը Բաժանումներում Բ. Բաժնի արժեքը Բաժանումներում մեջ.
դիմադրող
կոնդենսատոր
կուլ տալ
4 սերիական կապ

Նշում.Տողի տեսականը կլինի նրա անձնագրային դիմադրության արժեքը: Կոնդենսատորի համար Զ. Հյուսը որոշվում է փորձի մեջ օգտագործված արժեքով, հաշվարկը հաշվարկվում է բանաձեւով (41): Կծիկը տիրապետում է ինչպես Օհմիկ, այնպես էլ ինդուկտիվ դիմադրություն, հետեւաբար դրա դիմադրությունը հաշվարկվում է բանաձեւով (45), եւ ինչպես Ռ. Պետք է օգտագործվի ռիզոստատի եւ կծիկի օհմային դիմադրության գումարը:

5. Փորձարարական արժեքների սխալների հաշվարկը `Ammeter- ի եւ Voltmeter- ի ճշգրտության դասընթացները արտադրելու համար, տեսական - գործիքների անձնագրային տվյալների համաձայն:

Ստուգեք հարցերը եւ առաջադրանքները

1. Գրեք եւ բացատրեք OMA- ի օրենքը AC- ի համար:

2. Ինչպես է օհմային, ռեակտիվ եւ դիմադրությունը AC Circuit- ում:

3. Ինչ է հասկացվում ընթացիկ եւ լարման արդյունավետ արժեքները:

4. Ակցկային դիմադրության համար նկարեք վեկտորի դիագրամ: Կատարել բացատրություններ:

5. Ակցիում կարող է նկարել վեկտորի դիագրամ: Կատարել բացատրություններ:

6. Նկարեք վեկտորային դիագրամները կատարյալ կծիկի եւ կծիկների համար `AC միացման նկատելի օհմիկ դիմադրությամբ: Կատարել բացատրություններ:

7. Նկարեք վեկտորի դիագրամը `դիմադրության հաջորդական կապի համար` կոնցերտում կոնդենսատորի եւ կծիկների: Կատարել բացատրություններ: Ստացեք OHM- ի օրենքը վեկտորի դիագրամից:

Լաբորատոր աշխատանք 9 (11)

Չափիչ ուժ

Այլընտրանքային ընթացիկ միացումում

Նպատակը. Դուք կարող եք ծանոթանալ ուժի չափման փոփոխական ընթացիկ միացումում `երեք վոլտերի մեթոդով:

Տեսական մասը

Յուրաքանչյուր դիրիժորի նման, DC շրջանային օդափոխիչը սպառում է լարերի ջեռուցման վրա աշխատող էներգիան: Էլեկտրական հոսանքը ջերմային փոխարկելու դիրիժորի գույքը բնութագրվում է դրա միջոցով Օհմիկ դիմադրություն R., He երմային կորուստների ուժը որոշվում է բանաձեւով

Որտեղ Ես - Ներկայիս իշխանությունը դիրիժորում:

Երբ կծիկը միացված է դեպի AC շղթան, այն նաեւ ջերմություն է ուղարկում օրենքով (49), բայց այս դեպքում Ես - Այլընտրանքային հոսանքի ուժերի արդյունավետ արժեք:

Եթե \u200b\u200bկծիկը ունի ֆեռոմագնիսական միջուկ, ապա կծիկով անցնող այլընտրանքային հոսանքը հանում է դրա մեջ գտնվող պտուտակային հոսանքները (Foucault հոսանքներ), որոնք հանգեցնում են միջուկի ջեռուցման: Բացի այդ, կա հիմնական չափի եւ ուղղության մագնիտիզացիայի շարունակական փոփոխություն (վերականգնում), որը նույնպես հանգեցնում է միջուկի ջեռուցման: Էներգիայի այս լրացուցիչ կորուստները համարժեք են դիրիժորի դիմադրության բարձրացմանը: Բնութագրվում են կուտակային անշրջելի էներգիայի կորուստներ, որոնք բնութագրվում են ինչպես լարերի, այնպես էլ միջուկի ջեռուցման վրա: Ակտիվ դիմադրություն Բանաձեւով սահմանված կծիկ

Այս դիմադրությունը, ի տարբերություն Օհմիկի, հնարավոր չէ չափել, այն կարող է հաշվարկվել միայն:

Ակտիվ դիմադրության լարման անկումը համարվում է հոսանքի փուլում հեղուկը:


ՆկՂ 35:

Wattmeter- ի բացակայության դեպքում կծիկի կողմից սպառված ուժը կարող է որոշվել երեք վոլտտրի օգտագործմամբ: Եթե \u200b\u200bկծիկը ունի ինդուկտիա Լ. եւ ակտիվ դիմադրություն Ռ. Եվ հետո կծիկի մեջ հոսանքի եւ դրա վրա լարման միջեւ կա փուլերի տեղաշարժ, որը նկարազարդվում է վեկտորի դիագրամով (Նկար 35), որտեղ Ես - հոսանքով կծիկի միջով, Դու АI U L. - Լարման կաթիլներ կծիկի ակտիվ եւ ինդուկտիվ դիմադրության վրա, Դու K - Ամբողջ լարման կծիկի վրա:

Էլեկտրաէներգիայի սպառված էներգիան կարող է հաշվարկվել կամ (49) կամ բանաձեւից

. (51)

Ես մի քանազոր Դու Այն չափվում է ուղղակիորեն եւ որոշելու ուժային գործոնը (COS J), Օհմիկ դիմադրություն ներառված է սերիալով `կծիկով Ռ..

Վեկտորային դիագրամից (Նկար 36) Միացումում միացման ընդհանուր լարումը գրանցվում է կոսինե Թեորեմի կողմից.

. (52)

ՆկՂ 36:

Այս արտահայտություններում Դու - մատակարարված լարման, Դու K - լարով լարումը, U r. - Լարման օհմիկ դիմադրության վրա: Բոլոր երեք լարումները ուղղակիորեն չափելի են: Հաջորդը, քանի որ կծիկը եւ օհմիկ դիմադրությունը միացված են շարքի մեջ, դրանցում ընթացող հոսանքը նույնն է եւ որոշվում է բանաձեւով

Ինչը թույլ է տալիս անել առանց ամպերի:

Փորձարարական մասը

Սարքավորումներ. autotransformer; կծիկ; ռեւոստատ; Voltmeter 0-50 V; 2 Voltmeter 0-150 v; Պինդ եւ բնորոշ միջուկներ:

Աշխատանքի կատարման կարգը

Զորավարժություն 1. Չափելով կծիկի ուժը առանց հիմնականի:

Նկարի դիագրամում: 37 Շղթային մատակարարվող լարման լարումը ճշգրտվում է Autotransformer- ի կողմից: RESOSTAT- ը օգտագործվում է որպես Օհմիկ դիմադրություն: