Georg Simon Om sāka savu pētījumu iedvesmojot slaveno Jean Batista Furjē "analītiskās siltuma teorijas darbu." Šajā darbā Furjē bija siltuma plūsma starp diviem punktiem kā temperatūras starpību, un siltuma plūsmas izmaiņas, kas saistīts ar tās pāreju caur nepareizas formas šķērsli no siltuma izolācijas materiāla. Tāpat šis Ohm izraisīja elektriskās strāvas rašanos ar potenciālu atšķirībām.

Pamatojoties uz to, es sāku eksperimentēt ar dažādi materiāli Explorer. Lai noteiktu to vadītspēju, viņš tos konsekventi savienoja un pielāgoja to garumu tā tOK POWER Tas bija tāds pats visos gadījumos.

Šādi mērījumi ir svarīgi izvēlēties to pašu diametru vadītājus. OM, mērot vadītspēju sudraba un zelta, saņēma rezultātus, kas, saskaņā ar mūsdienu datiem, neatšķiras precizitāti. Tātad, sudraba diriģents Ohm mazāk elektrisko strāvu nekā zelta. Ohm to paskaidroja, ka viņa sudraba diriģents bija pārklāts ar eļļu un, acīmredzot, pieredze nesniedza precīzus rezultātus.

Tomēr ne tikai ar to bija problēmas starp fiziistiem, kas tajā laikā bija iesaistīti līdzīgos eksperimentos ar elektrību. Lielas grūtības ar tīro materiālu upuri bez piemaisījumiem eksperimentiem, vada diametra kalibrēšana sagrozīja testa rezultātus. Pat liels snag bija tas, ka strāvas stiprums tika pastāvīgi mainīts testu laikā, jo mainīgi ķīmiskie elementi kalpoja kā pašreizējais avots. Šādos apstākļos OM ieveda pašreizējās spēka logaritmisko atkarību no stieples pretestības.

Daži vēlāk vācu fiziķa pogotendorf, kas specializējas elektroķīmijā, ieteica nomainīt ķīmiskos elementus uz termopāriem no bismuta un vara. Om sāka eksperimentus no jauna. Šoreiz viņš izmantoja termoelektrisko ierīci, kas darbojas Seebek efektā kā akumulators. Tā konsekventi savienoja 8 vadītājus no tā paša diametra vara, bet dažādu garumu. Lai mērītu pašreizējās Ohmas spēku, kas apturēta ar metāla vītni virs vadītāja magnētiskās bultiņas. Pašreizējais, pastaigas paralēli šai bultiņai, pārvietoja viņu uz sānu. Kad tas notika fiziķis savukārt vītne, līdz bultiņa atgriezās sākotnējā pozīcija. Pamatojoties uz leņķi, uz kuru pavediens bija pagriezts, bija iespējams spriest par pašreizējās spēka vērtību.

Jaunā eksperimenta rezultātā OM ieradās formulā:

X \u003d a / b + l

Šeit X.- stieples magnētiskā lauka intensitāte, \\ t L. - stiepļu garums, \\ t a. - konstantu avota spriegumu, \\ t b. - pastāvīga ķēdes elementu pastāvīga izturība.

Ja jūs pārsūdzaties uz mūsdienīgiem noteikumiem, lai aprakstītu šo formulu, mēs to saņemsim H. - pašreizējais spēks bet - EMF avots, \\ t b + L. - kopējā pretestība.

Ohma likums ķēdes gabalam

OHMA likums atsevišķai ķēdes daļai saka: strāvas pašreizējā ķēdes sadaļā palielinās, palielinoties spriegumam un samazinās, palielinoties šīs vietnes pretestībai.

I \u003d u / r

Pamatojoties uz šo formulu, mēs varam izlemt, ka vadītāja pretestība ir atkarīga no potenciāla atšķirības. No matemātikas viedokļa tas ir pareizs, bet nepareizs no fizikas viedokļa. Šī formula ir piemērojama tikai, lai aprēķinātu pretestību atsevišķā ķēdes daļā.

Tādējādi formula, lai aprēķinātu pretestības pretinieku parādīs veidlapu:

R \u003d p ⋅ l / s

OHM likums par pilnu ķēdi

Atšķirība starp OHM likumu pilnai ķēdei no OHM likuma par ķēdes vietni ir tas, ka tagad mums ir jāņem vērā divu veidu pretestību. Tas ir "r" visu sistēmas komponentu izturība un elektromotīvju spēka avota iekšējā pretestība. Tādējādi formula iegūst veidlapu:

I \u003d u / r + r

Ohma likums par maiņstrāvu

Maiņstrāvas maiņstrāvas atšķiras no nemainīga ar to, ka tas mainās ar noteiktiem laika periodiem. Konkrēti, tā maina tās nozīmi un virzienu. Lai piemērotu OHM likumu šeit ir jāņem vērā, ka pretestība konstantā pašreizējā ķēdē var atšķirties no pretestības uz ķēdi ar pašreizējo mainīgo. Un tas atšķiras, ja ķēdē tiek izmantotas sastāvdaļas ar reaktīvu pretestību. Reaktīvā pretestība var būt induktīva (spoles, transformatori, droseles) un capacitive (kondensators).

Mēģināsim noskaidrot, kāda ir reālā atšķirība starp reaktīvo un aktīvo izturību ķēdē ar maiņstrāvu. Jums jau ir nepieciešams, lai saprastu, ka vērtība sprieguma un pašreizējo spēku šādās ķēdes izmaiņas laika gaitā un ir, aptuveni runājot, viļņu formas.

Ja mēs shematiski iedomāties, kā šīs divas nozīmes laika gaitā mainās, mums būs sinusoīds. Un spriegums un strāva no nulles pieauguma maksimālā vērtībaTad, nometot, iet caur nulles vērtību un sasniedz maksimālo negatīvo vērtību. Pēc tam tie atkal palielinās līdz nullei līdz maksimālajai vērtībai un tā tālāk. Kad teikts, ka pašreizējais vai spriegums ir negatīvs, šeit tas ir prātā, ka viņi pārvietojas pretējā virzienā.

Viss process notiek ar noteiktu biežumu. Punkts, kurā sprieguma vai strāvas strāvas vērtība no minimālās vērtības kāpšanas līdz maksimālajai vērtībai caur nulli sauc par fāzi.

Faktiski tas ir tikai priekšvārds. Atgriezīsimies pie reaktīvās un aktīvās pretestības. Atšķirība ir tā, ka ķēdē ar aktīvu pretestību pašreizējā fāzē sakrīt ar sprieguma fāzi. Tas ir, un vērtība strāvas, un sprieguma vērtība sasniedz maksimālo vienā virzienā vienlaicīgi. Šādā gadījumā mūsu formula sprieguma, pretestības vai strāvas aprēķināšanai nemainās.

Ja ķēde satur reaktīvo pretestību, pašreizējās un sprieguma fāzes pārvietojas viens no otra uz ¼ periodu. Tas nozīmē, ka tad, kad strāva sasniedz maksimālo vērtību, spriegums būs nulle un otrādi. Ja tiek izmantota induktīvā rezistence, sprieguma fāze "pārņem" pašreizējo fāzi. Ja tiek izmantota kapacitātes rezistence, pašreizējais fāze "pārspēj" sprieguma fāzi.

Formula, lai aprēķinātu sprieguma kritumu induktīvajai pretestībai:

U \u003d i ⋅ ωl

Kur L. - reaktīvās pretestības induktivitāte un. \\ t ω - leņķiskā frekvence (atvasinājums laikā no svārstību fāzes).

Formula, lai aprēķinātu sprieguma kritumu uz kapacitatīvo pretestību:

U \u003d i / ω ⋅ ar

No - spēja reaktīvās pretestības.

Šīs divas formulas ir īpašus gadījumus, kad OHM likums par mainīgām ķēdēm.

Pilns izskatīsies šādi:

I \u003d u / z

Šeit Z. - pilnīga pretestība mainīgā ķēdes pazīstama kā pretestība.

Pieteikuma joma

OHM likums nav fizikas pamatlikums, tas ir tikai ērts atkarība no dažām vērtībām no citiem, kas atbilst gandrīz jebkurā situācijā praksē. Tāpēc būs vieglāk uzskaitīt situācijas, ja likums nevar strādāt:

• Ja ir inerces maksas pārvadātāji, piemēram, dažos augstfrekvences elektriskajos laukos;
• Supravadītājiem;
• Ja vads tiek uzsildīts tādā mērā, ka voltamper raksturlielums vairs nav lineārs. Piemēram, kvēlspuldzēs;
• Vakuuma un gāzes radiolamos;
• Diodos un tranzistoros.

Ohma likums maiņstrāvas kopumā ir tāds pats izskats kā pastāvīgam. Tas ir, palielinoties spriegumam ķēdē, pašreizējā arī palielināsies. Atšķirība ir tāda, ka maiņstrāvas ķēdē ir paredzēta pretestība kā induktora induktivitāte un konteiners. Ņemot vērā šo faktu, uzrakstiet Ohmas likumu AC.

Formula 1 - Ohma likums par maiņstrāvu

kur z ir kopējā ķēdes pretestība.

Formula 2 - pilna ķēdes pretestība

Kopumā maiņstrāvas ķēdes pretestība sastāvēs no aktīvas kapacitātes un induktīvās pretestības. Vienkārši sakot, strāva maiņstrāvas ķēdē ir atkarīga ne tikai uz aktīvo omimisko pretestību, bet arī uz tvertnes lielumu un induktivitāti.

1. attēls - ķēde, kas satur omu induktīvo un kapacitatīvo pretestību

Ja, piemēram, DC ķēdē, ieslēdziet kondensatoru, kas strāva ķēdē nebūs, jo pastāvīgais pašreizējais kondensators ir ķēdes pārtraukums. Ja induktivitāte parādīsies DC ķēdē, pašreizējais nemainīsies. Stingri runājot, tas mainīsies, jo spolei būs ohmiskā pretestība. Bet pārmaiņas būs nenozīmīgas.

Ja kondensators un spole ir iekļauti maiņstrāvas ķēdē, tie pretendē uz pašreizējo proporcionāli attiecīgi jaudu un induktivitāti. Turklāt fāzes nobīde ir novērota ķēdē starp spriegumu un strāvu. Vispārējā gadījumā, pašreizējais kondensators ir pirms sprieguma 90 grādiem. Induktīvos kavējas 90 grādos.

Capacitive pretestība ir atkarīga no tvertnes lieluma un AC biežuma. Šī atkarība ir apgriezti proporcionāls, tas ir, ar pieaugošo frekvenci un jaudu, pretestība samazināsies.

Pēc atvēršanas 1831. gadā parādījās elektromagnētiskās indukcijas, pirmie pastāvīgie ģeneratori un pēc tam, un pārmaiņus. Pēdējā priekšrocība ir tā, ka mainīgā strāva tiek nosūtīta patērētājam ar mazāku zaudējumu.

Ar palielinot spriegumu ķēdē, pašreizējā palielināsies līdzīgi ar pastāvīgu strāvu. Bet maiņstrāvas ķēdē pretestība izrādās induktivitātes spole un kondensators. Pamatojoties uz to, rakstiet Ohmas likumu AC: pašreizējā vērtība maiņstrāvas ķēdē ir tieši proporcionāla spriegumam ķēdē un apgriezti proporcionāli pilnai ķēdes pretestībai.

• I [a] - strāvas spēks
• U [b] - spriegums, \\ t
• Z [ohm] - pilnīga ķēdes pretestība.

Pilna ķēdes pretestība

Kopumā maiņstrāvas ķēdes pretestība (1. attēls) sastāv no aktīva (R [om]), induktīvā un kapacitātes pretestība. Citiem vārdiem sakot, strāva maiņstrāvas ķēdē ir atkarīga ne tikai no aktīvās omimiskās pretestības, bet arī uz tvertnes vērtību (c [f]) \u200b\u200bun induktivitāti (L [gn]). Ac ķēdes pretestību var aprēķināt pēc formulas:

Kur

Ac ķēdes pretestību var attēlot grafiski kā taisnstūrveida hipotenus, kas ir aktīva un induktīva pretestība pēc pasūtījuma.

1. attēls. Trīsstūra izturība

Ņemot vērā pēdējo vienlīdzību, kas ierakstīs OMA likuma formulu AC:

- strāvas amplitūdas vērtība.

2. attēls. R, L, C elementu secīgā elektriskā ķēde.

No pieredzes var noteikt, ka šāda strāvas un sprieguma svārstību ķēde, tās nesakrīt fāzē, un fāzes starpība starp šīm vērtībām ir atkarīga no induktora spoles un kondensatora kapacitātes.

Viņi saka: "Jūs nezināt likumu OMA - Sitie mājās." Tātad, pieņemsim uzzināt (atcerēties), kas ir likums, un droši iet pastaigā.

Likuma pamatjēdzieni Ohm

Kā saprast likumu Ohm? Jums vienkārši ir nepieciešams izdomāt, kas ir tās definīcijā. Un sākt ar strāvas, sprieguma un pretestības definīciju.

Pašreizējais I.

Ļaujiet pašreizējam plūsmai, kas plūst dažā izstādē. Tas ir, noritēja daļiņu virziena kustība - pieņemsim, ka tas ir elektroni. Katram elektronim ir elementārā elektriskā maksa (E \u003d -1 60217662 × 10 -19 choulon). Šajā gadījumā, izmantojot kādu virsmu, noteiktu laiku notiks konkrēta elektriskā maksa, kas vienāds ar visu uzlādēto elektronu maksu summu.

Laika maksājuma attiecība tiek saukta par pašreizējo spēku. Lielāka maksa caur diriģentu uz noteiktu laiku, jo lielāka ir pašreizējā jauda. Strāvu mēra Amperech.

Spriegums u vai potenciālā atšķirība

Tas ir tikai tas, kas izraisa elektronus pārvietoties. Elektriskais potenciāls raksturo spēju lauka veikt darbu nodošanu maksas no viena punkta uz citu. Tātad, starp diviem diriģenta punktiem pastāv potenciāla atšķirība, un elektriskais lauks uzlādē maksu.

Fiziskā vērtība, kas vienāda ar efektīvu elektrisko lauku darbību, kad nodota elektriskais lādiņšun sauc par spriedzi. Mēra B. Volta.. Viens Volts - Tas ir spriegums, kas iekasējot maksu 1 Cl Padara darbu vienāds ar 1 Džouls.

Izturība R.

Pašreizējā ir zināms, ka vadītājs plūst. Ļaujiet tai būt jebkuram vadam. Pārvietojoties pa vadu lauka darbībā, elektroni saskaras ar stiepļu atomiem, diriģents tiek apsildīts, kristāla režģa atomi sāk svārstīties, radot elektronus vēl vairāk problēmu kustībai. Tā ir parādība un to sauc par pretestību. Tas ir atkarīgs no temperatūras, materiāla, vada šķērsgriezuma un mēra Omah.

Ommas likuma formulēšana un skaidrojums

Vācu skolotāja George Ohm likums ir ļoti vienkāršs. Viņš saka:

Strāvas stiprums uz ķēdes vietā ir tieši proporcionāla spriegumam un apgriezti proporcionāli pretestību.

Georg Ohm cēla šo likumu eksperimentāli (empīriski) 1826 gadu. Protams, jo lielāka ir ķēdes gabala izturība, jo mazāk pašreizējā būs. Līdz ar to lielāks spriegums, un pašreizējais būs lielāks.

Starp citu! Mūsu lasītājiem tagad ir 10% atlaide

Šis OHM likuma formulējums ir vienkāršākais un piemērots ķēdes posmam. Runājot par "ķēdes sadaļu", mēs domājam, ka tas ir viendabīga teritorija, kurā nav strāvas avotu ar EMF. Runājot vieglāk, šis gabals satur kādu pretestību, bet nav akumulatora, kas nodrošina pašreizējo sevi.

Ja mēs uzskatām likumu OMA pilnai ķēdei, formulējums no tā būs nedaudz atšķirīga.

Ļaujiet mums ir ķēde, tai ir pašreizējais avots, radot spriegumu un kādu pretestību.

Likums tiek reģistrēts šādi:

Omm likuma skaidrojums par dobu ķēdi nav būtiski atšķirīgs no ķēdes sadaļas paskaidrojuma. Kā mēs redzam, pretestība sastāv no strāvas avota pretestības un iekšējās pretestības, un sprieguma vietā parādās avota elektromotīva jauda.

Starp citu, kas ir tas, ko EDC ir lasījis mūsu atsevišķā rakstā.

Kā saprast likumu Ohm?

Lai intuitīvi saprastu likumu OMA, mēs vēršamies ar pašreizējā skata analoģiju šķidruma veidā. Tas bija kā Georg Ohm domāja, kad viņš pavadīja eksperimentus, pateicoties tam, kuru likums tika atvērts, aicināja viņu vārdu.

Iedomājieties, ka strāva nav uzlādes pārvadātāju daļiņu kustība vadā, bet ūdens plūsmas kustība caurulē. Sākumā ūdens tiek pacelts ar sūkni uz ūdensizturīgu, un no turienes, darbībā potenciālo enerģiju, tā cenšas uz leju un plūst caur cauruli. Turklāt, jo augstāks sūknis vada ūdeni, jo ātrāk tas plūst caurulē.

No tā izriet, ka ūdens plūsmas ātrums (strāva stieple) būs lielāka, jo lielāka ir potenciālā ūdens enerģija (iespējamā atšķirība)

Strāvas stiprums ir tieši proporcionāls spriegumam.

Tagad pieņemsim vērsties pret pretestību. Hidrauliskā rezistence ir cauruļu pretestība, ko izraisa sienu diametrs un raupjums. Ir loģiski pieņemt, ka lielāks diametrs mazāka pretestība Caurules un tie liels daudzums Ūdens (lielāks strāva) noplūdīs cauri šķērsgriezumam.

Strāvas spēks ir apgriezti proporcionāls pretestību.

Šādu analoģiju var veikt tikai par būtisku izpratni par Ommas likumu, jo tās primordiālā izskats faktiski ir diezgan rupja pieeja, kas tomēr uzskata par lielisku lietošanu praksē.

Faktiski vielas pretestība ir saistīta ar kristāla režģa atomu svārstībām, un pašreizējā ir bezmaksas maksas pārvadātāju kustība. Metālēs, bezmaksas pārvadātāji ir elektroni, kas ir sadalīti off atomu orbītiem.

Šajā rakstā mēs centāmies sniegt vienkāršu Ehm likuma skaidrojumu. Zināšanas par tiem pirmajā acu uzmetienā parastās lietas var kalpot jums labu servisu eksāmenā. Protams, mēs to novedām pie vienkāršākā OHM likuma formulējuma un nebūs uzkāpt augstākās fizikas atkritumos, kas nodarbojas ar aktīvo un reaktīvo pretestību un citiem smalkumiem.

Ja jums ir tik nepieciešama, mūsu darbinieki būs priecīgi jums palīdzēt. Un visbeidzot, mēs iesakām jūs redzēt interesantu video par likumu Ohm. Tas ir patiešām informatīvs!

Mērķis: Eksperimentāli nosaka dažādu kravu impedanci un salīdzināt eksperimentālās vērtības ar teorētisko.

Teorētiskā daļa

Apsveriet attiecības starp strāvas un sprieguma maiņstrāvas ķēdē, kad tiek ieslēgtas dažādas slodzes (29. att.).

Omic rezistence. Šajā termiņā izprast DC vadītāja pretestību. Nākotnē mēs apsvērsim kvazi-stacionārus strāvas, kurām ir neliela burtu pašreizējā un sprieguma spēka tūlītējās vērtības i. un u., paklausīt Ohm un Joulas-Lenza likumus. Pašreizējā un sprieguma amplitūdas vērtības tiks apzīmētas ES ESMU. un U M..

Ļaujiet ohmic rezistenci uzplaukuma spriegumu, izmantojot harmonisko likumu:

U. = U M.cos W. t., (31)

kur w ir cikliska svārstību biežums. Saskaņā ar Ommas likumu R. Pašreizējās plūsmas i.:

i. = ES ESMU.cos W. t., (33)

No attiecībām (32) un (33): \\ t

1) strāvas un sprieguma posmi par ashmisko pretestību sakrīt;

2) strāvas un sprieguma amplitūdas ir saistītas ar attiecību

Fig. 29. Ohomic, induktīvā un kapacitātes slodze

Induktīvā pretestība. Pieņemsim spole ar induktivitāti L. un niecīga zema ashmiskā pretestība, spriegums ar likumu (31). Spole rodas mainīgā strāva, kas rada magnētisku magnētisko lauku. Magnētiskās plūsmas maiņa f \u003d Li Šis lauks izdalīsies EMF pašindukcijas spoles

.

Tā kā spolei piederošajam spriegumam spēlē EMF lomu, un ķēdē nav sprieguma krituma ( R. \u003d 0), saskaņā ar otro Kirchhoffu par tūlītējām vērtībām, mēs varam rakstīt:

u. + \u003d 0 vai .

Pēdējais pārrakstīšana veidlapā diferenciālvienādojums

Vai .

Šī vienādojuma integrācija dod šādu izteiksmi:

.

,

(35)

No (31) un (35):

1) strāva caur spoli atpaliek no fāzes sprieguma uz p / 2 vai ka tas pats, spriegums ir priekšā pašreizējā fāzē uz p / 2;

No salīdzināšanas (36) C (32) No tā izriet, ka vērtība w L. Jo ķēde ar induktivitāti spēlē lomu rezistenci. Lielums

X L.\u003d W. L. (37)

piezvanīt induktīvā rezistence.

Kapacitāte. Kondensators ir vadu plīsums, tāpēc tas nepalaid garām pastāvīgu strāvu. Kad sprieguma izmaiņas starp plāksnēm, momentānā vērtība kondensatora maksas, ko nosaka formula mainās

q \u003d cu., (38)

par kuru piegādes vados vajadzētu plūst, radot maksu krokām vai no tiem. Ir teikts, ka kondensators izlaiž pārmaiņus strāvu, lai gan telpā starp plāksnēm nav maksas no viena spraudņa uz citu.

Vadu iekasēšana uzkrājas uz kondensatora plāksnēm, tāpēc tā vērtība ir vienāda i \u003d dq / dtkur q. - tūlītēja kāpšanas vērtība. Ņemot vērā (38) un ņemot vērā piegādāto spriegumu, kas atšķiras ar likumu (31), mēs iegūstam:

.

Kopš Cos (P / 2 + W t.) \u003d -Sin w t, Pēdējais būs veidlapa:

. (39)

Salīdzinot (31) un (39), mums ir:

1) strāva ķēdē ar kondensatoru ir pirms fāzes sprieguma uz p / 2, citiem vārdiem sakot, spriegums atpaliek no pašreizējās P / 2 fāzes;

2) strāvas un sprieguma amplitūdas ir saistītas ar attiecību

. (40)

Lielums

piezvanīt capacitive pretestība.

Mērot un aprēķinot maiņstrāvas ķēdes, nevis amplitūdas lietošanu esošais (efektīvs) pašreizējās stiprības vērtības I. un spriegums U.saistīti ar amplitūdu:

To izmantošana ir saistīts ar to, ka Džoule-Lenza likums AC gadījumā ir tāds pats izskats kā pastāvīgajam. Attiecīgi elektriskās mērīšanas ierīces tiek klasificētas efektīvās vērtībās.

Ir acīmredzams, ka formulas (34), (36) un (40) nemainās, nomainot amplitūdas vērtības efektīvai un izskatīsies:

U r \u003d i × r, U L. = I.× W. L., U C. = I./ W. C., (42)

kur indeksi R., L.un C. Nozīmē spriegumu atbilstošajā slodzē.

Vector diagrammas. Fāzes koeficienti starp strāvu un spriegumu grafiski tiek parādīti attēlā. trīsdesmit.

Ir vēl viens veids, kā to prezentēt, kas ļauj jums vienkāršot ķēžu aprēķinus ar sarežģītu slodzi.

Fig. 31.

Tērēt no kāda punkta Par (31. att.) AXIS Oh un atlikt no tā paša punkta vektora Betpie ass ass Oh. Tad mēs dodam šo vektoru pagriezt ap punktu. Par Modeļa plaknē pretēji pulksteņrādītāja virzienam ar leņķa ātrumu w. Leņķis starp A®.un Oh Pēc kāda laika t.būs \u003d w t. + j. Prognoze A®.uz ass Oh vienāds

H. = H. = A.cos A.

H. = A.cos (W. t. + j). (43)

Izeja: Viss harmoniskā svārstība To var iesniegt atbilstošā garuma un orientācijas vektora rotācijā.

Līdz ar to, ja jūs veidojat vektoru U. un zem atbilstošā leņķī atlikt vektoru I., Ar locītavu ventilācijas vektoriem, leņķis starp tiem paliks nemainīgs (43). Vector strāvas un sprieguma diagrammas dažādās slodzēs ir parādītas 1. attēlā. 32.

Sērijas savienojums R., L un S.. Lai aprēķinātu šādu ķēdi, mēs izmantojam vektoru diagrammu metodi. Ar sērijas savienojumu slodzēm, tūlītējā vērtība pašreizējā pašreizējā visos ķēdes punktos jābūt vienādiem, ti.e. Pašreizējais posms visās slodzēs ir vienāda.

Tomēr stresa uz slodzēm nesakrīt fāzē ar strāvu. Spriegums par ohmic rezistenci sakrīt fāzē ar strāvu, uz induktīvo - pirms strāvas uz p / 2, uz kapacitatīvo - kavējumiem aiz p / 2. Tādējādi saliekamie vektori U r., U L. un U C., Man ir kopējais spriegums, kas piemērots ķēdei. Ciktāl U L. un U C.pretī virzienam, tas ir ērtāk vispirms salocīt tos un pēc tam vektoru U l - u c S. U r.. Tā rezultātā mums ir:

.

Aizvietojošas attiecības (42), mēs saņemam:

. (44)

Šajā izteiksmē rezistences loma veic lielumu

, (45)

sauc par pilnu ķēdes izturību pret mainīgo strāvu vai pretestība. Ar tās lietošanu (44) veido:

U \u003d i × Z. (46)

Šo izteiksmi bieži sauc par OM likumu mainīgajām straumēm. Vērtība

(47)

izsaukts reaktīvā pretestība un ir induktīvās un kapacitātes pretestības kombinācija.

Vector diagramma (33. att.) Arī parāda, ka pielietotā sprieguma un pašreizējā plūsma svārstās ne tajā pašā posmā, bet ir shift fāzesj, kuru vērtība nosaka kāds no turpmāk minētajām formulām pēc diagrammas: \\ t

; ;

.

Jāatzīmē, ka formula (46) ir vispārējs jebkuram savienojumam ar kravu, un formulas (45), (47) un (48) ir derīgas tikai konkrētai sērijas savienojuma gadījumā.

eksperimentālā daļa

Aprīkojums: Reostat 1000 Ohm, atslēga, ampērmetrs, voltmetrs, periodisks 100 omi, kondensatoru akumulators, spole.

Darba veikšanas kārtība

1. uzdevums. Mērīšana Ohmic rezistences.

Instalācijas shēma ir parādīta 1. attēlā. 34.

Šajā pieredzē kā slodzi tiek izmantots zema līmeņa fiksators. Augsta pretestība tiek izmantota kā potenciometrs.

1. Izmēriet strāvu caur slodzi trīs dažādās tai piegādātās sprieguma vērtības. Mērījumu rezultāti ir tabula. 12.

2. uzdevums. Capacitive pretestības mērīšana.

1. Darba shēmā kā slodze, ieslēdziet kondensatoru akumulatoru. Pašreizējais un spriegums uz slodzes mēra tāpat kā darba 1. Mērījumu rezultāti tiek pievienoti arī tabulā. 12.

Piezīme.Akumulatora ietilpības vērtība ir ieteicams izvēlēties diapazonā no 20-40 mikrof.

3. uzdevums. Spoles pretestības mērīšana.

1. Mērīšana no pretestības pret spole tiek veikta līdzīgi iepriekšējiem uzdevumiem, izmantojot spoli kā slodzi.

4. uzdevums. Sērijas savienojuma pretestības mērīšana r, L un S.

1. Slodze nodrošinās savienoto deostat, kondensatora akumulatoru un spoli.

2. Pašreizējais un spriegums pie slodzes mēra tādā pašā veidā uz 1. uzdevumu.

3. Saskaņā ar katru mērījumu aprēķiniet pretestības Z. Pagatavotas slodzes.

4. Salīdziniet eksperimentālos rezultātus ar teorētiskām vai pases vērtībām. Salīdzinājuma rezultāti radīs izejas rezultātus.

12. tabula.

Uzdevuma numurs	Spriegums, U.	Pašreizējais spēks I.	Z. exp, oh.	Z. Ekspluatators , Ak.	Z. Teorēma, om.
Nodaļas vērtība	nodaļās	B.	Nodaļas vērtība	nodaļās	iekšā.
rezistors
kondensators
spole
4 Sērijas savienojums

Piezīme.Rindas teorētiskais būs tās pases pretestības vērtība. Kondensatoram Z. To nosaka eksperimentā izmantotā vērtība, aprēķinu aprēķina pēc formulas (41). Spolei ir gan omma, gan induktīva pretestība, tāpēc tās pretestību aprēķina pēc formulas (45), un kā R. Jāizmanto Risostat un spoles summa.

5. Eksperimentālo vērtību kļūdu aprēķināšana, lai sagatavotu ampērmetra un voltmetera precizitātes klases, teorētisko - atbilstoši instrumentu pases datiem.

Pārbaudiet jautājumus un uzdevumus

1. Pierakstiet un izskaidrojiet OMA likumu AC.

2. Kā Ohmic, reaktīvā un pretestība maiņstrāvas ķēdē?

3. Kas ir saprotams pašreizējā un sprieguma efektīvās vērtībās?

4. Zīmējiet vektora diagrammu rezistoram maiņstrāvas ķēdē. Paskaidrojumus.

5. Zīmējiet vektora diagrammu kondensatoram maiņstrāvas ķēdē. Paskaidrojumus.

6. Zīmējiet vektora diagrammas perfektai spolei un spolēm ar ievērojamu ohmisko pretestību maiņstrāvas ķēdē. Paskaidrojumus.

7. Zīmējiet vektora diagrammu par secīgu savienojumu pretestības, kondensatora un spolēm maiņstrāvas ķēdē. Paskaidrojumus. Saņemt Ohm likumu no vektora diagrammas.

Laboratorijas darbs 9 (11)

Mērīšanas jauda

Maiņstrāvas ķēdē

Mērķis: Jūs varat iepazīties ar jaudas mērīšanu mainīgā pašreizējā ķēdē ar triju voltmeters metodi.

Teorētiskā daļa

Tāpat kā katrs diriģents, dc ķēdes spole patērē enerģiju, kas darbojas uz vadu sildīšanas. Vadītāja īpašums, lai pārvērstu elektrisko strāvu siltuma raksturo tā omic rezistence R.. Siltuma zudumu jaudu nosaka formula

kur I. - pašreizējā elektroenerģija vadībā.

Kad spole ir ieslēgta uz maiņstrāvas ķēdi, tā arī nosūta siltumu ar likumu (49), bet šajā gadījumā I. - mainīgo strāvas spēku efektīva vērtība.

Ja spolei ir feromagnētisks serde, tad mainīga strāva, kas iet cauri spolēm, kas aizrauj vortex straumes (fukouves straumes), kas noved pie kodola sildīšanas. Turklāt pastāv nepārtraukta magnetizācija kodola lieluma un virzienā (meliorācija), kas arī noved pie sildīšanas kodols. Šie papildu enerģijas zudumi ir līdzvērtīgi vadītāja pretestības palielināšanai. Ir raksturīgi kumulatīvi neatgriezeniski enerģijas zudumi, kas atrodas gan vadu un kodola apkurē. aktīvā pretestība Spoles, kas noteiktas ar formulu

Šo pretestību pretstatā Ohmic nevar izmērīt, to var aprēķināt tikai.

Sprieguma kritums uz aktīvo pretestību uzskata par šķidrumu fāzē ar strāvu.

Fig. 35.

Ja nav vatmetru, spoles patērēto jaudu var noteikt, izmantojot trīs voltmetrus. Ja spolei ir induktivitāte L. un aktīva pretestība R. un pēc tam starp strāvu spolē un spriegumu uz tā ir maiņa posmos J, ko ilustrē vektora diagramma (35. att.), Kur I. - strāva caur spoli, U. Ai U L. - sprieguma pilieni uz spoles aktīvo un induktīvo izturību, \\ t U. K - pilnais spriegums uz spoles.

Elektroenerģiju var aprēķināt vai nu no (49) vai pēc formulas

. (51)

I. un U. To mēra tieši, un, lai noteiktu jaudas koeficientu (COS J), Ohmic rezistence ir iekļauta sērijā ar spoli R..

No vektora diagrammas (36. att.) Kopējais spriegums ķēdē ieraksta kosine teorēma:

. (52)

Fig. 36.

Šajos izteiksmēs U. - piegādātais spriegums, \\ t U. K - spriegums uz spoles, U r. - spriegums par ohmic rezistenci. Visi trīs spriegumi ir izmērāmi tieši. Tālāk, tā kā spoles un ohmiskā pretestība ir savienota ar sēriju, pašreizējā strāva ir vienāda un nosaka ar formulu

kas ļauj jums darīt bez amermetra.

eksperimentālā daļa

Aprīkojums: autotransformers; spole; reostats; Voltmeter 0-50 V; 2 voltmeter 0-150 V; Cietie un tipiskie serdeņi.

Darba veikšanas kārtība

1. uzdevums. Mērot spoles spēku bez kodola.

Diagrammā 1. attēlā. 37 Ķēdes piegādāto spriegumu pielāgo AutoTransformer. Reostat tiek izmantots kā Ohmic rezistence.