Закон ома выражается формулой: Закон Ома для полной цепи | Полезные статьи

Закон Ома для полной цепи | Полезные статьи

Вывод закона Ома для полного участка цепи.

Возьмем источник постоянного тока, состоящий из сосуда с серной кислотой и помещёнными в него цинковым и угольным электродами. Цинк отдаёт в кислоту двухвалентные ионы, становясь согласно закону сохранения заряда отрицательно заряженным. Для рассмотрения закона Ома для полной цепи на участке между электродами помещается резистор, замыкающий цепь, что приводит к появлению постоянного электрического тока –  избыток электронов цинка начнёт движение в угольный электрод. В ходе химической реакции совершается работа А по переносу заряда q. Её целесообразно выразить через ЭДС:

ε = A/q

Кроме того, по закону сохранения энергии работа расходуется на выделение тепла Q в нагрузке и в самом источнике:

A = Q

Количество теплоты согласно закону Джоуля-Ленца для источника и нагрузки:

Q = I²• r • t, где r – сопротивление источника
и 
Q = I²• R • t, где R – сопротивление нагрузки.

Выразим количество электричества (заряд) через силу тока:

q = I • t

Для вывода закона Ома продолжаем преобразования и получаем ЭДС для полной цепи:

ε • I • t = I²• r • t + I²• R • t

ε = I•r + I•R – из этого выражения выводится формула закона Ома для полной цепи:

I = ε/(r+R)

Классическая формулировка закона Ома для полной цепи: сила тока полной цепи прямопропорциональна ЭДС источника и обратноспропорциональна полному сопротивлению цепи.

Обычно сопротивление источника значительно ниже сопротивления нагрузки: R ≫ r.  В таких случаях ε ≈ U, а формула принимает вид уравнения закона Ома для участка цепи: 

I = U/R.

Примечательно, что изначально принятые Георгом Омом символы отличаются от используемых сегодня.

Закон Ома для переменного тока.

Рис. 2. Модель идеализированной цепи переменного тока

В случае токов, подчиняющихся гармоническому закону, нагрузка проявляет ряд особенностей. В реальной цепи наравне с активной (резистивной) нагрузкой в той или иной степени обязательно присутствуют ёмкость и индуктивность, создавая колебательный контур. Эти элементы представляют собой реактивную составляющую нагрузки, расчёт которой несколько сложнее. 

Возьмем последовательную цепь из резистора, конденсатора и катушки в установившемся режиме, питающуюся от источника ЭДС с пренебрежимым сопротивлением (при этом e ≈ U), соединённую идеальными проводниками:
 

За основу векторной диаграммы возьмем ток, так как он одинаковый на всех элементах схемы. Напряжение на резисторе совпадает по направлению с током. В катушке появляется ЭДС индукции, противодействующая изменению напряжения, а в конденсаторе напряжение препятствует току, соответственно, фазы колебаний в них отличаются: в катушке напряжение опережает ток, в конденсаторе зависимость обратная: 

где ω – радиальная частота, равняющаяся 2πf, т. е. 100π при 50 Гц.

Результирующее напряжение согласно параллелограмму сил:

Емкостное сопротивление обозначается X

С, а индуктивное XL. Полное сопротивление обозначается Z и называется импедансом. Для простоты его называют сопротивлением, учитывающим частоту.

Выразим отсюда полное сопротивление, т. е. сопротивление, определяющее активно-реактивный характер нагрузки:

Имея все параметры рассматриваемой модели в установившемся режиме можно записать закон Ома для полной цепи переменного тока в установившемся режиме:

Закон ома все формулы


Закон Ома — формулировка простыми словами, определение

Сопротивление

Представьте, что есть труба, в которую затолкали камни. Вода, которая протекает по этой трубе, станет течь медленнее, потому что у нее появилось сопротивление. Точно также будет происходить с электрическим током.

Сопротивление — физическая величина, которая показывает способность проводника пропускать электрический ток. Чем выше сопротивление, тем ниже эта способность.

Теперь сделаем «каменный участок» длиннее, то есть добавим еще камней. Воде будет еще сложнее течь.

Сделаем трубу шире, оставив количество камней тем же — воде полегчает, поток увеличится.

Теперь заменим шероховатые камни, которые мы набрали на стройке, на гладкие камушки из моря. Через них проходить тоже легче, а значит сопротивление уменьшается.

Электрический ток реагирует на эти параметры аналогичным образом: при удлинении проводника сопротивление увеличивается, при увеличении поперечного сечения (ширины) проводника сопротивление уменьшается, а если заменить материал — изменится в зависимости от материала.

Эту закономерность можно описать следующей формулой:

Сопротивление

R = ρ · l/S

R — сопротивление [Ом]

l — длина проводника [м]

S — площадь поперечного сечения [мм2]

ρ — удельное сопротивление [Ом · мм2/м]

Единица измерения сопротивления — ом. Названа в честь физика Георга Ома.

Будьте внимательны!

Площадь поперечного сечения проводника и удельное сопротивление содержат в своих единицах измерения мм2. В таблице удельное сопротивление всегда дается в такой размерности, да и тонкий проводник проще измерять в мм2. При умножении мм2 сокращаются и мы получаем величину в СИ.

Но это не отменяет того, что каждую задачу нужно проверять на то, что там мм2 в обеих величинах! Если это не так, то нужно свести не соответствующую величину к мм2.

Знайте!

СИ — международная система единиц. «Перевести в СИ» означает перевод всех величин в метры, килограммы, секунды и другие единицы измерения без приставок. Исключение составляет килограмм с приставкой «кило».

Удельное сопротивление проводника — это физическая величина, которая показывает способность материала пропускать электрический ток. Это табличная величина, она зависит только от материала.

Таблица удельных сопротивлений различных материалов

Материал

Удельное сопротивление

ρ, Ом · мм2

Алюминий

0,028

Бронза

0,095–0,1

Висмут

1,2

Вольфрам

0,05

Железо

0,1

Золото

0,023

Иридий

0,0474

Константан (сплав NiCu + Mn)

0,5

Латунь

0,025–0,108

Магний

0,045

Манганин (сплав меди марганца и никеля — приборный)

0,43–0,51

Медь

0,0175

Молибден

0,059

Нейзильбер (сплав меди, цинка и никеля)

0,2

Натрий

0,047

Никелин (сплав меди и никеля)

0,42

Никель

0,087

Нихром (сплав никеля, хрома, железа и марганца)

1,05–1,4

Олово

0,12

Платина

0,107

Ртуть

0,94

Свинец

0,22

Серебро

0,015

Сталь

0,103–0,137

Титан

0,6

Хромаль

1,3–1,5

Цинк

0,054

Чугун

0,5–1,0

Резистор

Все реальные проводники имеют сопротивление, но его стараются сделать незначительным. В задачах вообще используют словосочетание «идеальный проводник», а значит лишают его сопротивления.

Из-за того, что проводник у нас «кругом-бегом-такой-идеальный», чаще всего за сопротивление в цепи отвечает резистор. Это устройство, которое нагружает цепь сопротивлением.

Вот так резистор изображается на схемах:

В школьном курсе физики используют европейское обозначение, поэтому запоминаем только его. Американское обозначение можно встретить, например, в программе Micro-Cap, в которой инженеры моделируют схемы.

Вот так резистор выглядит в естественной среде обитания:


Полосочки на нем показывают его сопротивление.

На сайте компании Ekits, которая занимается продажей электронных модулей, можно выбрать цвет резистора и узнать значение его сопротивления:


Источник: сайт компании Ekits

О том, зачем дополнительно нагружать сопротивлением цепь, мы поговорим в этой же статье чуть позже.

Реостат

Есть такие выключатели, которые крутишь, а они делают свет ярче-тусклее. В такой выключатель спрятан резистор с переменным сопротивлением — реостат.


Стрелка сверху — это ползунок. По сути, он отсекает ту часть резистора, которая находится от него справа. То есть, если мы двигаем ползунок вправо — мы увеличиваем длину резистора, а значит и сопротивление. И наоборот — двигаем влево и уменьшаем.

По формуле сопротивления это очень хорошо видно, так как длина проводника находится в числителе:

Сопротивление

R = ρ · l/S

R — сопротивление [Ом]

l — длина проводника [м]

S — площадь поперечного сечения [мм2]

ρ — удельное сопротивление [Ом · мм2/м]

Закон Ома для участка цепи

С камушками в трубе все понятно, но не только же от них зависит сила, с которой поток воды идет по трубе — от насоса, которым мы эту воду качаем, тоже зависит. Чем сильнее качаем, тем больше течение. В электрической цепи функцию насоса выполняет источник тока.

Например, источником может быть гальванический элемент (привычная батарейка). Батарейка работает на основе химических реакций внутри нее. В результате этих реакций выделяется энергия, которая потом передается электрической цепи.

У любого источника обязательно есть полюса — «плюс» и «минус». Полюса — это его крайние положения, по сути клеммы, к которым присоединяется электрическая цепь. Собственно, ток как раз течет от «+» к «−».


У нас уже есть две величины, от которых зависит электрический ток в цепи — напряжение и сопротивление. Кажется, пора объединять их в закон.

Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна его сопротивлению.

Математически его можно описать вот так:

Закон Ома для участка цепи

I = U/R

I — сила тока [A]

U — напряжение [В]

R — сопротивление [Ом]

Напряжение измеряется в Вольтах и показывает разницу между двумя точками цепи: от этой разницы зависит, насколько сильно будет течь ток — чем больше разница, тем выше напряжение и ток будет течь сильнее.

Сила тока измеряется в амперах, а подробнее о ней вы можете прочитать в нашей статье. 😇

Давайте решим несколько задач на закон Ома для участка цепи.

Задача раз

Найти силу тока в лампочке накаливания торшера, если его включили в сеть напряжением 220 В, а сопротивление нити накаливания равно 880 Ом.

Решение:

Возьмем закон Ома для участка цепи:

I = U/R

Подставим значения:

I = 220/880 = 0,25 А

Ответ: сила тока, проходящего через лампочку, равна 0,25 А

Давайте усложним задачу. И найдем силу тока, зная все параметры для вычисления сопротивления и напряжение.

Задача два

Найти силу тока в лампочке накаливания, если торшер включили в сеть напряжением 220 В, а длина нити накаливания равна 0,5 м, площадь поперечного сечения 0,01 мм2, а удельное сопротивление нити равно 1,05 Ом · мм2/м.

Решение:

Сначала найдем сопротивление проводника.

R = ρ · l/S

Площадь дана в мм2, а удельное сопротивления тоже содержит мм2 в размерности.

Это значит, что все величины уже даны в СИ и перевод не требуется:

R = 1,05 · 0,5/0,01 = 52,5 Ом

Теперь возьмем закон Ома для участка цепи:

I = U/R

Подставим значения:

I = 220/52,5 ≃ 4,2 А

Ответ:

сила тока, проходящего через лампочку, приблизительно равна 4,2 А

А теперь совсем усложним! Определим материал, из которого изготовлена нить накаливания.

Задача три

Из какого материала изготовлена нить накаливания лампочки, если настольная лампа включена в сеть напряжением 220 В, длина нити равна 0,5 м, площадь ее поперечного сечения равна 0,01 мм2, а сила тока в цепи — 8,8 А

Решение:

Возьмем закон Ома для участка цепи и выразим из него сопротивление:

I = U/R

R = U/I

Подставим значения и найдем сопротивление нити:

R = 220/8,8 = 25 Ом

Теперь возьмем формулу сопротивления и выразим из нее удельное сопротивление материала:

R = ρ · l/S

ρ = RS/l

Подставим значения и получим:

ρ = 25 · 0,01/0,5 = 0,5 Ом · мм2

Обратимся к таблице удельных сопротивлений материалов, чтобы выяснить, из какого материала сделана эта нить накаливания.

Ответ: нить накаливания сделана из константана.

Закон Ома для полной цепи

Мы разобрались с законом Ома для участка цепи. А теперь давайте узнаем, что происходит, если цепь полная: у нее есть источник, проводники, резисторы и другие элементы.

В таком случае вводится закон Ома для полной цепи: сила тока в полной цепи равна отношению ЭДС цепи к ее полному сопротивлению.

Так, стоп. Слишком много незнакомых слов — разбираемся по порядку.

Что такое ЭДС и откуда она берется

ЭДС расшифровывается, как электродвижущая сила. Обозначается греческой буквой ε и измеряется, как и напряжение, в Вольтах.

ЭДС — это сила, которая движет заряженные частицы в цепи. Она берется из источника тока. Например, из батарейки.

Химическая реакция внутри гальванического элемента (это синоним батарейки) происходит с выделением энергии в электрическую цепь. Именно эта энергия заставляет частицы двигаться по проводнику.

Зачастую напряжение и ЭДС приравнивают и говорят, что это одно и то же. Формально, это не так, но при решении задач чаще всего и правда нет разницы, так как эти величины обе измеряются в Вольтах и определяют очень похожие по сути своей процессы.

В виде формулы Закон Ома для полной цепи будет выглядеть следующим образом:

Закон Ома для полной цепи

I — сила тока [A]

ε — ЭДС [В]

R — сопротивление нагрузки [Ом]

r — внутреннее сопротивление источника [Ом]

Любой источник не идеален. В задачах это возможно («источник считать идеальным», вот эти вот фразочки), но в реальной жизни — точно нет. В связи с этим у источника есть внутреннее сопротивление, которое мешает протеканию тока.

Решим задачу на полную цепь.

Задачка

Найти силу тока в полной цепи, состоящей из одного резистора сопротивлением 3 Ом и источником с ЭДС равной 4 В и внутренним сопротивлением 1 Ом

Решение:

Возьмем закон Ома для полной цепи:

Подставим значения:

A

Ответ: сила тока в цепи равна 1 А.

Когда «сопротивление бесполезно»

Электрический ток — умный и хитрый парень. Если у него есть возможность обойти резистор и пойти по идеальному проводнику без сопротивления, он это сделает. При этом с резисторами просто разных номиналов это не сработает: он не пойдет просто через меньшее сопротивление, а распределится согласно закону Ома — больше тока пойдет туда, где сопротивление меньше, и наоборот.

А вот на рисунке ниже сопротивление цепи равно нулю, потому что ток через резистор не пойдет.


Ток идет по пути наименьшего сопротивления.

Теперь давайте посмотрим на закон Ома для участка цепи еще раз.

Закон Ома для участка цепи

I = U/R

I — сила тока [A]

U — напряжение [В]

R — сопротивление [Ом]

Подставим сопротивление, равное 0. Получается, что знаменатель равен нулю, а на математике говорят, что на ноль делить нельзя. Но мы вам раскроем страшную тайну, только не говорите математикам: на ноль делить можно. Если совсем упрощать такое сложное вычисление (а именно потому что оно сложное, мы всегда говорим, что его нельзя производить), то получится бесконечность.

То есть:

I = U/0 = ∞

Такой случай называют коротким замыканием — когда величина силы тока настолько велика, что можно устремить ее к бесконечности. В таких ситуациях мы видим искру, бурю, безумие — и все ломается.

Это происходит, потому что две точки цепи имеют между собой напряжение (то есть между ними есть разница). Это как если вдоль реки неожиданно появляется водопад. Из-за этой разницы возникает искра, которую можно избежать, поставив в цепь резистор.

Именно во избежание коротких замыканий нужно дополнительное сопротивление в цепи.

Параллельное и последовательное соединение

Все это время речь шла о цепях с одним резистором. Рассмотрим, что происходит, если их больше.

| Fluke

Talk to a Fluke sales expert

Связаться с Fluke по вопросам обслуживания, технической поддержки и другим вопросам»

What is your favorite color?

Имя *

Фамилия *

Электронная почта *

Компания *

Номер телефона *

Страна * — Пожалуйста, выберите значение -United States (Estados Unidos)CanadaAfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarticaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosБеларусь (Belarus)Belgien/Belgique (Belgium)BelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaireBosnia and HerzegovinaBouvet IslandBotswanaBrasil (Brazil)British Indian Ocean TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCape VerdeCayman IslandsCentral African RepublicČeská republika (Czech Republic)ChadChile中国 (China)Christmas IslandCittà Di VaticanCocos (Keeling) IslandsCook IslandsColombiaComorosCongoThe Democratic Republic of CongoCosta RicaCroatiaCyprusCôte D’IvoireDanmark (Denmark)Deutschland (Germany)DjiboutiDominicaEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEspaña (Spain)EstoniaEthiopiaFaroese FøroyarFijiFranceFrench Southern TerritoriesFrench GuianaGabonGambiaGeorgiaGhanaGilbralterGreeceGreenlandGrenadaGuatemalaGuadeloupeGuam (USA)GuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard Island and McDonald IslandsHondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIraqIrelandIsraelIslas MalvinasItalia (Italy)Jamaica日本 (Japan)JordanKazakhstanKenyaKiribati대한민국 (Korea Republic of)KuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMéxico (Mexico)MicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMonserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNederland (Netherlands)Netherlands AntillesNepalNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorge (Norway)Norfolk IslandNorthern Mariana IslandsOmanÖsterreich (Austria)PakistanPalauPalestinePanamaPapua New GuineaParaguayPerú (Peru)PhilippinesPitcairn IslandPuerto RicoРоссия (Russia)Polska (Poland)Polynesia (French)PortugalQatarRepública Dominicana (Dominican Republic)RéunionRomânia (Romania)RwandaSaint HelenaSaint Pierre and MiquelonSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Vincent and The GrenadinesSan MarinoSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSchweiz (Switzerland)SenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Georgia and The South Sandwich IslandsSouth SudanSri LankaSudanSuomi (Finland)SurinameSvalbard and Jan MayenSverige (Sweden)SwazilandTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTimor-LesteTokelauTogoTongaTrinidad and TobagoTunisiaTürkiye (Turkey)TurkmenistanTurks and Caicos IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUnited KingdomUnited States Minor Outlying IslandsUruguayUzbekistanVanuatuVirgin Islands (British)Virgin Islands (USA)VenezuelaVietnamWallis and FutunaWestern SaharaWestern SamoaYemenZambiaZimbabwe

Почтовый индекс *

Интересующие приборы

iGLastMSCRMCampaignID

?Отмечая галочкой этот пункт, я даю свое согласие на получение маркетинговых материалов и специальных предложений по электронной почте от Fluke Electronics Corporation, действующей от лица компании Fluke Industrial или ее партнеров в соответствии с политикой конфиденциальности.

consentLanguage

Политика конфиденциальности

Формула закона Ома

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Сила тока в проводнике равна разности потенциалов (напряжению) между концами проводника, делённой на сопротивление проводника.

   

Здесь – сила тока, – напряжение, – сопротивление. Это равенство называют законом Ома для участка цепи.

Единица измерения силы тока – А (ампер).

Указанная формула верна для участка цепи, в котором напряжение постоянно (сила тока тоже будет постоянной). Для полной цепи формула усложняется:

   

Где – электродвижущая сила (ЭДС) источника питания, – внутреннее сопротивление источника питания, а – сопротивление всех внешних элементов цепи. Это равенство называют законом Ома для полной цепи. Из этой формулы следует, что ЭДС источника равна сумме падений напряжения в самом источнике и во внешней цепи.

Примеры решения задач по теме «Закон Ома»

ПРИМЕР 1
Задание Найти силу тока, если напряжение на участке цепи с сопротивление 5 кОм равно 100 В.
Решение Напомним, что 5 кОм = 5 000 Ом. Подставим численные значения в формулу:

   

Ответ Сила тока в цепи равна 0,02 ампера.
Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Закон Ома для участка цепи. Определение, формула расчета, калькулятор

В 1827 году  Георг Ом  опубликовал свои исследования, которые составляют основу формулы, используемую и по сей день. Ом выполнил большую серию экспериментов, которые показали связь между приложенным напряжением и током, протекающим через проводник.

Этот закон является эмпирическим, то есть основанный на опыте. Обозначение «Ом» принято в качестве официальной единицы СИ для электрического сопротивления.

 

Закон Ома для участка цепи гласит, что электрический ток в проводнике прямо пропорционален разности потенциалов в нем и обратно пропорционален его сопротивлению. Принимая во внимание, что сопротивление проводника (не путать с удельным сопротивлением) величина постоянная, можно оформить это следующей формулой:

где

  • I — тока в амперах (А)
  • V — напряжение в вольтах (В)
  • R — сопротивления в омах (Ом)

Для наглядности: резистор имеющий сопротивление 1 Ом, через который протекает ток силой в 1 А на своих выводах имеет разность потенциалов (напряжение) в  1 В.

Немецкий физик Кирхгоф (известен своими правилами Кирхгофа) сделал обобщение, которое больше используется в физике:

Набор для Arduino

Cтартовый набор Keyestudio Super с платой V4.0 для Arduino…

где

  • σ – проводимость материала
  • J — плотность тока
  • Е — электрическое поле.

Закон Ома и резистор

Резисторы являются пассивными элементами, которые оказывают сопротивление потоку электрического тока в цепи. Резистор, который функционирует в соответствии с законом Ома, называется омическим сопротивлением. Когда ток проходит через такой резистор, то падение напряжения на его выводах пропорционально величине сопротивления.

Формула Ома остается справедливой и для цепей с переменным напряжением и током. Для конденсаторов и катушек индуктивности закон Ома не подходит, так как их ВАХ (вольт-амперная характеристика) по сути, не является линейной.

Формула Ома действует так же для схем с несколькими резисторами, которые могут быть соединены последовательно, параллельно или иметь смешанное соединение. Группы резисторов, соединенные последовательно или параллельно могут быть упрощены в виде эквивалентного сопротивления.

В статьях о параллельном и последовательно соединении более подробно описано как это сделать.

Немецкий физик Георг Симон Ом опубликовал в 1827 свою полную теорию электричества под названием «теория гальванической цепи». Он нашел, что падение напряжения на участке цепи является результатом работы тока, протекающего через сопротивление этого участка цепи. Это легло в основу закона, который мы используем сегодня. Закон является одним из основных уравнений для резисторов. 

Закон Ома — формула

Формула закона Ома может быть использована, когда известно две из трех переменных. Соотношение между сопротивлением, током и напряжением может быть записано по-разному. Для усвоения и запоминания может быть полезен «треугольник Ома».

или

или

  Ниже приведены два примера использования такого треугольного калькулятора.

Имеем резистор сопротивлением в 1 Ом в цепи с падением напряжения от 100В до 10В на своих выводах. Какой ток протекает через этот резистор? Треугольник напоминает нам, что:  
Имеем резистор сопротивлением в 10 Ом через который протекает ток в 2 Ампера при напряжении 120В. Какое будет падение напряжения на этом резисторе? Использование треугольника показывает нам, что:Таким образом, напряжение на выводе будет 120-20 = 100 В.  

Закон Ома — мощность

Когда через резистор протекает электрический ток, он рассеивает определенную часть мощности в виде тепла.

Мощность является функцией протекающего тока I (А) и приложенного напряжения V (В):

где

  • Р — мощность в ваттах (В)

В сочетании с законом Ома для участка цепи, формулу можно преобразовать в следующий вид:

или

Идеальный резистор рассеивает всю энергию и не сохраняет электрическую или магнитную энергию. Каждый резистор имеет предел мощности, которая может быть рассеяна, не оказывая повреждение резистору. Это мощность называется номинальной. 

Окружающие условия могут снизить или повысить это значение. Например, если окружающий воздух горячий, то способность рассеять излишнее тепло у резистора снижается, и на оборот, при низкой температуре окружающего воздух рассеиваемая способность резистора возрастает.

На практике, резисторы редко имеют обозначение номинальной мощности. Тем не менее, большинство из резисторов рассчитаны на 1/4 или 1/8 Вт.

Ниже приведена круговая диаграмма, которая поможет вам быстро определить связь между мощностью, силой тока, напряжением и сопротивлением. Для каждого из четырех параметров показано, как вычислить свое значение.

Закон Ома — калькулятор

Данный онлайн калькулятор закона Ома позволяет определить взаимосвязь между силой тока, электрическим напряжением, сопротивлением проводника и мощностью. Для расчета введите любые два параметра и нажмите кнопку расчет:

Для закрепления понимания работы закона Ома, приведем несколько задач для самостоятельного решения.

Основные электрические законы. Базовые формулы и расчеты

В предыдущей статье мы познакомились с основными электрическими понятиями, такими как электрический ток, напряжение, сопротивление и мощность. Настал черед основных электрических законов, так сказать, базиса, без знания и понимания которых невозможно изучение и понимание электронных схем и устройств.

Закон Ома

Электрический ток, напряжение, сопротивление и мощность, безусловно, между собой связаны. А взаимосвязь между ними описывается, без сомнения, самым главным электрическим законом – законом Ома. В упрощенном виде этот закон называется: закон Ома для участка цепи. И звучит этот закон следующем образом:

«Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению данного участка цепи».

Для практического применения формулу закона Ома можно представить в виде вот такого треугольника, который помимо основного представления формулы, поможет определить и остальные величины.

Работает треугольник следующим образом. Чтобы вычислить одну из величин, достаточно закрыть ее пальцем. Например:

В предыдущей статье мы проводили аналогию между электричеством и водой, и выявили взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением. Также хорошей интерпретацией закона Ома может послужить следующий рисунок, наглядно отображающий сущность закона:

На нем мы видим, что человечек «Вольт» (напряжение) проталкивает человечка «Ампера» (ток) через проводник, который стягивает человечек «Ом» (сопротивление). Вот и получается, что чем сильнее сопротивление сжимает проводник, тем тяжелее току через него проходить («сила тока обратно пропорциональна сопротивлению участка цепи» – или чем больше сопротивление, тем хуже приходится току и тем он меньше). Но напряжение не спит и толкает ток изо всех сил (чем выше напряжение, тем больше ток или – «сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению»).

Когда фонарик начинает слабо светить, мы говорим – «разрядилась батарейка». Что с ней произошло, что значит разрядилась? А значит это, что напряжение батарейки снизилось и оно больше не в состоянии «помогать» току преодолевать сопротивление цепей фонарика и лампочки. Вот и получается, что чем больше напряжение – тем больше ток.

Последовательное подключение – последовательная цепь

При последовательном подключении потребителей, например обычных лампочек, сила тока в каждом потребителе одинаковая, а вот напряжение будет отличаться. На каждом из потребителей напряжение будет падать (снижаться).

А закон Ома в последовательной цепи будет иметь вид:

При последовательном соединении сопротивления потребителей складываются. Формула для расчета общего сопротивления:

Параллельное подключение – параллельная цепь

При параллельном подключении, к каждому потребителю прикладывается одинаковое напряжение, а вот ток через каждый из потребителей, в случае, если их сопротивление отличается – будет отличаться.

Закон Ома для параллельной цепи, состоящей из трех потребителей, будет иметь вид:

При параллельном соединении общее сопротивление цепи всегда будет меньше значения самого маленького отдельного сопротивления. Или еще говорят, что «сопротивление будет меньше наименьшего».

Общее сопротивление цепи, состоящей из двух потребителей, при параллельном соединении:

Общее сопротивление цепи, состоящей из трех потребителей, при параллельном соединении:

Для большего числа потребителей расчет производится исходя из того, что при параллельном соединении проводимость (величина обратная сопротивлению) рассчитывается как сумма проводимостей каждого потребителя.

Электрическая мощность

Мощность – это физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии. Рассчитывается мощность по следующей формуле:

Таким образом зная, напряжение источника и измерив потребляемый ток, мы можем определить мощность потребляемую электроприбором. И наоборот, зная мощность электроприбора и напряжение сети, можем определить величину потребляемого тока. Такие вычисления порой необходимы. Например, для защиты электроприборов используются предохранители или автоматические выключатели. Чтобы правильно подобрать средство защиты нужно знать потребляемый ток. Предохранители, применяемые в бытовой технике, как правило подлежат ремонту и для их восстановления достаточно подобрать и заменить проволоку.

Применив закон Ома, можно рассчитать мощность и по другой формуле:

При расчетах надо учитывать, что часть потребляемой электроэнергии расходуется на нагрев и преобразуется в тепло. При работе греются не только электрообогреватели, но и телевизоры, и компьютеры и другая бытовая техника.

И в завершение, в качестве бонуса, вот такая шпаргалка, которая поможет определить любой из основных электрических параметров, по уже известным.

формулировка простыми словами, формула для первого, второго и третьего

Есть такие формулы и законы, которые люди узнают еще в школе, а помнят всю жизнь. Обычно это несложные уравнения, состоящие из двух-трех физических величин и объясняющие какие-то фундаментальные вещи в науке, основу основ. Закон Ома как раз такая штука.

Закон Ома: кто придумал, определение

Закон Ома — это основной закон электродинамики, который выводит взаимосвязь между ключевыми понятиями электрической цепи: силой тока, напряжением и сопротивлением.

Данную взаимозависимость выявил немецкий физик Георг Симон Ом в 1826 году. Несмотря на то, что этот закон является истинным законом природы, точность которого была многократно проверена и доказана позже, публикация работы Ома в 1827 году прошла незамеченной для научной общественности. И лишь в 1830-х гг., когда французский физик Пулье пришел к тем же самым выводам, что и Ом, работа немецкого ученого была оценена по достоинству.

Установление закономерностей между основными параметрами электроцепи имеет огромное значение для науки. Ведь оно позволило количественно измерить свойства электрического тока.

Источник: rusenergetics.ru
Формулировки и основные формулы

Закон Георга Ома формулируется так: сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению в проводнике и обратно пропорциональна сопротивлению этого проводника.

Пояснения к закону:

  1. Чем выше напряжение в проводнике, тем выше будет и сила тока в этом проводнике.
  2. Чем выше сопротивление проводника, тем меньше будет сила тока в нем.

Обозначение основных параметров, характеризующих электроцепь, известны всем с уроков физики в школе:

  • I — сила электротока;
  • U — напряжение;
  • R — сопротивление.

Объяснение закона Ома в классической теории

Формула закона, известная всем со школьных лет, выглядит так:

\(I=\frac UR\)

Из нее легко выводятся формулы для определения \(U\):

\(U\;=I\times R\)

и для определения \(R\):

\(R=\frac UI\)

Единицами измерения силы тока являются амперы, напряжения — вольты, сопротивление измеряется в омах.

Данный закон верен для линейного участка цепи, на котором зафиксировано стабильное сопротивление.

Источник: dzgo.ru

Закон Ома для полной (замкнутой) цепи

Замкнутой или полной называется такая электрическая цепь, по которой проходит электроток.

Описание формулы этого закона для полной цепи выглядит так:

\(I=\frac\epsilon{R+r}\)

где \(\epsilon\) — это электродвижущая сила или напряжение источника питания, которое не зависит от внешней цепи;

\(R\) — сопротивление внешней цепи;

\(r\) — внутреннее сопротивление источника.

Источник: multiurok.ru

Использование закона Ома при параллельном и последовательном соединении

При последовательном соединении элементы цепи подключаются друг за другом последовательно. Так как такая электрическая цепь является неразветвленной, сила тока на каждом ее участке будет одинаковая. Пример последовательного соединения — лампочки в новогодней гирлянде.

При последовательном соединении элементов основные параметры электроцепи рассчитываются следующим образом:

  • Сила тока по формуле: 

\(I=I_1=I_2=I_3\)

Где \(I\) — общая сила тока в электроцепи, \(I_1\) — сила тока первого участка, \(I_2\) — сила тока второго участка, \(I_3\) — сила тока третьего участка.

  • Напряжение по формуле:

\(U=U_1+U_2+U_3\)

Где \(U\) — общее напряжение, \(U_1\) — напряжение первого участка, \(U_2\) — напряжение второго участка, \(U_3\) — напряжение третьего участка.

  •  Сопротивление согласно формуле:

\(R=R_1+R_2+R_3\)

Где \(R\) — общее сопротивление в цепи, \(R_1\) — сопротивление первого участка, \(R_2\) — сопротивление второго участка, \(R_3\) — сопротивление третьего участка.

Подключая элементы в цепь параллельно, получают разветвленную электрическую цепь. Примером такого соединения является стандартная разводка электричества по квартире, когда в комнате одновременно можно включить несколько предметов бытовой техники и верхнее освещение.

При параллельном соединении элементов основные параметры электроцепи рассчитываются следующим образом:

\(I=I_1+I_2+I_3\)

Где \(I\) — общая сила тока в электроцепи, \(I_1, I_2, I_3\) — сила тока первого, второго и третьего участков соответственно.

\(U=U_1=U_2+U_3\)

Где \(U\) — общее напряжение, \(U_1, U_2, U_3\) — напряжение первого, второго и третьего участков соответственно.

  • Сопротивление:

\(R=\frac{R_1\times R_2\times R_3}{R_1+R_2+R_3}\)

Где \(R\) — общее сопротивление в цепи, \(R_1, R_2, R_3\) — сопротивление первого, второго и третьего участков соответственно.

Закон Ома для переменного и постоянного тока

Для цепи постоянного тока правильными будут уже озвученные нами взаимосвязи основных параметров электроцепи:

Источник: en.ppt-online.org

При подключении к электроцепи источника переменного тока, сила электротока в цепи будет определяться по формуле:

\(I=\frac UZ\)

где \(Z\) — полное сопротивление или импеданс, который состоит из активной \((R)\) и реактивных составляющих (\(X_C\) — сопротивление емкости и \(X_L\) — сопротивление индуктивности).

Реактивное сопротивление цепи зависит:

  • от значений реактивных элементов, 
  • от частоты электротока;
  • от формы тока в цепи. 
 

Источник: fizikaotfizika.ru

Закон Ома для однородного и неоднородного участка цепи

Закон Ома для однородного участка электроцепи представляет собой классическое выражение зависимости силы от напряжения и сопротивления:

\(I=\frac UR\)

В этом случае основной характеристикой проводника является сопротивление. От внешнего вида проводника зависит, как выглядит его кристаллическая решетка и какое количество атомов примесей содержит. От проводника зависит поведение электронов, которые могут ускоряться или замедляться.

Поэтому \(R\) зависит от вида проводника, точнее, от его сечения, длины и материала и определяется по формуле:

\(R=p\times\left(\frac lS\right)\)

где \(p\) — удельное сопротивление, \( l\) — это длина проводника, а \(S\) — площадь его сечения.

Под неоднородным участком цепи постоянного тока подразумевается такой промежуток цепи, на который помимо электрических зарядов воздействуют другие силы.

Источник: grabachapter.com

Как можно было убедиться, закон, открытый Георгом Омом, прост только на первый взгляд. Разобраться во всех тонкостях самостоятельно под силу далеко не каждому. Если столкнулись с трудностями в учебе и сложными для понимания темами, обращайтесь за помощью к образовательному ресурсу Феникс.Хелп. Квалифицированные эксперты помогут сдать в срок самую сложную работу.

Электрический ток — Физика — Теория, тесты, формулы и задачи

Оглавление:

 

Основные теоретические сведения

Электрический ток. Сила тока. Сопротивление

К оглавлению…

В проводниках при определенных условиях может возникнуть непрерывное упорядоченное движение свободных носителей электрического заряда. Такое движение называется электрическим током. За направление электрического тока принято направление движения положительных свободных зарядов, хотя в большинстве случае движутся электроны – отрицательно заряженные частицы.

Количественной мерой электрического тока служит сила тока I – скалярная физическая величина, равная отношению заряда q, переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени t, к этому интервалу времени:

Если ток не постоянный, то для нахождения количества прошедшего через проводник заряда рассчитывают площадь фигуры под графиком зависимости силы тока от времени.

Если сила тока и его направление не изменяются со временем, то такой ток называется постоянным. Сила тока измеряется амперметром, который включается в цепь последовательно. В Международной системе единиц СИ сила тока измеряется в амперах [А]. 1 А = 1 Кл/с.

Средняя сила тока находится как отношение всего заряда ко всему времени (т.е. по тому же принципу, что и средняя скорость или любая другая средняя величина в физике):

Если же ток равномерно меняется с течением времени от значения I1 до значения I2, то можно значение среднего тока можно найти как среднеарифметическое крайних значений:

Плотность тока – сила тока, приходящаяся на единицу поперечного сечения проводника, рассчитывается по формуле:

При прохождении тока по проводнику ток испытывает сопротивление со стороны проводника. Причина сопротивления – взаимодействие зарядов с атомами вещества проводника и между собой. Единица измерения сопротивления 1 Ом. Сопротивление проводника R определяется по формуле:

где: l – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения, ρ – удельное сопротивление материала проводника (будьте внимательны и не перепутайте последнюю величину с плотностью вещества), которое характеризует способность материала проводника противодействовать прохождению тока. То есть это такая же характеристика вещества, как и многие другие: удельная теплоемкость, плотность, температура плавления и т.д. Единица измерения удельного сопротивления 1 Ом·м. Удельное сопротивление вещества – табличная величина.

Сопротивление проводника зависит и от его температуры:

где: R0 – сопротивление проводника при 0°С, t – температура, выраженная в градусах Цельсия, α – температурный коэффициент сопротивления. Он равен относительному изменению сопротивления, при увеличении температуры на 1°С. Для металлов он всегда больше нуля, для электролитов наоборот, всегда меньше нуля.

Диод в цепи постоянного тока

Диод – это нелинейный элемент цепи, сопротивление которого зависит от направления протекания тока. Обозначается диод следующим образом:

Стрелка в схематическом обозначении диода показывает, в каком направлении он пропускает ток. В этом случае его сопротивление равно нулю, и диод можно заменить просто на проводник с нулевым сопротивлением. Если ток течет через диод в противоположном направлении, то диод обладает бесконечно большим сопротивлением, то есть не пропускает ток совсем, и является разрывом в цепи. Тогда участок цепи с диодом можно просто вычеркнуть, так как ток по нему не идет.

 

Закон Ома. Последовательное и параллельное соединение проводников

К оглавлению…

Немецкий физик Г.Ом в 1826 году экспериментально установил, что сила тока I, текущего по однородному металлическому проводнику (то есть проводнику, в котором не действуют сторонние силы) сопротивлением R, пропорциональна напряжению U на концах проводника:

Величину R принято называть электрическим сопротивлением. Проводник, обладающий электрическим сопротивлением, называется резистором. Это соотношение выражает закон Ома для однородного участка цепи: сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

Проводники, подчиняющиеся закону Ома, называются линейными. Графическая зависимость силы тока I от напряжения U (такие графики называются вольт-амперными характеристиками, сокращенно ВАХ) изображается прямой линией, проходящей через начало координат. Следует отметить, что существует много материалов и устройств, не подчиняющихся закону Ома, например, полупроводниковый диод или газоразрядная лампа. Даже у металлических проводников при достаточно больших токах наблюдается отклонение от линейного закона Ома, так как электрическое сопротивление металлических проводников растет с ростом температуры.

Проводники в электрических цепях можно соединять двумя способами: последовательно и параллельно. У каждого способа есть свои закономерности.

1. Закономерности последовательного соединения:

Формула для общего сопротивления последовательно соединенных резисторов справедлива для любого числа проводников. Если же в цепь последовательно включено n одинаковых сопротивлений R, то общее сопротивление R0 находится по формуле:

2. Закономерности параллельного соединения:

Формула для общего сопротивления параллельно соединенных резисторов справедлива для любого числа проводников. Если же в цепь параллельно включено n одинаковых сопротивлений R, то общее сопротивление R0 находится по формуле:

Электроизмерительные приборы

Для измерения напряжений и токов в электрических цепях постоянного тока используются специальные приборы – вольтметры и амперметры.

Вольтметр предназначен для измерения разности потенциалов, приложенной к его клеммам. Он подключается параллельно участку цепи, на котором производится измерение разности потенциалов. Любой вольтметр обладает некоторым внутренним сопротивлением RB. Для того чтобы вольтметр не вносил заметного перераспределения токов при подключении к измеряемой цепи, его внутреннее сопротивление должно быть велико по сравнению с сопротивлением того участка цепи, к которому он подключен.

Амперметр предназначен для измерения силы тока в цепи. Амперметр включается последовательно в разрыв электрической цепи, чтобы через него проходил весь измеряемый ток. Амперметр также обладает некоторым внутренним сопротивлением RA. В отличие от вольтметра, внутреннее сопротивление амперметра должно быть достаточно малым по сравнению с полным сопротивлением всей цепи.

 

ЭДС. Закон Ома для полной цепи

К оглавлению…

Для существования постоянного тока необходимо наличие в электрической замкнутой цепи устройства, способного создавать и поддерживать разности потенциалов на участках цепи за счет работы сил неэлектростатического происхождения. Такие устройства называются источниками постоянного тока. Силы неэлектростатического происхождения, действующие на свободные носители заряда со стороны источников тока, называются сторонними силами.

Природа сторонних сил может быть различной. В гальванических элементах или аккумуляторах они возникают в результате электрохимических процессов, в генераторах постоянного тока сторонние силы возникают при движении проводников в магнитном поле. Под действием сторонних сил электрические заряды движутся внутри источника тока против сил электростатического поля, благодаря чему в замкнутой цепи может поддерживаться постоянный электрический ток.

При перемещении электрических зарядов по цепи постоянного тока сторонние силы, действующие внутри источников тока, совершают работу. Физическая величина, равная отношению работы Aст сторонних сил при перемещении заряда q от отрицательного полюса источника тока к положительному к величине этого заряда, называется электродвижущей силой источника (ЭДС):

Таким образом, ЭДС определяется работой, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда. Электродвижущая сила, как и разность потенциалов, измеряется в вольтах (В).

Закон Ома для полной (замкнутой) цепи: сила тока в замкнутой цепи равна электродвижущей силе источника, деленной на общее (внутреннее + внешнее) сопротивление цепи:

Сопротивление r – внутреннее (собственное) сопротивление источника тока (зависит от внутреннего строения источника). Сопротивление R – сопротивление нагрузки (внешнее сопротивление цепи).

Падение напряжения во внешней цепи при этом равно (его еще называют напряжением на клеммах источника):

Важно понять и запомнить: ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока не меняются, при подключении разных нагрузок.

Если сопротивление нагрузки равно нулю (источник замыкается сам на себя) или много меньше сопротивления источника, то тогда в цепи потечет ток короткого замыкания:

Сила тока короткого замыкания – максимальная сила тока, которую можно получить от данного источника с электродвижущей силой ε и внутренним сопротивлением r. У источников с малым внутренним сопротивлением ток короткого замыкания может быть очень велик, и вызывать разрушение электрической цепи или источника. Например, у свинцовых аккумуляторов, используемых в автомобилях, сила тока короткого замыкания может составлять несколько сотен ампер. Особенно опасны короткие замыкания в осветительных сетях, питаемых от подстанций (тысячи ампер). Чтобы избежать разрушительного действия таких больших токов, в цепь включаются предохранители или специальные автоматы защиты сетей.

Несколько источников ЭДС в цепи

Если в цепи присутствует несколько ЭДС подключенных последовательно, то:

1. При правильном (положительный полюс одного источника присоединяется к отрицательному другого) подключении источников общее ЭДС всех источников и их внутреннее сопротивление может быть найдено по формулам:

Например, такое подключение источников осуществляется в пультах дистанционного управления, фотоаппаратах и других бытовых приборах, работающих от нескольких батареек.

2. При неправильном (источники соединяются одинаковыми полюсами) подключении источников их общее ЭДС и сопротивление рассчитывается по формулам:

В обоих случаях общее сопротивление источников увеличивается.

При параллельном подключении имеет смысл соединять источники только c одинаковой ЭДС, иначе источники будут разряжаться друг на друга. Таким образом суммарное ЭДС будет таким же, как и ЭДС каждого источника, то есть при параллельном соединении мы не получим батарею с большим ЭДС. При этом уменьшается внутреннее сопротивление батареи источников, что позволяет получать большую силу тока и мощность в цепи:

В этом и состоит смысл параллельного соединения источников. В любом случае при решении задач сначала надо найти суммарную ЭДС и полное внутреннее сопротивление получившегося источника, а затем записать закон Ома для полной цепи.

 

Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца

К оглавлению…

Работа A электрического тока I, протекающего по неподвижному проводнику с сопротивлением R, преобразуется в теплоту Q, выделяющееся на проводнике. Эту работу можно рассчитать по одной из формул (с учетом закона Ома все они следуют друг из друга):

Закон преобразования работы тока в тепло был экспериментально установлен независимо друг от друга Дж.Джоулем и Э.Ленцем и носит название закона Джоуля–Ленца. Мощность электрического тока равна отношению работы тока A к интервалу времени Δt, за которое эта работа была совершена, поэтому она может быть рассчитана по следующим формулам:

Работа электрического тока в СИ, как обычно, выражается в джоулях (Дж), мощность – в ваттах (Вт).

 

Энергобаланс замкнутой цепи

К оглавлению…

Рассмотрим теперь полную цепь постоянного тока, состоящую из источника с электродвижущей силой ε и внутренним сопротивлением r и внешнего однородного участка с сопротивлением R. В этом случае полезная мощность или мощность, выделяемая во внешней цепи:

Максимально возможная полезная мощность источника достигается, если R = r и равна:

Если при подключении к одному и тому же источнику тока разных сопротивлений R1 и R2 на них выделяются равные мощности то внутреннее сопротивление этого источника тока может быть найдено по формуле:

Мощность потерь или мощность внутри источника тока:

Полная мощность, развиваемая источником тока:

КПД источника тока:

 

Электролиз

К оглавлению…

Электролитами принято называть проводящие среды, в которых протекание электрического тока сопровождается переносом вещества. Носителями свободных зарядов в электролитах являются положительно и отрицательно заряженные ионы. К электролитам относятся многие соединения металлов с металлоидами в расплавленном состоянии, а также некоторые твердые вещества. Однако основными представителями электролитов, широко используемыми в технике, являются водные растворы неорганических кислот, солей и оснований.

Прохождение электрического тока через электролит сопровождается выделением вещества на электродах. Это явление получило название электролиза.

Электрический ток в электролитах представляет собой перемещение ионов обоих знаков в противоположных направлениях. Положительные ионы движутся к отрицательному электроду (катоду), отрицательные ионы – к положительному электроду (аноду). Ионы обоих знаков появляются в водных растворах солей, кислот и щелочей в результате расщепления части нейтральных молекул. Это явление называется электролитической диссоциацией.

Закон электролиза был экспериментально установлен английским физиком М.Фарадеем в 1833 году. Закон Фарадея определяет количества первичных продуктов, выделяющихся на электродах при электролизе. Итак, масса m вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна заряду Q, прошедшему через электролит:

Величину k называют электрохимическим эквивалентом. Он может быть рассчитан по формуле:

где: n – валентность вещества, NA – постоянная Авогадро, M – молярная масса вещества, е – элементарный заряд. Иногда также вводят следующее обозначение для постоянной Фарадея:

 

Электрический ток в газах и в вакууме

К оглавлению…

Электрический ток в газах

В обычных условиях газы не проводят электрический ток. Это объясняется электрической нейтральностью молекул газов и, следовательно, отсутствием носителей электрических зарядов. Для того чтобы газ стал проводником, от молекул необходимо оторвать один или несколько электронов. Тогда появятся свободные носителя зарядов — электроны и положительные ионы. Этот процесс называется ионизацией газов.

Ионизировать молекулы газа можно внешним воздействием — ионизатором. Ионизаторами может быть: поток света, рентгеновские лучи, поток электронов или α-частиц. Молекулы газа также ионизируются при высокой температуре. Ионизация приводит к возникновению в газах свободных носителей зарядов — электронов, положительных ионов, отрицательных ионов (электрон, объединившийся с нейтральной молекулой).

Если создать в пространстве, занятом ионизированным газом, электрическое поле, то носители электрических зарядов придут в упорядоченное движение – так возникает электрический ток в газах. Если ионизатор перестает действовать, то газ снова становится нейтральным, так как в нем происходит рекомбинация – образование нейтральных атомов ионами и электронами.

Электрический ток в вакууме

Вакуумом называется такая степень разрежения газа, при котором можно пренебречь соударением между его молекулами и считать, что средняя длина свободного пробега превышает линейные размеры сосуда, в котором газ находится.

Электрическим током в вакууме называют проводимость межэлектродного промежутка в состоянии вакуума. Молекул газа при этом столь мало, что процессы их ионизации не могут обеспечить такого числа электронов и ионов, которые необходимы для ионизации. Проводимость межэлектродного промежутка в вакууме может быть обеспечена лишь с помощью заряженных частиц, возникших за счет эмиссионных явлений на электродах.

Что такое закон Ома?

Закон Ома — это формула, выражающая математическое соотношение между напряжением, током и сопротивлением в электрической цепи.

Закон Ома — это формула, которая выражает математическую зависимость между напряжением, током и сопротивлением в электрической цепи.

Для студентов-электронщиков закон Ома (U = IR) так же важен, как уравнение относительности Эйнштейна (E = mc²) для физиков.

U = I x R

В развернутом виде это означает напряжение = ток x сопротивление , т.е. вольт = ампер x ом , т.е. В = A x Ом .

Этот закон, открытый немецким физиком Георгом Омом (1789-1854), описывает основные величины цепей:

Размер Символ
в законе Ома
Единица измерения Единица измерения
(аббревиатура
) В Circuits
Для любопытных:
напряжение U U Вольт (V) Вольт (V) Вольт, что триггеры поток электронов U = электромологическая сила (ранее использованный срок)
Текущий I I Ampere (A) Электронный расход I = Текущий
Сопротивление R Ом (Ω) Ом (Ω) ОМС ω = Греческая омега

Если известны два из этих значений, техники могут преобразовать закон Ома для вычисления третьего.Достаточно изменить пирамиду следующим образом:

Если нам известны напряжение (U) и ток (I), и мы хотим знать сопротивление (R), мы строим R из пирамиды и вычисляем полученную формулу ( см. первую пирамиду слева вверху).

Совет: Поскольку вы не можете измерить сопротивление цепи во время ее работы, закон Ома очень полезен, когда вам нужно его рассчитать. Вместо того, чтобы отключать цепь для измерения сопротивления, технический специалист может рассчитать R из приведенного выше преобразования закона Ома.

Если мы уже знаем напряжение (U) и сопротивление (R), но хотим узнать ток (I), мы наносим I из пирамиды и вычисляем два других символа (см. среднюю пирамиду выше).

А если мы знаем ток (I) и сопротивление (R), но хотим знать напряжение (U), то умножаем нижние половинки пирамиды на себя (см. первую пирамиду справа).

Попробуйте некоторые примеры расчетов на основе простой последовательной цепи только с одним источником напряжения (батарея) и сопротивлением (лампочка).В каждом из примеров известны два значения. Вычислите третью часть закона Ома.

Пример 1: напряжение (U) и сопротивление (R) известны.

Какой ток в цепи?

I = U / R = 12 В / 6 Ом = 2 А

Пример 2: напряжение (U) и ток (I) известны.

Каково сопротивление лампы?

R = U / I = 24 В / 6 A = 4 Ом

Пример 3: ток (I) и сопротивление (R) известны. Сколько напряжение?

Какое напряжение в цепи?

U = I x R = (5 А) (8 Ом) = 40 В

Когда Ом опубликовал свою формулу в 1827 году., его основной вывод заключался в том, что величина электрического тока, протекающего через проводник, составляет и прямо пропорциональна приложенному к нему напряжению. Другими словами, один вольт напряжения требуется для того, чтобы ток в один ампер проходил через сопротивление в один ом.

Что можно проверить с помощью закона Ома?

Закон Ома можно использовать для проверки статических значений компонентов схемы, уровней тока, источников напряжения и падений напряжения. Например, если измерительный прибор обнаруживает более высокий ток, чем обычно, это может быть уменьшение сопротивления или увеличение напряжения, что приводит к высокому напряжению в этой точке цепи.Это может указывать на проблемы с питанием или цепью.

Если измеренный ток в цепях постоянного тока ниже обычного, возможно падение напряжения или увеличение сопротивления цепи. Причинами повышенного сопротивления могут быть нестабильные или ослабленные соединения, коррозия и/или поврежденные компоненты.

Потребители в цепи потребляют электроэнергию. Приемниками могут быть любые элементы: мелкие электроприборы, компьютеры, предметы быта или большой двигатель.Большинство этих элементов (приемников) имеют паспортную табличку или информационную наклейку. Эти паспортные таблички содержат маркировку безопасности и множество справочных параметров.

Технические специалисты могут прочитать стандартные значения напряжения и силы тока на заводской табличке компонента. Если в ходе измерений технические специалисты обнаружат, что на их цифровом мультиметре или токоизмерительных клещах не отображаются обычные значения, они могут использовать закон Ома, чтобы определить, какая часть цепи выходит из строя и в чем может быть проблема.

Базовое знание цепей

Цепи, как и вся материя, состоят из атомов. Атомы состоят из субатомных частиц:

  • протонов (положительно заряженных),
  • нейтронов (без заряда),
  • электронов (отрицательно заряженных).

Атомы в полной мере сохраняют силы притяжения между ядром атома и электронами на его внешних оболочках. Под действием напряжения атомы в цепи начинают перестраиваться, и их частицы создают потенциал притяжения, называемый разностью потенциалов.Свободные электроны притягиваются протонами и их движение создает поток электронов (ток). Любой материал в цепи, препятствующий этому потоку, считается сопротивлением.

Источник: Digital Multimeter Principles, Glen A. Mazur, American Technical Publishers.

Связанные статьи

.

Закон Ома

Закон Ома описывает ситуацию простейшего случая зависимость между напряжением, приложенным к проводнику (сопротивлению), и током ток через этот проводник.

Формулировка закона Ома

Коэффициент силы тока, протекающего через проводник для питья между его одеял является постоянным.

Возвышение по закону Ома — Пост 1

I — интенсивность сила тока (в системе СИ в амперах — А)
U — напряжение между концами проводника (в системе СИ в вольтах — В)

Ра к Закону Ома — Пост 2

В противном случае закон Ома также можно сформулировать в условное обозначение:

I ~ U (I пропорциональна U)

Ток, протекающий через проводник, пропорциональна приложенному напряжению.

Вольтовая характеристика заполняющего проводника Закон Ома

Вольтовая характеристика заполняющего проводника Закон Ома — прямая.

Интерпретация закона Ома

Закон Ома говорит нам, что интенсивность потока через токопровод точно «передаёт» после изменения напряжения. Когда напряжение увеличивается вдвое, то поток, вызванный этим напряжением ток будет в два раза выше при увеличении напряжения 5 раз, сила этого тока должна возрасти в 5 раз по отношению к к начальному значению.

Другими словами:

Ток, являющийся следствием приложенного напряжения, ведет себя пропорционально своей причине.

Некоторый материал удовлетворяет закону Ома — в основном металлами и керамикой. Однако есть много веществ, которым законы Ома не удовлетворяют, т. е. интенсивность течения они вызывают изменение тока непропорционально напряжению.

Когда выполняется закон Ома?

Закон Ома является законом материи (не универсальным), что означает, что e Работает только для определенных материалов — веществ.Кроме того этот закон сушится только при определенных напряжениях и при определенных напряжениях внешние условия (например, температура должна быть постоянной).

Закон Ома в значительной степени выполняется металлами и материалами керамический. Однако есть много веществ, для которых законы Ома не подчиняются. то есть сила тока, проходящего через них, изменяется некоторым образом непропорционально напряжению. Кроме того, закон Ома был применим существенно зависит от диапазона напряжения — например.в типичных ситуациях с малышами ток напряжения пропорционален напряжению, но после передачи в диапазоне высоких напряжений пропорциональность будет нарушаться. На чертеже характеристики материалов, которые не соответствуют, представлены ниже Закон Ома.


Чертеж — пример характеристик НЕ соответствующих законодательству материалов Ом.

Материалы и не соответствующие законам Ома

К материалам, подчиняющимся закону Ома, относятся следующие проводники:

металлы (напр.Медь, Золото, Серебро, Железо)
Некоторые керамики
Большинство электролитов

NO Соответствует закону Ом:

полупроводники
газы (хотя в определенных диапазонах напряжения они могут быть совместимы с этим закон).
.

Закон Ома

Закон Ома
Сила электрического тока, протекающего по проводнику, прямо пропорциональна величине электрического напряжения на его концах и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

Интересные статьи по физике: Делитель напряжения Мост Уитстона


В приведенной выше схеме амперметр А фактически измеряет сумму тока I и тока, протекающего через вольтметр V, Однако из-за того, что внутреннее сопротивление вольтметра (по сравнению с сопротивлением R) очень велико (обычно несколько сотен кОм), ток, протекающий через вольтметр, ничтожен.

Закон Ома выражается формулой:


После преобразования этой формулы можно получить другие, эквивалентные формулы:

Закон Ома — пример упражнения
На клеммах резистора было измерено напряжение 4В. Каково его сопротивление R, если при этом известно, что через него протекает 2А?

Решение

Используя закон Ома, получаем:

R = U / I = 4V / 2A = 2 Ω

Постоянный ток
Закон Кулона
Подключение конденсатора

См. статьи, которые могут вас заинтересовать
Добавить комментарий3: 9000 на статье.

Комментарии пользователей (5)

2012-08-23 16:36:54 Йорг писал(а):
Очень полезная статья.Спустя десятилетия после выпуска некоторые вещи забываются. Особенно, если вы механик, а не электрик.Спасибо за статью.

10.10.2012 17:26:38 Anonymous писал(а):
Это все шаблоны трансформировались?

2012-11-22 08:35:13 DAwid123 писал(а):
Так же было бы полезно отметить буквы в формуле

2013-01-02 17:36:27 gugus писал(а) :
полезно

2013-03-17 20:52:47 marek писал(а):
здравствуйте помогите пожалуйста выбрать пусковую катушку для 2.2кВт 3-х фазного двигателя чтоб МГ работал на 220Вт пока все катушки взрываются из игры спасибо

.

Схемы электрического тока

Модели электрического тока

ЭДС (электродвижущая сила элемента)

— характеризует элемент с точки зрения способности совершать работу по перемещению заряда

Источник SEM представляет собой устройство, в котором неэлектрическая энергия может непрерывно преобразовываться в электрическую.

Интенсивность электрического тока

есть отношение электрического заряда, протекающего через поперечное сечение проводника, ко времени, за которое этот заряд прошел.

Закон Ома

сила тока (I), протекающего по проводнику, прямо пропорциональна напряжению (U), приложенному к его концам.

Электрическое сопротивление проводника

представляет собой постоянное отношение напряжения к току для этого проводника при данной температуре

Зависимость сопротивления проводника от геометрических размеров

Электрическое сопротивление проводника прямо пропорционально его длине, обратно пропорционально площади поверхности его поперечного сечения и зависит от типа материала проводника сделан из

Зависимость сопротивления проводника от температуры

Закон Ома для всей цепи

Ток, протекающий в цепи, прямо пропорционален электродвижущей силе и обратно пропорционален полному сопротивлению цепи.

Измерение напряжения (вольтметр)

Измерение напряжения производится вольтметром, который подключается параллельно точкам цепи. Вольтметр должен иметь очень высокое сопротивление по отношению к сопротивлениям других элементов цепи.
Диапазон измерения вольтметра изменяется путем включения последовательно с вольтметром высоких сопротивлений.

Измерение тока (амперметр)

Измерение тока производится амперметром, включенным последовательно в цепь. Амперметр должен иметь как можно меньшее сопротивление.

Для изменения диапазона шкалы амперметра к нему параллельно подключены сопротивления, называемые шунтами.

Закон Кирхгофа I

Сумма сил токов, втекающих в узловую точку, равна сумме сил токов, вытекающих из этой точки.

Второй закон Кирхгофа


Алгебраическая сумма электродвижущих сил (ЭДС) и падений напряжения в замкнутой цепи равна нулю.

Последовательное соединение резисторов

При последовательном соединении приемников эквивалентное сопротивление равно сумме сопротивлений отдельных приемников

Особенности подключения: через каждый резистор в соединении протекает ток одинаковой силы.Сумма падений напряжения на резисторах соединения равна напряжению, приложенному к соединению. Эта комбинация используется для увеличения сопротивления.

Параллельное соединение резисторов


При параллельном соединении приемников обратная величина эквивалентного сопротивления равна сумме обратной величины сопротивлений отдельных приемников.

Особенности соединения: на каждом сопротивлении, входящем в соединение, одинаковое падение напряжения, равное приложенному к соединению напряжению.Сумма сил токов, протекающих через соединительные элементы, равна силе тока, протекающего в соединение. Комбинация используется для уменьшения сопротивления. Полученное сопротивление ниже наименьшего, входящего в соединение.

Вывод формулы эквивалентного сопротивления последовательного соединения

Из второго закона Кирхгофа следует

Вывод формулы для эквивалентного сопротивления параллельного соединения

Из первого закона Кирхгофа следует

Последовательное соединение источников напряжения

Отрицательный полюс первого источника соединяется с положительным полюсом второго источника, отрицательный полюс второго источника соединяется с положительным полюсом следующего источника и так далее.Результирующая электродвижущая сила этой системы представляет собой сумму электродвижущих сил отдельных источников напряжения. Внутреннее сопротивление системы представляет собой сумму индивидуальных сопротивлений источников

Параллельное соединение источников напряжения

Положительные полюса всех источников подключаются к одному выводу системы, а отрицательные полюса — к другому. Электродвижущая сила системы равна электродвижущей силе одиночного источника. Обратная величина сопротивления внутреннего соединения равна сумме обратной величины внутреннего сопротивления отдельных источников.

Работа постоянного тока

Работа постоянного тока, протекающего по проводнику, равна произведению напряжения (U), силы (I) протекающего тока и времени протекания (t)

Вывод формулы для работы постоянного тока


Работа постоянного тока, выраженная током

Работа постоянного тока, протекающего по проводнику, равна произведению квадрата силы тока на сопротивление проводника и время протекания

Мощность постоянного тока

Мощность постоянного тока, протекающая по проводнику, равна произведению напряжения (U) и силы (I) протекающего тока

Мощность постоянного тока, выраженная через ток

Мощность постоянного тока, протекающего по проводнику, равна произведению квадрата силы этого тока (I) на сопротивление проводника (R)

Вт

Единицей мощности в СИ является ватт (Вт) или джоуль в секунду, если заменить джоуль электрическими единицами, то

т.е. ватт это мощность постоянного тока 1А (ампер) при напряжении 1В (вольт)

Киловатт-час (кВтч)

Киловатт-час (кВтч) – единица работы электрического тока, которая соответствует работе постоянного тока мощностью 1 кВт (киловатт) в течение 1 часа (часа).Один киловатт-час эквивалентен 3600 Дж (Джоулям).

Закон Джоуля

Количество тепловой энергии (Q), выделяющейся в проводнике, по которому протекает электрический ток, равно произведению напряжения на концах проводника (U), силы протекающего тока (I) и времени протекания ( т)

Эффективность электрического устройства

Мерой КПД электрических устройств является отношение полезной мощности к потребляемой (вкладываемой) мощности.

2008- 2012 © www.epomoce.pl

Политика конфиденциальности
Информация:

Уважаемый пользователь Интернета! Чтобы иметь возможность предоставлять вам все более качественные редакционные материалы и услуги, нам необходимо ваше согласие на адаптацию маркетингового контента к вашему поведению. Благодаря этому согласию мы можем поддерживать наши услуги.
Мы используем файлы cookie в функциональных целях, чтобы облегчить пользователям использование веб-сайта и создать анонимную статистику веб-сайта. Нам необходимо ваше согласие на их использование и сохранение в памяти устройства.
Вам должно быть не менее 16 лет, чтобы дать согласие на профилирование, файлы cookie и ремаркетинг. Отсутствие согласия никоим образом не ограничивает содержание нашего веб-сайта. Вы можете отозвать свое согласие в любое время в Политике конфиденциальности.
Мы всегда заботимся о вашей конфиденциальности. Мы не увеличиваем объем наших полномочий.

НЕТ СОГЛАСИЯ .Закон

Ом. История и модель

Закон Ома — это формула, выражающая математическую зависимость между током, напряжением и сопротивлением в электрической цепи. Это экспериментальный закон и в некоторых материалах (в основном в металлах) он достаточно точно выполняется для заданных условий протекания тока. Какова история этого закона? Какой узор?

Посмотрите видео: «Почему девочки лучше учатся в школе?»

1.Что такое Закон Ома?

Закон Ома провозглашает пропорциональность тока, протекающего по проводнику, напряжению между концами проводника . Он был открыт в 1825-1826 годах немецким учителем математики, впоследствии физиком, профессором Мюнхенского и Нюрнбергского технологического университетов Георгом Симоном Омом.

2. История закона Ома

В 1822 году Гемфри Дэви опубликовал результаты проведения электрического тока в металлах .В результате этих испытаний проводимость металлических проводов обратно пропорциональна их длине и прямо пропорциональна площади поперечного сечения. Этот исследователь также упорядочивал проводники по их способности проводить электричество.

Некоторое время спустя тогдашний школьный учитель математики Джордж Саймон Ом изучил зависимость электрического тока от размеров проводника и приложенного напряжения от 1825, но его работа была сложной и неясной, и поэтому не получила большого признания .

«Они не спят, потому что делают домашнее задание». Начался очередной учебный год

Полдня в школе, потом внеклассные занятия, а вечером домашняя работа. Родители выщипывают зарубки для маленького

прочитать статью

В 1826 году Ом представил результаты своих исследований в форме, аналогичной известной сегодня, утверждая, что ток, протекающий в проводнике, пропорционален приложенному напряжению .Однако прошло еще несколько лет, прежде чем научное сообщество приняло его утверждения.

Между 1845 и 1847 годами другой исследователь, Густав Кирхгоф, провел теоретический анализ течения и связал его плотность с электрическим полем внутри проводника. В 1900 г. Пауль Друде сформулировал свою модель проводимости металлов, объяснив пропорциональность тока напряжению, установленную экспериментально Омом.

Теперь известно, что многие материалы ведут себя не так, как утверждает Ом.Не соблюдается пропорциональность напряжения и тока и не всегда соблюдается закон Ома. Электронные компоненты и материалы, для которых выполняется закон Ома, называются линейными (или омическими), а те, для которых — нелинейными (или неомическими).

Закон Ома не является всеобщим законом природы , а лишь справедливым соотношением для материалов определенного класса, с ограниченным диапазоном токов и напряжений. Однако этот закон имеет большое историческое и практическое значение.Это было первое количественное математическое описание электрического тока .

«Школьные вызовы. Как грамотно поддержать ребенка во взрослении?» — Издательство «Само седно».

Моника Грегорчук, Барбара Колтысь «Школьные вызовы.Как разумно поддержать взросление ребенка?» Книга

прочитать статью

3. Формула закона Ома

Для проводников напряжение между его концами пропорционально току, протекающему по проводнику. При определенной температуре коэффициент пропорциональности постоянен и мы называем его сопротивлением проводника.

Для проводника сопротивлением R, по которому протекает ток силой I, напряжение U между его концами равно:

U = I x R

Единицей сопротивления является Ω [Ом].

Сопротивление может быть связано с геометрией проводника. Для проводника длиной l и сечением S сопротивление составит:

R = p x l / S

, где р — удельное сопротивление, зависящее от материала, из которого изготовлен проводник.

Этот закон определяет сопротивление как коэффициент отношения напряжения к току . Он зависит от температуры, и для металлов он будет расти линейно с ней. Если при определенной температуре Т0 сопротивление будет равно R0, то при температуре ΔТ оно будет:

RΔT = R0 + R0⋅α⋅ΔT

где α — температурный коэффициент сопротивления

Для полупроводниковых материалов сопротивление будет уменьшаться экспоненциально при повышении температуры.

При комнатной температуре удельное сопротивление между стеклами составляет 1,7⋅10–8 Ом·м, а стекло в 1018 раз больше.

.

Закон Ома

Закон Ома гласит, что ток электрический (I), протекающий через проводник, прямо пропорционален напряжению (U), приложенному к концам этого проводника. Этот закон справедлив только в том случае, если температура проводника остается постоянной.

Закон Ома для постоянного тока можно записать в виде:

U = RI,

где R — электрическое сопротивление проводника.

Электрическое сопротивление , являющееся коэффициентом пропорциональности в уравнении Ома , зависит только от свойств данного проводника, но не от приложенного к его концам напряжения и протекающего по нему тока.

Сопротивление проводника зависит от трех факторов, т.е. площади поперечного сечения проводника (S), его длины (l) и т.н. удельное сопротивление (ρ), которое зависит от температуры и типа материала, из которого изготовлен проводник.

Формула для сопротивления выглядит следующим образом:

Единицей электрического сопротивления является ом, который равен .

Удельное сопротивление — характеристическая величина для типа проводника, представляет собой следующую температурную функцию:

где: ρ 0 — удельное сопротивление при 273К, α — температурный коэффициент сопротивления (постоянная величина для данного материала), T — температура.

Из последнего

.

::: В гостях ::: — Ты главный!

Дизайн – будьте в курсе

я текущий
В электрический заряд
У электрическое напряжение
Ε источник тока электродвижущей силы (SEM)
Р электрооборудование
р Внутреннее оборудование SEM
т время
р тип проводника s — проводимость материала l — длина проводника
С сечение провода
Вт работа с электрическим током
Р электроэнергия
Т температура

Увеличение тока.Количество груза Q, которое течет за время t

Увеличение интенсивности по закону Ома

Модель на базе

Надлежащая проводимость материал, можно узнать геометрические размеры и электропроводность электрическая из однородного блока данного материала:

,

где: G — электропроводность электрическая, S — площадь поперечного сечения элемента, l — длина блока.

Проводящие блоки правильная СИ в системе сименс на метр (1 См/м)

Увеличение электрического сопротивления проводника, температура которого увеличилась на D Тл, где R 0 сопротивление при начальной температуре, а это температурный коэффициент сопротивления

Увеличение SEM, где W — работа, выполненная источником для перемещения груза Q

Уравнение, выражающее закон Ома для замкнутой цепи

U = e-IrWzr к реальному напряжению rda

Р = Р 90 129 1 90 130 + Р 90 129 2 90 130 +… + Р н 90 130

Расширение запасного сопротивления для n последовательно соединенных резисторов

Увеличение заменяющего сопротивления для n резисторов, соединенных параллельно

Вт = UIt

Р = Вт/т

П = УИ.

.

Интегральные и дифференциальные форма закона Ома: содержание и формулы

Обычно для расчётов электрического тока пользуются законом Ома для участка цепи: I=U/R, где I – ток в цепи, U – напряжение, R – суммарное сопротивление. Ток в этой цепи может протекать через различные участки из разных проводов. Поэтому для расчётов силы тока в определённом участке проводника лучше применить закон Ома в дифференциальной форме. Так как плотность тока Ī – векторная величина, то формула закона имеет вид: Ī = γĒ, где γ – удельная проводимость, обратная удельному сопротивлению γ=1/R, а Ē – напряжённость электрического поля. Может выражаться закон Ома также в интегральных формах.

Закон Ома

Действие электродвижущих сил

Электродвижущая сила (ЭДС) является скалярной величиной, характеризующей работу не электрических сил, заставляющих производить разность потенциалов на выходе.

Дополнительная информация. Скалярная величина – это когда она может быть выражена только определённым значением. В отличие от векторной величины, которая определяется не только значением, но и направлением.

Используется ЭДС в генераторах, преобразующих какую либо работу А (джоуль) в электрическую. Для этого могут быть использованы такие виды энергии по их происхождению:

  • Механическая индукционная. Вывод ЭДС возникает при пересечении проводником линий магнитного поля;
  • Механическая пьезоэлектрическая. Возникновение ЭДС происходит при деформации некоторых веществ;
  • Световая энергия. Здесь ЭДС появляется в полупроводниках при действии на них световых лучей;
  • Термическая энергия. ЭДС образуется, когда контакты из разнородных проводников находятся под разными температурами;
  • Химическая энергия. Возникновение ЭДС происходит вследствие химических реакций.

В зависимости от характера энергии и устройства генератора ЭДС может возникать как переменная, так и постоянная. Переменная может быть как синусоидальная (магнитные индукционные генераторы), так и импульсная (пьезозажигалки). Постоянную ЭДС преобразуют в основном из химической (элементы питания, аккумуляторы), световой (фотоэлементы) энергий и температуры (элементы Пельтье).

Генераторы тока

ЭДС образует на разноименных проводниках разность потенциалов. Если не соединять проводником клеммы, на которых имеется разность потенциалов, то тока в цепи не будет. Следовательно, никакой энергии не будет израсходовано. На клеммах будет оставаться разность потенциалов. Работу для поддержания этой разности совершать не надо.

Если к клеммам с разностью потенциалов подключить проводник с нагрузкой, то через него будет протекать электрический ток, выполняя работу в нагрузке. При этом разность потенциалов на клеммах будет стремиться к 0, что приведёт к падению тока до 0. Для поддержания разности потенциалов стабильной величиной необходимо, чтобы ЭДС получала энергию. Эта энергия затрачивает работу, равную той, которая совершается в нагрузке.

Движение тока по неоднородным проводникам

Разность потенциалов, вызванная ЭДС, будет производить напряжение на клеммах генератора. ЭДС – это скалярная величина. При подключении к клеммам проводника через него потечёт ток, плотность которого выражается, например, Ī. Это уже векторная величина. Если ток создан только разностью потенциалов на клеммах, то векторы потенциала и плотности тока будут совпадать. Такой проводник называют однородным. Закон Ома для однородного участка цепи:

I=U/R.

Вектор напряжённости

Неоднородный проводник, кроме сил, которые образованы разностями потенциалов, имеет сторонние силы. Для определения плотности тока Ī пользуются законом Ома в дифференциальной форме для неоднородных проводников:

Ī=γ(E+Ē₁+ Ē₂+ Ēn).

Векторы и каждый участок проводника складываются, E – напряжённость, созданная разностью потенциалов на клеммах проводника (скалярная величина). Ē₁, Ē₂, Ēn – векторные величины напряжённости первой, второй и энной сторонних сил.

Так как γ – удельная проводимость проводника, обратная сопротивлению, ϕ₁ – потенциал на 1-ой точке, ϕ₂ – потенциал на 2-ой точке, то закон Ома для неоднородного участка цепи от 1-ой до 2-ой точки будет записываться так:

Ī =(ϕ₁ – ϕ₂+ Ē)/R.

Для ознакомления металлы и их удельное сопротивление:

  • Серебро – 1,6×10ˉ⁸Ом×м;
  • Медь – 1,72×10ˉ⁸ Ом×м;
  • Алюминий – 2,6×10ˉ⁸ Ом×м;
  • Латунь – 3…7,0×10ˉ⁸ Ом×м;
  • Бронза – 8,0×10ˉ⁸ Ом×м;
  • Железо – 9,8×10ˉ⁸ Ом×м;
  • Свинец – 2.0×10ˉ⁶Ом×м;
  • Графит – 3…5,0×10ˉ⁵Ом×м.

Трактовка и пределы применимости закона Ома

Если необходимо определить одну из величин: ток, напряжение или сопротивление для однородной цепи, то пользуются формулой, формулировка которой изображена на рисунке.

Закон Ома в треугольнике

Для удобства решения тождества величины изображены в треугольнике. Теперь, пользуясь первой формулой, зная сопротивление цепи и ток, можно высчитать напряжение, которое действует на замкнутый контур. Зная напряжение и сопротивление цепи, можно определить ток по 2-ой формуле. По 3-ей формуле высчитывают сопротивление нагрузки, зная напряжение и ток.

Существуют исключения, когда закон Ома не соблюдается. Примеры:

  • В переменных ЭДС, если нагрузка имеет индукционный или ёмкостный характер. При повышении частоты из-за инерционности носителей заряда вступают в силу законы электродинамики. Конденсаторы и катушки индуктивности в качестве сопротивления для переменного тока, колебательный контур.
  • Для веществ, обладающих сверхпроводимостью при низких температурах. Датчики измерительных приборов высокой точности, сверхпроводящие соленоиды, сверхпроводящие кабели с током 5 000 А.
  • При высоких температурах, когда проводник начинает проявлять нелинейную характеристику сопротивления. Вольфрамовая нить лампы накаливания, спирали нагревательных элементов.
  • При высоких напряжениях, когда происходит пробой диэлектрика. Свечи зажигания карбюраторных двигателей, наконечники для защиты от тлеющего разряда высоковольтных ЛЭП.
  • В наполненных газом люминесцентных и вакуумных лампах. Люминесцентные лампы, вакуумные индикаторы, индикаторы тлеющего разряда.
  • В полупроводниковых приборах с p-n переходами и в нелинейных полупроводниках. Это светодиоды, стабилитроны, транзисторы, электронные приборы.

Интересно. Используется закон Ома в дифференциальной форме, когда имеется несколько ЭДС, или цепь проводников находится под воздействием сторонних сил. К примеру, при зарядке аккумуляторов солнечными батареями или другими ЭДС, также в генераторах с обмотками возбуждения, если их дифференцировать.

Измерительный мост

Материалы проводников, к которым применяется закон Ома, названы оммическими или линейными проводниками. Те, у которых сопротивление имеет функциональную зависимость от интенсивности тока, – нелинейными. Так могут вести себя металлы при крайне низких или высоких температурах.

Видео

Эдс источника выражается формулой

На нашем сайте собрано более бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике. Не можете решить контрольную?! Мы поможем! Более 20 авторов выполнят вашу работу от руб! Здесь — ЭДС, — работа сторонних сил, — величина заряда. ЭДС — скалярная величина.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: ЭДС — электродвижущая сила

Работа сторонних сил в цепи постоянного тока и источники ЭДС


В задаче требуется найти сопротивление источника тока. Найти его можно с помощью закона Ома. Как видно из записанной формулы, напряжение здесь уже нет, буква «Е» означает ЭДС — электродвижущие силы, а к внешнему сопротивлению добавляется ещё и сопротивление источника тока.

Зная закон Ома для полной цепи, решим нашу задачу, используя известные величины. Отвечая на вопросы любознательных учеников, зарабатывай баллы, которые можно потратить на подарок себе или другу! Ответ или решение 2 Мишина Инна. Закон Ома: для участка цепи и для полной цепи Ввёдем обозначения: I — сила тока, измеряющееся в Амперах А. U — напряжение, измеряющееся в Вольтах В.

R — внешнее сопротивление цепи, измеряющееся в Омах Ом. Спасибо 0. Дмитриева Наталия. Знаешь ответ? Как написать хороший ответ? Как добавить хороший ответ? Мореплаватель — имя существительное, употребляется в мужском роде. К нему может быть несколько синонимов. Старый моряк смотрел вдаль, думая о предстоящем опасном путешествии; 2. На аргонавте были старые потертые штаны, а его рубашка пропиталась запахом моря и соли; 3.

Опытный мореход знал, что на этом месте погибло уже много кораблей, ведь под водой скрывались острые скалы; 4. Морской волк. Старый морской волк был рад, ведь ему предстояло отчалить в долгое плавание. Спасибо Ну, синоним это такое слово, которое очень похоже на другое по своему обозначению.

Тут может подойти что-то связанное с морем. Нужен ответ Физика 11 класс. Физика 9 класс. Физика 6 класс. Физика 8 класс. Физика 10 класс. Список предметов. Вход Регистрация. Вход Facebook ВКонтакте. Войти Забыли пароль? Регистрация Ваше имя. Спросить быстрее, чем искать ответ! У тебя есть вопрос по учебе?


Формула ЭДС

В разгар учебного года многим ученым деятелям требуется эдс формула для разных расчетов. Эксперименты, связанные с гальваническим элементом, так же нуждаются в информации об электродвижущей силе. Но для начинающих не так-то просто понять, что же это такое. ЭДС или электродвижущая сила — это параметр характеризующий работу любых сил не электрической природы, работающих в цепях где сила тока как постоянного, так и переменного одинакова по всей длине. В сцепленном токопроводящем контуре ЭДС приравнивается работе данных сил по перемещению единого плюсового положительного заряда вдоль всего контура. Сторонние силы — это силы которые выполняют разделение зарядов в источнике и в итоге образуют на его полюсах разность потенциалов.

Из формулы () имеем., (). где – сопротивление внешней цепи, а – внутреннее сопротивление источника. Но к внешней цепи мы вправе.

Электродвижущая сила.

Через источник при этом потечёт максимальный ток ток короткого замыкания:. Из-замалости внутреннего сопротивления ток короткого замыкания может быть весьма большим. Например, пальчиковая батарейка разогревается при этом так, что обжигает руки. Это напряжение является разностью потенциалов между точками a и b рис. Потенциал точки a равен потенциалу положительной клеммы источника; потенциал точки b равен потенциалу отрицательной клеммы. Поэтому напряжение 3. Мы видим из формулы 3. Идеальный источник тока. Так называется источник с нулевым внутренним сопротивлением.

Закон Ома для полной цепи теория и практика

Сторонние силы. Источники тока. Но при движении зарядов от одного конца к другому концу проводника, разность потенциалов будет уменьшаться до нуля и ток, в конце концов, прекратится рис. Положительные заряды всегда двигаются в сторону уменьшения потенциала, а отрицательные, наоборот — в сторону увеличения потенциала.

Закон Ома для замкнутой цепи. Основные понятия.

Закон Ома для полной (замкнутой) цепи

Закон Джоуля—Ленца : Вольтметр параллельно. Электродвижущая сила. Источник тока насос. Сторонние силы — любые, кроме кулоновских сил F к. Природа: гальванический элемент — химические силы; генератор — магнитное поле.

ИНФОФИЗ — мой мир…

В задаче требуется найти сопротивление источника тока. Найти его можно с помощью закона Ома. Как видно из записанной формулы, напряжение здесь уже нет, буква «Е» означает ЭДС — электродвижущие силы, а к внешнему сопротивлению добавляется ещё и сопротивление источника тока. Зная закон Ома для полной цепи, решим нашу задачу, используя известные величины. Отвечая на вопросы любознательных учеников, зарабатывай баллы, которые можно потратить на подарок себе или другу! Ответ или решение 2 Мишина Инна. Закон Ома: для участка цепи и для полной цепи Ввёдем обозначения: I — сила тока, измеряющееся в Амперах А.

Связь линейной и скорости и угловой скорости выражается формулой: . Электродвижущая сила источника тока (ЭДС) определяется с помощью.

Согласование источника и нагрузки. Допустим, есть простейшая электрическая замкнутая цепь, включающая в себя источник тока, например генератор, гальванический элемент или аккумулятор, и резистор, обладающий сопротивлением R. Поскольку ток в цепи нигде не прерывается, то и внутри источника он течет.

Закон Ома для полной цепи — эмпирический полученный из эксперимента закон, который устанавливает связь между силой тока, электродвижущей силой ЭДС и внешним и внутренним сопротивлением в цепи. При проведении реальных исследований электрических характеристик цепей с постоянным током необходимо учитывать сопротивление самого источника тока. Таким образом в физике осуществляется переход от идеального источника тока к реальному источнику тока, у которого есть свое сопротивление см. Рассмотрение источника тока с собственным сопротивлением обязывает использовать закон Ома для полной цепи. Сформулируем закона Ома для полной цепи так см.

Любые силы, действующие на заряд, за исключением потенциальных сил электростатического происхождения т.

Если изолированный проводник поместить в электрическое поле то на свободные заряды q в проводнике будет действовать сила В результате в проводнике возникает кратковременное перемещение свободных зарядов. Этот процесс закончится тогда, когда собственное электрическое поле зарядов, возникших на поверхности проводника, скомпенсирует полностью внешнее поле. Результирующее электростатическое поле внутри проводника будет равно нулю см. Однако, в проводниках при определенных условиях может возникнуть непрерывное упорядоченное движение свободных носителей электрического заряда. Такое движение называется электрическим током. За направление электрического тока принято направление движения положительных свободных зарядов. Для существования электрического тока в проводнике необходимо создать в нем электрическое поле.

Тензор электромагнитного поля Тензор энергии-импульса 4-потенциал 4-ток. В замкнутом проводящем контуре ЭДС равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль всего контура [1] [2]. Можно говорить об электродвижущей силе на любом участке цепи.


Уравнение закона Ома

— Как обсудить

Уравнение закона Ома

Каковы некоторые практические примеры закона Ома?

  • Обычные бытовые вентиляторы. Вы управляете скоростью вентиляторов в доме, перемещая кнопку вперед и назад.
  • Электрорадиаторы. Электрические обогреватели являются наиболее распространенными зимними приборами во всем мире.
  • Чайник и утюг.
  • Проектирование электроприборов.
  • Конструкция предохранителя.
  • Зарядное устройство для ноутбука или ноутбука.

Насколько верен закон Ома?

Закон Ома применяется только в том случае, если применяемая температура и другие физические факторы остаются постоянными. Для некоторых компонентов увеличение тока увеличивает температуру. Примером этого является нить накаливания лампы накаливания, где температура повышается с увеличением тока. В этом случае закон Ома применить нельзя.

Какое утверждение закона Ома является правильным?

Правильный ответ — выбор D.Закон Ома гласит, что ток, протекающий через проводник, прямо пропорционален напряжению на проводнике.

Как объяснить закон Ома?

  • Закон Ома. I означает электрический ток в амперах.
  • История закона Ома. Немецкий физик и математик Георг Симон Ом (16 марта 1789 — 6 июля 1854) исследовал электричество в 1826 и 1827 годах и опубликовал результаты.
  • Другие формы закона Ома.

Какое значение имеет закон Ома?

Закон Ома.Одним из наиболее важных и фундаментальных законов электрических цепей является закон Ома, который гласит, что ток, протекающий через проводник, пропорционален напряжению на резисторе. Уравнение.

Что такое закон штата Ом?

Определение закона Ома. Закон Ома гласит, что ток, протекающий в цепи, прямо пропорционален приложенной разности потенциалов и обратно пропорционален сопротивлению в цепи. Другими словами, удвоение напряжения в цепи удваивает ток.

Что такое Закон Ома в математике?

Закон Ома представляет собой математическую зависимость между электрическим током, сопротивлением и напряжением. Принцип назван в честь немецкого ученого Георга Симона Ома.

Каковы некоторые практические примеры определения закона Ома? 1 Ом 1 Ом = 1 вольт / 1 ампер 34: Практические единицы.

Когда Джордж Джордж написал закон Ома?

Закон Ома подтвержден экспериментально. Джордж провел несколько экспериментов с резистором 1 кОм и, наконец, опубликовал в 1827 году статью «Основы закона Ома: напряжение, ток и сопротивление». Закон Ома сочетает в себе три основных электрических свойства: напряжение, ток и сопротивление.

Является ли нить накаливания лампочки нарушением закона Ома?

Лампочка светится вопреки закону Ома. Объяснение закона Ома: Закон Ома гласит, что напряжение на проводнике прямо пропорционально току, протекающему через него, пока все физические условия и температура остаются постоянными.

Когда использовать закон Ома, чтобы найти резистор?

Используйте закон Ома V = R I, чтобы найти сопротивление R в этой цепи. Теперь вы собираетесь использовать закон Ома V = R I и значение R, чтобы найти отношение тока к напряжению. На приведенной ниже диаграмме показано напряжение V на резисторе в зависимости от тока I, протекающего через тот же резистор. Чему равно сопротивление резистора в цепи?

Как рассчитать последнюю переменную в Законе Ома?

Если у вас есть две переменные, вы можете оценить последнюю.Накройте письмо, которое вы ищете, рукой. Если остальные буквы расположены друг над другом, это означает, что верхняя разделена на нижнюю. Когда они рядом, они размножаются.

Как использовать закон Ома в треугольнике?

Треугольник закона Ома. Вы можете использовать этот треугольник, чтобы напомнить себе о законе Ома. Как использовать: Закройте письмо, которое вы хотите найти, вручную. Если остальные буквы расположены друг над другом, это означает, что верхняя разделена на нижнюю.Если они близки, значит, они умножают друг друга.

Кто такой Джордж Саймон Ом и каков его закон?

Закон Ома. В 1828 году немецкий физик Джордж Симон Ом установил связь между электрическим током и разностью потенциалов. Эта связь известна как закон Ома. Некоторые формулы в физике настолько распространены, что становятся общеизвестными знаниями, которые можно запомнить, даже не пытаясь.

Как работает закон Ома в вентиляторе?

Здесь ток через вентилятор регулируется путем регулировки сопротивления с помощью регулятора.Ручку компонента можно повернуть, чтобы получить переменное сопротивление на выходных клеммах. Для каждого конкретного входного значения вы можете рассчитать сопротивление, ток и, следовательно, протекающую мощность в соответствии с законом Ома.

Каковы некоторые практические примеры закона Ома на филиппинах

Применение закона Ома Основными приложениями закона Ома являются: Определение напряжения, сопротивления или тока в цепи. Закон Ома используется для поддержания желаемого падения напряжения на электронных компонентах.

Как измеряется сопротивление и сила тока по закону Ома?

Формула закона Ома. Сопротивление R y измеряется в омах. Формула закона Ома (формула разности потенциалов) используется для расчета сопротивления, тока и напряжения в конкретной цепи с использованием одного из двух значений.

Как закон Ома связан с аналогией водопроводной трубы?

Закон Ома описывает ток через резистор, когда к каждому концу резистора приложены разные электрические потенциалы (напряжения).Поскольку они не видят электронов, ■■■■■■ аналогия помогает им лучше понять электрические цепи.

Как закон Ома используется в повседневной жизни?

Закон Ома представляет собой соотношение между током, напряжением и сопротивлением и выведен немецким физиком Джорджем Саймоном Омом. Применение закона Ома варьируется от бытовой техники, такой как обогреватели, до линий электропередач и крупномасштабных проектов, таких как ракеты и космические корабли.

Почему закон Ома неприменим к нелинейным элементам?

Закон Ома не применяется к однонаправленным электрическим элементам, таким как диоды и транзисторы, поскольку они пропускают ток только в одном направлении.В случае нелинейных электрических элементов с такими параметрами, как емкость, сопротивление и т. д., напряжение и ток не являются постоянными во времени, что затрудняет применение закона Ома.

Какая формула закона ОМА является правильной?

Закон Ома гласит, что напряжение или разность потенциалов между двумя точками прямо пропорциональны току или току, протекающему через резистор, и прямо пропорциональны сопротивлению цепи. Формула закона Ома V = IR.

Как вы объясните закон Ома?

Закон Ома относится к одному из самых фундаментальных соотношений в электронных схемах: при заданном сопротивлении ток прямо пропорционален напряжению. Другими словами, если вы увеличиваете напряжение в цепи с фиксированным сопротивлением, ток увеличивается. При уменьшении напряжения ток уменьшается.

Что такое исходный закон Ома?

Первоначальная формулировка закона Ома представляет собой идеализированную модель, не учитывающую индивидуальные физические изменения в кабелях или электрическом поле, проходящем через них.

Какая связь между законом Ома и сопротивлением?

I = V R I = V R. Это соотношение также известно как закон Ома. Закон Ома в этой форме определяет сопротивление некоторых материалов. Закон Ома (как и закон Гука) не является универсальным. Многие вещества, к которым применим закон Ома, называются веществами Ома.

Как закон Ома связан с уравнениями Максвелла?

Закон Ома — это эмпирический закон, обобщение многих экспериментов, показавших, что сила тока для большинства материалов примерно пропорциональна напряженности электрического поля.Это менее фундаментально, чем уравнения Максвелла, и не всегда верно.

Насколько верен закон силы Ома? Так что закон Ома не всегда верен.

Какова формула треугольника закона Ома?

Магический треугольник закона Ома. Как уже было сказано, закон Ома определяется уравнением V = IR.Треугольник закона Ома полезен для запоминания закона Ома при решении задач. Здесь три величины V, I и R наложены друг на друга в виде треугольника с напряжением вверху и током и сопротивлением внизу.

Насколько верен закон всемирного тяготения Ома

Закон Ома: Ток, протекающий через резистор, прямо пропорционален напряжению на его концах. Закон Ома определяется математически выражением V = IR. O. V = напряжение, I = ток, R = сопротивление.Закон Ома широко используется в электротехнике для решения цепей.

Когда был написан закон всемирного тяготения?

Закон всемирного тяготения Ньютона. Это общий закон физики, выведенный из эмпирических наблюдений посредством того, что Исаак Ньютон назвал индуктивным мышлением. Он является частью классической механики и был сформулирован в Newton Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Принципы), впервые опубликованной 5 июля 1686 года.

Какая формулировка закона Ома для электричества верна

Определение закона Ома Большинство основных компонентов электричества – это напряжение, ток и сопротивление.Закон Ома показывает простую связь между этими тремя величинами. Закон Ома гласит, что ток, протекающий по проводнику между двумя точками, прямо пропорционален напряжению между двумя точками.

Как единица сопротивления СИ связана с законом Ома?

Закон Ома показывает простую связь между этими тремя величинами. Закон Ома гласит, что ток, протекающий по проводнику между двумя точками, прямо пропорционален напряжению между двумя точками.Единицей сопротивления в системе СИ является ом. Этот закон является одним из самых фундаментальных законов электричества.

Кто первым написал закон Ома?

Этот закон был впервые сформулирован немецким физиком Георгом Симоном Омом и явился основной теорией, описывающей количественные свойства физики электричества. Закон Ома также можно рассматривать как эмпирический закон.

Что вы называете материалом, который не подчиняется закону Ома?

Любой материал, деталь или устройство, которые подчиняются закону Ома, где ток, протекающий через устройство, пропорционален приложенному напряжению, называется омическим материалом или частью.Любой материал или часть, которые не соответствуют закону Ома, называются неомическими материалами или частями.

Насколько верен закон термодинамики Ома

Закон Ома гласит, что ток, протекающий через проводник, прямо пропорционален приложенному напряжению, пока температура не меняется. Как видите, закон не распространяется на температуру или допустимый температурный диапазон, пока он остается постоянным.

Как работает третий закон термодинамики?

Когда часть очищается, ее энтропия уменьшается, но усилия по очистке привели к увеличению энтропии вне части, превышающей потерянную энтропию.Третий закон термодинамики гласит, что энтропия системы приближается к постоянному значению, когда температура приближается к абсолютному нулю.

Верна ли константа пропорциональности в законе Ома?

В уравнении соотношение сторон R представляет собой сопротивление, обозначенное символом в единицах Ом. Та же самая формула для расчета тока или сопротивления может быть переписана следующим образом: Закон Ома применяется только в том случае, если подаваемая температура и другие физические факторы остаются постоянными.

Есть ли способ проверить закон Ома?

Следовательно, не может быть проверки закона Ома, но можно проверить, соответствует объект закону Ома или нет. Ток, протекающий по проводнику, прямо пропорционален напряжению на нем, пока температура не изменится.

Насколько верен закон силы Ома

Закон Ома гласит, что сила тока пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.Из этого закона выводится следующее уравнение: При постоянном сопротивлении напряжение увеличивается или уменьшается, как и ток. При постоянном напряжении ток уменьшается с увеличением сопротивления.

Существуют ли материалы, не подчиняющиеся закону Ома?

Закон Ома представляет собой эмпирическое соотношение, которое точно описывает проводимость подавляющего большинства электропроводящих материалов при силе тока различных порядков. Однако некоторые материалы не подчиняются закону Ома и считаются неомическими.

Можно ли использовать закон Джоуля и закон Ома?

В резисторных цепях закон Джоуля можно комбинировать с законом Ома для получения альтернативных выражений для рассеиваемой мощности, как показано ниже. Ниже представлено колесо с формулами для соотношения по закону Ома между P, I, V и R.

Есть ли формула для закона Ома?

Ниже приведено колесо формул для отношений Закона Ома между P, I, V и R. Это в основном то, что делает калькулятор, и это просто представление алгебраических манипуляций с приведенными выше уравнениями.

Какое утверждение является правильным утверждением закона Ома

Утверждение, которое правильно представляет закон Ома: Правильный ответ: 1. V = IR 2. Резистор 10 Ом питается от батареи 5В. Ток, протекающий через источник, равен:.

Какая формулировка закона мощности Ома верна

Формулировка закона Ома: Ток, протекающий через резистор, прямо пропорционален разности потенциалов (напряжению) на его концах. Математическая формулировка закона Ома: V = IR.Предыдущие две строки объясняют исходную формулировку закона Ома. Вы можете расширить закон, чтобы установить взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением.

Кто первым из ученых проверил закон Ома?

Георг Симон Ом, немецкий физик, первым экспериментально подтвердил закон Ома.

Сила гравитации слишком слаба, чтобы ее можно было наблюдать?

Гравитация, или просто гравитация, — это притяжение между двумя телами. Все объекты во Вселенной притягиваются друг к другу с определенной силой, но в большинстве случаев эта сила слишком мала для наблюдения из-за большого расстояния.

Каково значение гравитационной постоянной?

Также значение гравитационной постоянной, В единицах СИ: × 1011 Нм 2 кг2, В единицах СГС: × 108 Дин см 2 г2 Векторная форма закона всемирного тяготения Ньютона. Векторная форма закона всемирного тяготения Ньютона означает, что гравитационные силы, действующие между двумя частицами, образуют пару действие-противодействие.

Что верно в отношении закона всемирного тяготения Ньютона?

Закон всемирного тяготения Ньютона. Согласно закону тяготения Ньютона, «каждая частица во Вселенной притягивает все другие частицы с силой, величина которой прямо пропорциональна произведению их масс F (M 1M 2)..

Каковы ограничения закона проводимости Ома?

Они следующие: Закон Ома 1 является эмпирическим законом, применимым к максимальным экспериментам, но не ко всем. 2 Некоторые материалы неомичны в слабом электрическом поле. Закон 3 Ом применим только к проводнику с постоянной температурой. Сопротивление изменяется с температурой.

Правильная формулировка закона Ома в физике

Формулы закона Ома. Есть три основных типа формул или уравнений закона Ома.Это I = V/R V = IR R = V/I Здесь I сопротивление, V напряжение, R сопротивление. Треугольник закона Ома. Закон Ома широко используется при изучении электроники и электричества.

Есть ли ограничения на применение закона Ома?

Пределы закона Ома 1 Закон Ома не применяется к сетевым цепям. 2 Ом не применяется непосредственно к индуктивным и емкостным цепям. Свойства диода 3 VI сильно различаются.

Как описываются материалы, подчиняющиеся закону Ома?

Материалы и компоненты, которые подчиняются закону Ома, называются омами, что означает, что независимо от приложенного значения V или I и приложенного напряжения или тока они производят одно и то же значение сопротивления (R = V/I) (DC).. с положительной или отрицательной полярностью или переменного тока.

Что является правильным утверждением закона Ома энергии

В частности, закон Ома утверждает, что R является постоянным в этом соотношении независимо от силы тока. Закон Ома представляет собой эмпирическое соотношение, точно описывающее проводимость подавляющего большинства электропроводящих материалов при силе тока различных порядков.

Как сопротивление ома связано с током?

I = V R, {стиль карты I = {frac {V} {R}},}.где I — ток через проводник в амперах, V — измеренное напряжение на проводнике в вольтах, а R — сопротивление проводника в омах. В частности, закон Ома гласит, что R является постоянным в этом соотношении независимо от тока.

Как рассчитать сопротивление в омах?

Рассчитайте сопротивление в омах, разделив напряжение на силу тока. Закон Ома гласит, что напряжение = ток x сопротивление, поэтому измените формулу сопротивления = напряжение / ток.

Что такое сопротивление по закону Ома?

Закон Ома гласит, что ток, протекающий в цепи, изменяется при приложении напряжения, но сопротивление обратно пропорционально сопротивлению проводящего материала. V — падение потенциала (напряжение) на резисторе. R — значение сопротивления резистора, выраженное в омах.

Как закон Ома относится к сопротивлению?

Закон Ома связывает сопротивление компонента с его напряжением и током.Применяя схемные правила для тока и напряжения с использованием закона Ома, они могут сформулировать правила определения импеданса. Все проводники имеют определенное сопротивление электрическому току, которое называется сопротивлением.

Что такое уравнение закона Ома

Закон Ома является одним из основных уравнений, используемых при анализе электрических цепей. Это относится к металлическим кабелям, а также к компонентам цепи (резисторам), специально разработанным для такого поведения. Оба широко используются в электротехнике.

Что такое единица СИ Закона Ома?

Закон Ома Закон Георга Ома, связывающий ток, напряжение и сопротивление в цепи, заключается в том, что напряжение равно произведению тока на сопротивление. Сопротивление (R) Сопротивление материала прохождению электрического тока. Единицей СИ является Ом (Ом).

Что математически описывает закон Ома?

Закон Ома представляет собой математическую зависимость между электрическим током, сопротивлением и напряжением. Принцип назван в честь немецкого ученого Георга Симона Ома.В цепях постоянного тока (DC) закон Ома прост и линейен.

Уравнение закона Ома прописью

Закон Ома показывает связь между тремя величинами: напряжением, током и сопротивлением. Закон Ома можно записать в виде словесного уравнения: напряжение = ток × сопротивление или с помощью символов для обозначения величин напряжения (V), тока (I) и сопротивления (R):.

Какова правильная формула мощности в Законе Ома?

Используя закон Ома и подставив значения V, I и R, формулу для электрической энергии можно найти следующим образом: Чтобы найти мощность (P) P (ватт) = V (Вольт), чтобы найти xi (усилители).

Что такое формула закона Ома?

Закон Ома — это формула, используемая для расчета соотношения между напряжением, током и сопротивлением в электрической цепи. Закон Ома (E = IR) так же важен для студентов-электронщиков, как уравнение относительности Эйнштейна (E = mc²) для физиков. E = I x R.

Какова формула закона Ома для магнитной цепи?

Аналогия закона Ома: Закон Ома для магнитных кругов можно определить следующим образом: Магнитный поток (Φ), создаваемый в круге, прямо пропорционален магнитной движущей силе (=).

Что такое сила закона Ома?

Закон Ома. Закон Ома определяет соотношение между мощностью (P), напряжением (E), током (I) и сопротивлением (R). Один ом — это значение сопротивления, при котором один вольт может выдержать ток в один ампер.

Какое уравнение для омов?

Закон Ома можно записать в виде простого математического уравнения: I = V/R, где I — электрический ток, измеряемый в амперах, V — напряжение, а R — сопротивление.

‘уравнение

Закон Ома: Формула, Эксперимент, Формула, Решенные Примеры

Закон Ома известен как соотношение между напряжением и током. Закон Ома считается одним из основных законов, используемых для анализа электрических цепей и их разности потенциалов. Другими словами, напряжение в проводнике прямо пропорционально току через него.

Например, когда мы увеличиваем количество ячеек в факеле, увеличивается яркость лампочки.С другой стороны, когда мы пользуемся фонариком в течение длительного времени, мы наблюдаем, что яркость лампочки постепенно уменьшается. Это происходит потому, что ток, протекающий через колбу фонаря, зависит от приложенной к ней разности потенциалов. Давайте узнаем больше о законе Ома в этой статье.

Изучите концепции 11-го экзамена CBSE

Последнее обновление:

👉 Ожидается, что результаты первого семестра CBSE будут опубликованы в январе 2022 года.
👉 Экзамены за 2 семестр начнутся в марте/апреле. Вскоре в феврале 2022 года комиссия выпустит карточку допуска и лист с датами экзамена.

Что такое закон Ома?

Закон Ома представляет собой соотношение между электрическим током и разностью потенциалов. Эта связь между разностями тока и потенциала была установлена ​​немецким физиком Георгом Симоном Омом \((1787-1854).\)

Формулировка закона Ома

Закон Ома утверждает, что ток, протекающий в цепи, прямо пропорционален приложенной разности потенциалов и обратно пропорционален сопротивлению в цепи.

Если \(I\) — ток, протекающий по проводнику, а \(V\) — разность потенциалов на концах проводника, то по закону Ома (при постоянной температуре):
\(I\propto V\)
\(\Стрелка вправо V \propto I\)
\(\Стрелка вправо V \propto IR\)

Магический треугольник закона Ома

С помощью магического треугольника закона Ома мы можем выучить различные уравнения закона Ома, которые используются для решения таких переменных, как \(V, I, R.\) Здесь разность потенциалов \(V = IR,\) является произведением тока и сопротивления. Отсюда мы также можем получить ток \(I = \frac{V}{R}\) и сопротивление, \(R = \frac{V}{I}\)

 Закон Ома — сопротивление проводника

Сопротивление – это свойство проводника сопротивляться протеканию через него тока. Единицей сопротивления в СИ является Ом, который обозначается греческой буквой \(\Омега). Согласно закону Ома, сопротивление проводника постоянно для данной температуры и других условий.

\(R = \frac{V}{I}\)

\(1\) Ом — сопротивление проводника, по которому течет ток \(1\) ампер при приложении к его концам разности потенциалов \(1\) вольт.

Практика 11-го экзамена CBSE Вопросы

Экспериментальная проверка закона Ома

Возьмите пять или шесть сухих элементов, резистор с выводами \(A\) и \(B,\), вольтметр, амперметр, ключ (переключатель) и несколько соединительных проводов. Соберите электрическую цепь, аккуратно соединив все эти компоненты, но используя только один элемент, как показано на рисунке (а) ниже.Теперь замкните электрическую цепь с помощью ключа.

Амперметр измеряет ток \(I\), протекающий по цепи, а вольтметр измеряет напряжение на концах резистора \(\left( {AB} \right).\) Обратите внимание на показания амперметра и вольтметра . Теперь соедините две ячейки последовательно, как показано на рисунке (б), и снова отметьте новые показания амперметра и вольтметра. Согласно закону Ома, мы обнаружим, что при увеличении количества последовательно соединенных элементов напряжение на выводах резистора увеличивается, и, следовательно, увеличивается ток через него.Поэтому показания на вольтметре и амперметре тоже увеличиваются. Повторите опыт, подключив третью ячейку, четвертую ячейку и так далее. Обратите внимание на чтение для каждого случая. Теперь, когда мы найдем отношение напряжения к току для каждого случая, мы обнаружим, что оно почти одинаково. Следовательно, мы можем заключить, что утверждение закона Ома справедливо для данного проводника или резистора, где \(R\) постоянна.

Если мы построим вольтамперный график, используя эти значения тока и напряжения, мы получим прямую линию.

Омические материалы

Закон Ома не является фундаментальным законом. Закон Ома применим для большого числа проводников. Эти проводящие материалы называются омическими материалами. Металлы и их сплавы относятся к омическим материалам. Электрическая цепь из омического материала называется линейной цепью.

Попытка пробных тестов

Неомические материалы

Существует много полезных проводящих материалов и устройств, которые не подчиняются закону Ома.Они называются неомическими проводниками и считаются одним из ограничений закона Ома. Вакуумные лампы, кварцевые выпрямители, термисторы и транзисторы являются примерами неомических материалов. Эти материалы и устройства демонстрируют отклонение от линейного поведения вольт-амперной кривой. Например, для полупроводниковых диодов при положительном напряжении протекает большой ток, а при обратном напряжении течет очень небольшой ток. Сверхпроводники имеют нулевое сопротивление, как только по ним начинает течь ток.

Закон Ома — факторы, влияющие на сопротивление

Когда температура и другие физические условия остаются неизменными, то по закону Ома сопротивление проводника остается постоянным. Ниже приведены коэффициенты, от которых зависит сопротивление проводника:

  1. Сопротивление зависит от температуры.
  2. Сопротивление зависит от длины проводника.
  3. Сопротивление зависит от площади поперечного сечения проводника.
  4. Сопротивление зависит от природы материала.

Математически,
Сопротивление
\(R\; \propto \frac{L}{A}\)
\(\Rightarrow R = \rho \frac{L}{A}\)
Где \(L\ ) — длина проводника, \(A\) — площадь поперечного сечения проводника и \(\rho \) — удельное сопротивление материала проводника или удельное сопротивление.

Удельное или удельное сопротивление

Удельное сопротивление определяется как сопротивление на концах проводника единичной длины и единичного поперечного сечения.{ – 1}}} \right)\) Электропроводность обратна удельному сопротивлению. Он представлен \(\сигма.\) Хорошие проводники электричества имеют высокую проводимость. Они оказывают меньшее сопротивление протеканию тока через них.

Закон Ома выполняется при постоянной температуре

Удельное сопротивление проводника зависит от температуры. Это связано с тем, что с повышением температуры средняя скорость положительных ионов увеличивается, что увеличивает вероятность столкновения с электронами, вызывающими ток.Изменение сопротивления в зависимости от температуры в основном связано с изменением сопротивления в зависимости от температуры. По закону Ома сопротивление постоянно, поэтому закон Ома применяется только при постоянной температуре.

Расчет мощности по закону Ома

Знание закона Ома поможет рассчитать стоимость электроэнергии. Проверьте формулу для расчета мощности снизу:

Когда известны значения напряжения и тока:
P = V I

Формула для расчета тока, если известны мощность и напряжение:
I = P/V

Формула для расчета напряжения, если известны мощность и ток:
В = P/I

Практические экзаменационные вопросы

Таблица матрицы закона Ома

Напряжение/ток/сопротивление/мощность можно рассчитать по формулам, полученным из закона Ома.Проверьте формулы из таблицы ниже:

0
известных значений Сопротивление Текущий 0 Напряжение Напряжение Power
p = I 2 R 2 R
Напряжение и текущий R = V / I P = V X I
R = P / I 2
Напряжение и сопротивление I = V / R P = V 2 / R
Энергетика и сопротивление I = √P / R V = √P X R
Напряжение и мощность R = V 2 / P I = P / V
903 91 Пример решения закона Ома

В.1. К проводу с неизвестным сопротивлением приложена разность потенциалов \(15\;{\rm{V}}\) . Если ток через провод равен \(0,2\;{\rm{A}}\) , то каково сопротивление провода?
Сол:

Дано,
Разность потенциалов \({\rm{V}} = 15\;{\rm{V}}\)
Ток \(I = 0,2\;{\rm{A}}\ )
По закону Ома сопротивление провода,
\(R = \frac{V}{I}\)
Подставляя значения в уравнение получаем,
\(R = \frac{{15}} {{0.2}} = 75\;\Омега\)

Q.2. Ток через проводник сопротивлением \(250\,{\rm{\Omega}}\) равен \(3\;{\rm{A}}.\) Если мы хотим удвоить ток, то какая разность потенциалов должна быть приложена к проводнику?
Сол:

Дано,
Сопротивление проводника, \(R = 250\;\Омега\)
Начальное значение тока \(= 3\;{\rm{A}}\)
Требуемое значение ток, \(I = 6\;{\rm{A}}\)
Используя закон Ома, находим требуемое напряжение,
\(V = IR = 6\; \times \;250 = 1500\;{\ м{В}}\)

Попытка сдать пробные тесты 11-го экзамена CBSE

Часто задаваемые вопросы о законе Ома

Ниже приведены часто задаваемые вопросы по закону Ома:

Q1.Напишите формулу закона Ома.
Ответ:
Если I — ток, протекающий по проводнику с сопротивлением R, а V — разность потенциалов на концах проводника, то по закону Ома:
I∝V
или, V=IR

Q2. Государственный закон Ома.
Ответ:
Закон Ома гласит, что ток, протекающий по проводнику, прямо пропорционален разности потенциалов на двух его концах при условии, что температура остается постоянной.

Q3.Дайте определение сопротивления проводника.
Ответ:
Сопротивление – это сопротивление, оказываемое проводником протекающему по нему току. Это обратно пропорционально проводимости.

Q4. В каком случае справедлив закон Ома?
Ответ:
Температура и другие физические условия остаются прежними, ток, протекающий по проводнику, пропорционален разности потенциалов на двух его концах.

Q5. Что такое 1 Ом?
Ответ:
Мы скажем, что сопротивление данного проводника равно 1 Ом, только если через проводник проходит ток силой 1 ампер при приложении разности потенциалов в 1 вольт.

Q6. Что такое неомические материалы?
Ответ:
Материалы, которые не подчиняются закону Ома, называются неомическими материалами. Когда мы строим график между напряжением и током для таких материалов, график будет нелинейным. Это означает, что ток не прямо пропорционален приложенному напряжению.

Q7. Каковы ограничения закона Ома?
Ответ:
Закон Ома недействителен для полупроводников и односторонних сетей, в которых есть такие устройства, как диоды, потому что они допускают однонаправленный поток тока.

Учитесь в Embibe

Концепция закона Ома обычно вводится в классе 10. Кроме того, некоторые концепции закона Ома также объясняются в классе 12. Таким образом, чтобы помочь вам понять все концепции классов с 10 по 12, Embibe предлагает бесплатный пробный тест и практику. Вопросы. Таким образом, учащиеся 10–12 классов могут бесплатно решить практических вопросов или выполнить 10 пробных тестов на Embibe, что очень поможет вам в подготовке к экзамену.

Теперь, когда вы получили всю информацию о законе Ома, мы надеемся, что эта подробная статья окажется вам полезной. Если у вас есть какие-либо вопросы о законе Ома, напишите нам через поле для комментариев ниже, и мы свяжемся с вами как можно скорее.

1489 Просмотров

Закон Ома | Закон Ома | Уравнение закона Ома

В области электротехники Закон Ома является очень важной темой. Этот закон задают почти во всех интервью и в качестве основных основ электротехники для всех, кто имеет отношение к электротехнике.Это очень важный фундаментальный закон, описывающий связь между током, напряжением и сопротивлением.

Электричество состоит из трех основных величин. Электрическая цепь состоит из этих трех величин: тока (I), напряжения (V) и сопротивления (R). Невозможно представить электрическую цепь без кого бы то ни было из них. И еще одна необходимая величина — Нагрузка. Потому что ток течет только в том случае, если к цепи подключена какая-либо нагрузка.

Закон Ома дан немецким математиком Джорджем Симоном Омом, который сформулировал закон, известный по его имени как закон Ома.

Определение закона Ома

Закон Ома гласит, что если физические условия (например, температура, давление, длина и т. д.) постоянны, то напряжение на двух выводах проводящего материала пропорционально току, протекающему через него.

Формула закона Ома

Закон Ома выражается как V∝I

На данном рисунке, когда мы подключаем батарею через проводник, создается электрическое поле E, и электроны движутся в направлении, противоположном электрическому полю.

Если я рассматриваю площадь поперечного сечения проводника, то количество полных зарядов, прошедших через площадь поперечного сечения за одну секунду, называется током в проводнике. Теперь, если я увеличу разность потенциалов на проводнике, электрическое поле и величина также увеличатся, силы электронов также увеличатся, и величина электронов увеличится. Теперь все свободные электроны будут двигаться с большей скоростью. Это означает, что количество электронов, которые пересекают площадь поперечного сечения, теперь будет увеличено, и большое количество электронов пересекает площадь поперечного сечения проводника за одну секунду.И мы можем сказать, что ток увеличивается через эту площадь поперечного сечения.

Если разность потенциалов увеличилась в два раза, то ток также удвоится, а разность потенциалов увеличится в 3 раза, то ток также увеличится в 3 раза. поэтому мы можем сказать, что напряжение (разность потенциалов) прямо пропорционально току (I). V∝I если заменить знак пропорциональности на = нужно поставить константу. здесь R — константа пропорциональности, которую можно сюда поставить.Итак, В = I.R, R — сопротивление. Означает, что R находится в цепи при условии, что R остается постоянным. Сопротивление – это фиксированная величина конкретного проводника.

Но если я изменю материал проводника, сопротивление также изменится. Кроме того, когда я изменил длину или толщину проводника, сопротивление также изменится.

В это с. I единица разности потенциалов, а Ом — единица сопротивления в с.И. А I — единица силы тока в си.Закон Ома используется для определения тока, напряжения и сопротивления в цепи.

Как мы используем закон Ома

Например, на приведенной схеме батарея 9 В напрямую подключена к светодиоду. Этот желтый светодиод работает с напряжением 3 В (только, например, фактическое напряжение для желтого светодиода может отличаться) и током 20 мА, но на схеме приложенное напряжение выше требуемого. Если я дам больше мощности, чем это, светодиод будет гореть, как показано на рис. Поэтому мне нужно сбросить напряжение и ток в соответствии со светодиодом.

Дано

Напряжение светодиода = 3 В

Напряжение питания = 12 В

Ток светодиода = 20 мА

Нам нужно сбросить напряжение для светодиода = 12-3 = 9В, значит нам нужно уменьшить 9В от 12В батареи. Итак, возьмите здесь V = 9v,

.

Тогда В = I.R

20 мА = 0,02 А (1 А = 1000 мА)

9 = 0,02 . R и R = 450 Ом. Это означает, что нам нужно добавить резистор минимум 450 Ом со светодиодом для правильной работы.

 

 

Это соотношение между ток-напряжение и сопротивление не применяется ко всем неметаллическим проводникам.Это не относится к нелинейным устройствам, таким как диоды Зенера.

 

Читайте также–

Что такое закон Уатта? — Инженерные клики

При изучении электроники существует множество законов и теорий. Эти законы позволяют нам понять работу электрических цепей и компонентов. Одним из таких законов является закон Уатта. Закон Уатта назван в честь Джеймса Уатта, шотландского инженера и химика. Он определяет соотношение между мощностью, напряжением и током.Этот закон гласит, что мощность в цепи является произведением напряжения и силы тока. В этой статье мы обсудим закон Ватта, его формулу, приложения и другие связанные с ним понятия.

Важные исходные данные для определения закона Уатта

Чтобы полностью понять закон Ватта, нам нужно сначала обсудить параметры, используемые при его определении, а именно:

Напряжение

Напряжение (В) — это разность электрических потенциалов между двумя точками электрической цепи.Любая разница в электрическом потенциале заставляет электроны течь из точки с более высоким потенциалом в точку с более низким потенциалом. Вольт – это единица измерения напряжения (В).

Текущий

Ток (I) — это количество электрического заряда, протекающего через точку цепи в любой момент времени. Его единицей измерения является ампер или «амперы» (А). Ток может течь только при наличии разницы электрических потенциалов.

Сопротивление

Сопротивление (R) — это сопротивление протеканию тока.Это мера способности электрического компонента сопротивляться потоку электрического тока. Единицей измерения является ом (Ом).

Закон Ома определяет взаимосвязь между током, сопротивлением и напряжением. Этот закон гласит, что ток, протекающий через проводник, прямо пропорционален его напряжению, т. е. I=V/R

.
Мощность

Мощность (P) — это мера количества работы, которую может выполнить схема или компонент, который может потреблять в единицу времени. Проще говоря, это количество электрической энергии, передаваемой в единицу времени.Единицей мощности является джоуль в секунду (Дж/сек), также известный как ватт (Вт).

Формула закона Ватта

Формула закона Ватта: P=IV

Где:

I = ток

Р = мощность

В = напряжение

Люди часто спрашивают; чем закон ватта отличается от закона ома? В то время как закон Ома определяет взаимосвязь между сопротивлением, напряжением и током в цепи; Закон Ватта определяет соотношение между мощностью, напряжением и током.

Однако вы можете комбинировать эти законы, чтобы получить полезные формулы. По закону Ома I=V/R и V=IR. Подставляя их в формулу Уатта, получаем:

.

P=Ix IR=I 2 R и P=VxV/R=V 2 /R

Эти формулы также можно использовать для получения некоторых других формул.

Большинство расчетов по формуле Ватта можно выполнять вручную. Однако вы также можете воспользоваться онлайн-калькулятором закона Ватта.

Применение закона Уатта

Ниже приведены некоторые применения формулы закона Ватта:

  • Если у вас есть источник питания, вы можете использовать эту формулу для расчета фактической мощности, которую может генерировать источник.Вы также можете использовать его для расчета потребляемой мощности компонента. Учитывая ток и напряжение источника, все, что вам нужно сделать, это перемножить значения.
  • Вы можете рассчитать потребность здания в электроэнергии по формуле Ватта. При проектировании электропроводки здания необходимо оценить его общую потребляемую мощность. Затем вы можете использовать эту информацию для определения подходящих размеров проводов для здания. Вы также можете оценить его затраты на электроэнергию. Требуемая мощность здания достигается путем расчета индивидуальной номинальной мощности каждого электроприбора или компонента, который будет иметь здание, и их суммирования.
  • Когда вы знаете мощность и напряжение электрического компонента, вы можете рассчитать его ток, используя формулу Ватта (I=P/V). То же самое относится и к напряжению, когда известны только ток и мощность (V=P/I).
  • Формулы, полученные из комбинации закона Ватта и закона Ома, можно использовать для расчета электрического сопротивления компонента. Например, если в комнате установлена ​​электрическая лампочка, электрическое сопротивление лампочки можно рассчитать, используя P=V 2 R i.е. R=P/V 2 .

Предположим, что напряжение, подаваемое в эту комнату, равно x вольт, а мощность лампы составляет y ватт, тогда сопротивление R=x/y 2 .

0 comments on “Закон ома выражается формулой: Закон Ома для полной цепи | Полезные статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.