Правила для последовательного и параллельного соединения проводников

Последовательное соединение	Параллельное соединение
Сила тока одинакова на всех участках цепи I1 = I2 = I3 =…	Напряжение одинаково на всех участках U1 = U2 = U3 =…
Общее напряжение равно сумме напряжений на отдельных участках цепи Uоб= U1+ U2+ U3 +…	Общий ток в неразветвленной цепи равен сумме токов в отдельных ветвях Iоб = I1+ I2+ I3 +…
Общее сопротивление равно сумме сопротивлений отдельных участков цепи   Rоб= R1 + R2 + R3 + …	Величина обратная общему сопротивлению равна сумме обратных величин сопротивлений отдельных участков цепи 1/Rоб= 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …
Напряжения на отдельных участках цепи распределяются прямо пропорционально сопротивлениям U1/U2= R1/R2	Токи в отдельных ветвях цепи распределяются обратно пропорционально сопротивлениям I1/I2 =R2/R1

 

Расчет цепей, не сводящихся к последовательному и параллельному соединениям производится на основе правил Кирхгофа, которые являются следствием закона Ома для неоднородного участка цепи.

Первое правило Кирхгофа – алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю:

(3.71)

Примечания: а) узлом электрической цепи называется точка, в которой сходятся не менее трех проводников стоками; б) положительными считаются токи, входящие в узел, отрицательными – выходящие из него; в) направления токов на отдельных участках цепи расставляются произвольно, но при этом надо следить, чтобы в любом узле были токи как входящие в него, так и выходящие из него.

Второе правило Кирхгофа–в любом замкнутом контуре электрической цепиалгебраическая сумма падений напряжения на всех участках равна алгебраической сумме ЭДС, встречающихся при обходе поконтуру:

(3.72)

Примечания: а)направление обхода по контуру (по часовой стрелке или против) выбирается произвольно; б) падение напряжения (I_iR_i) на участке замкнутого контурасчитается положительным, если направление тока в нем совпадает с выбранным направлением обхода по контуру; в) ЭДС считается положительной, если при переходе через источник в направлении обхода по контуру потенциал увеличивается (переход происходит от отрицательного полюса источника к положительному).

Сопротивление R и проводимость G для проводника, имеющего одинаковоесечение по всей длине:

, (3.73)

где ρ – удельное сопротивление; γ – удельная проводимость; l – длина проводника; S – площадь поперечного сечения проводника; ρ и γ – табличные величины, зависящие от химического состав вещества, из которого изготовлен проводник.

Кроме длины, сечения и материала проводника на его сопротивление влияет температура, причем для металлических проводников сопротивление линейно растет при повышении температуры (при не слишком низких температурах).

Зависимость сопротивления от температуры:

(3.74)

где t– температура по шкале Цельсия; R₀– сопротивление проводника при нуле градусов по Цельсию; α – температурный коэффициент сопротивления, зависящий от химического состава вещества, из которого изготовлен проводник(табличная величина).

Работа, совершаемая при прохождении тока по проводнику:

(3.75)

Первая формула справедлива для любого участка цепи, на концах которого поддерживается напряжение U, последние две – для участка, не содержащего ЭДС.

Мощность тока:

(3.76)

Закон Джоул-Ленца – количество теплоты, выделяющееся при прохождении постоянного электрического тока по проводнику прямо пропорционально произведению квадрата силы тока на сопротивление проводника и на время, в течение которого идет ток:

(3.77)

Если сила тока изменяется с течением времени и закон этого изменения известен, то количество теплоты находится путем интегрирования:

(3.78)

Закон Ома в дифференциальной форме

(3.79)

где γ – удельная проводимость; – напряженность электрического поля; – плотность тока.

Связь удельной проводимости γ с подвижностью b заряженных частиц (ионов)

(3.80)

где Q – заряд иона; n – концентрация ионов; b₊ и b_- – подвижности положительных и отрицательных ионов.

Магнитные свойства вещества

По магнитным свойствам все вещества делятся на три группы: диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики.

Каждый электрон, движущийся вокруг ядра атома можно рассматривать, как микроток, обладающий магнитным моментом . Поскольку количество электронов в атоме совпадает с порядковым номером химического элемента в таблице Менделеева, магнитный момент атома в целом (являющийся векторной суммой магнитных моментов электронов: может оказаться равным нулю или не равным нулю.

Диамагнетики – вещества, атомы которых в отсутствие магнитного поля не обладают собственным магнитным моментом.

Парамагнетики – вещества, атомы которых в отсутствие магнитного поляобладают собственным магнитным моментом, но, вследствие тепловогодвижения атомов, эти моменты ориентированы в пространстве хаотически так, что суммарный магнитный момент всего образца равен нулю.

Ферромагнетики – вещества, у которых существуют макрообласти спонтанного намагничивания - домены с размерами порядка (1-10)мкм. В отсутствие внешнего поля магнитные моменты доменов ориентированы хаотически, поэтому образец в целом не намагничен. Внешнее магнитное поле меняет состояние не отдельных атомов, а доменов, именно с этим связаныособыесвойства ферромагнетиков (см. ниже).

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. A.16.15.3. Экран принудительной изоляции для использования в депо
2. A.16.15.3.5. Экран вспомогательного блока управления (ACU) для использования в депо
3. A.16.15.4.1. Экран высоковольтного разъединителядля использования в депо
4. AQUA SMOKY EXTRAVAGANТ Водостойкая тушь для ресниц
5. Cтандарты ITU-T для услуг IPTV.
6. Hаиболее хаpактеpными для остpого панкpеатита являются боли
7. I ФИГУРА ЕЕ ОСОБЫЕ ПРАВИЛА И МОДУСЫ
8. I. Чтобы они поистине были универсальными для научных занятий.
9. I.I. Первичные учетные документы и правила документооборота
10. IFBB Правила. Раздел 7: Фитнес Бикини.
11. II. Для граждан Российской Федерации
12. II. Имидж библиотек для детей и юношества Удмуртской Республики глазами читателей