Закон Ома для замкнутой цепи

1. Последовательное соединение потребителей энергии тока.

2. Параллельное соединение потребителей энергии тока.

3. Закон Ома для всей замкнутой цепи.

4. Соединение одинаковых источников электрической энергии тока.

5. Коэффициент полезного действия источника тока

Л.С. Жданов Физика § 16.10-16.14 № 12.44-12.110; 12.128-12.131 / Г.Я. Мякишев § 55–56 / В.В. Жилко §15–16, 19

 

Последовательное соединение потребителей энергии тока.

R1

Расчет токов, напряжение и сопротивлений при последовательном соединении делают с помощью следующих правил:

 

Первое правило При последовательном соединении сила тока во всех участках цепи одинакова: I=I₁=I₂=I₃

Второе правило При последовательном соединении напряжение на внешней цепи равно сумме напряжений на отдельных участках цепи: U=U₁+U₂+U₃

Третье правило Напряжения на отдельных участках цепи при последовательном соединении прямо пропорциональны сопротивлениям участков: U₁: U₂: U₃=R₁: R₂: R₃

Четвертое правило При последовательном соединении эквивалентное сопротивление всей цепи равно сумме сопротивлений ее отдельных участков: R=R₁+R₂+R₃

Очевидно, что при последовательном соединении n одинаковых участков цепи общее напряжение равно U = U₁ × n

где U₁ - напряжение на одном участке. Аналогично получаем R=R₁ × n

Отметим, что при размыкании цепи у одного из последовательно соединенных потребителей ток исчезает во всей цепи. Поэтому последовательное соединение на практике не всегда удобно.

Параллельное соединение потребителей энергии тока.

Точка, в которой сходится больше двух проводников, называется узлом. Все вместе параллельно соединенные проводники составляют разветвление, а каждый из них называется ветвью. При параллельном соединении потребителей для расчета токов, напряжений и сопротивлений пользуются тоже четырьмя правилами.

Первое правило При параллельном соединении напряжения на отдельных ветвях и на всем разветвлении одинаковы: U₁=U₂=U₃=U

Второе правило Ток до и после разветвления равен сумме токов в отдельных ветвях: I_пар = I₁+I₂+I₃

Третье правило Токи в отдельных ветвях разветвления обратно пропорциональны сопротивлениям этих ветвей:

Четвертое правило Проводимость всего разветвления равна сумме проводимостей отдельных ветвей: g = g₁+g₂+g₃ или

Отметим, что эквивалентное сопротивление разветвления всегда меньше самого маленького из сопротивлений составляющих его ветвей. В случае, когда все ветви в разветвлении одинаковы, общий ток в цепи будет: I = I₁ × n

где I₁ - сила тока в одной ветви, а n - число ветвей. Эквивалентное сопротивление разветвления:

Если напряжение между узлами остается постоянным, то токи в ветвях не зависят друг от друга. Из этого следует, что в большинстве случаев на практике для потребителей удобно использовать параллельное соединение.

3. Закон Ома для всей замкнутой цепи.

Пусть к источнику электрической энергии с э.д.с. e присоединена внешняя цепь, в которой идет ток I, а вольтметр, соединенный с полюсами источника, показывает напряжение на внешней цепи U.

Источник электрической энергии является проводником и всегда имеет некоторое сопротивление, поэтому ток выделяет в нем тепло. Это сопротивление называется внутренним сопротивлением источника.

Э.Д.С. e числено равна энергии, полученной единичным электрическим зарядом во внутренней цепи, а напряжение U равно той энергии, которую он теряет во внешней цепи. Кроме того, этот заряд теряет во внутренней цепи энергию I × r, которая идет на выделение тепла в источнике электрической энергии. По закону сохранения энергии сколько энергии заряд получает, столько теряет пройдя всю цепь

Если внешняя цепь состоит из неподвижных металлических проводников, эквивалентное сопротивление которых R, то . Так как в этом случае вся электрическая энергия расходуется на тепловое действие. Заменим:

Это соотношение называют законом Ома для всей цепи.

Сила тока в электрической цепи с одной э.д.с. прямо пропорциональна электродвижущей силе и обратно пропорциональна сумме сопротивлений внешней и внутренней цепей.

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

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 Законодательство и иные нормативно-правовые акты
8. I. ПОЛОЖЕНИЯ И НОРМЫ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА, В ОБЛАСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ПРОПАГАНДЫ И ОБУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ МЕРАМ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
9. I. Рабочее тело и параметры его состояния. Основные законы идеального газа.
10. I. Чтобы они поистине были универсальными для научных занятий.
11. II. Для граждан Российской Федерации
12. II. Имидж библиотек для детей и юношества Удмуртской Республики глазами читателей