Закон Ома Для Участка Цепи
Этот закон, открытый (точнее, экспериментально установленный) в 1825 году Георгом Омом и названный его именем, в том или ином виде будет нужен нам постоянно, поэтому именно с него и начнем. Для понимания закона нам не понадобятся практические исследования, а достаточно лишь внимания, понимания и карандаша с листом бумаги. Итак, классический закон Ома для участка цепи звучит так: Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению данного участка цепи.
Закон Ома для участка цепи, безусловно, можно описать известной из школьного курса физики формулой: I=U/R, но некоторые изменения и уточнения. Частный случай – закон Ома для участка цепи: Обозначение. Единица измерения.. Если воспользоваться формулой для участка цепи, то через аккумулятор и проволоку должен пойти ток бесконечно большой величины. На деле этого не происходит, но проволока сгорит. Теперь замкнем этой же проволокой батарейку. Ток через нее пойдет меньший. Это объясняется большим, чем у аккумулятора, значением внутреннего сопротивления. При малом сопротивлении нагрузки формула закона для полной цепи превращается. В итоге ток через замкнутую накоротко батарейку будет иметь конечное значение, а мощность приведет к нагреву батарейки.
Попробуем разобраться в этом утверждении. Предположим, что в нашем распоряжении вот такая электрическая схема: Согласно формуле, если напряжение на источнике питания, скажем, 1 вольт, а сопротивление резистора 1 Ом, то ток через этот резистор будет равняться 1 амперу (здесь и далее внутреннее сопротивление источника и измерительных приборов, если они есть, не учитывается). Увеличим сопротивление – упадет ток (при том же напряжении). Точно так же, увеличение напряжения при том же сопротивлении увеличит ток. Если у вас под рукой батарейка, набор резисторов, вольтметр и миллиамперметр (обычный «тестер», вольтомметр), то вы легко проверите правильность формулы на практике (конечно, с учетом погрешности измерений и допуска отмаркированных резисторов). Но двинемся дальше и преобразуем формулу: В таком виде она нам будет полезна, если известен ток через резистор известного же сопротивления и нужно выяснить напряжение. И последнее преобразование: По этой формуле легко рассчитать сопротивление резистора (цепи) по известным току и сопротивлению.
Как я уже сказал, эти формулами мы будем пользоваться постоянно при построении схем, поэтому их лучше выучить назубок. Ну а пока они еще не засели накрепко в голове, очень полезным будет треугольник из картона со следующим рисунком: Закрываете пальцем неизвестную величину и смотрите, что нужно делать с двумя известными Здесь я хочу оговориться, что закон Ома не является фундаментальным и безотказным, но очень хорошо работает при небольших токах и частотах (идеально – при постоянном токе), чего нам в схемотехнике будет достаточно. Ну и последняя формула, которая может быть полезной: Р = IU Где I – ток, U – напряжение, P – мощность. К примеру, при токе в 1 А и напряжении на резисторе в 5 В, рассеиваемая мощность на нем будет равна 5 ватт (Вт). Так же, как и закон Ома, эту формулу легко преобразовать дл поиска неизвестнных напряжения или тока, но, думаю, с этим вы без труда справитесь сами.
Электрический ток, как и любой процесс, подчиняется законам физики. Знаменитый немецкий физик Георг Симон Ом, именем которого названа единица измерения сопротивления, в 1826 году эмпирически вывел формулы, связывающие между собой ток, напряжение и сопротивление. Поначалу закон вызвал недоверие и критику в научных кругах. Затем правильность его рассуждений была подтверждена французом Клодом Пулье и труды Ома получили заслуженное признание. Закон Ома для электрической цепи (полной) Частный случай – закон Ома для участка цепи: Обозначение Единица измерения Физический смысл I Ампер Сила тока в цепи ԑ Вольт Электродвижущая сила (э.д.с.) источника питания r Ом Внутреннее сопротивление источника питания R Ом Сопротивление нагрузки, подключенной и источнику U Вольт Падение напряжения на сопротивлении нагрузки.
Электродвижущая сила источника напряжения характеризует его способность обеспечивать постоянную разность потенциалов на выводах. Эта сила имеет неэлектрическую природу: химическую у батареек, механическую – у генераторов. Какова роль внутреннего сопротивления источника питания и что это такое? Допустим, вы замкнули накоротко выводы автомобильного аккумулятора медным проводником небольшого сечения. В физическом смысле вы подключили к источнику постоянного тока сопротивление, близкое к нулю.
Если воспользоваться формулой для участка цепи, то через аккумулятор и проволоку должен пойти ток бесконечно большой величины. На деле этого не происходит, но проволока сгорит. Теперь замкнем этой же проволокой батарейку. Ток через нее пойдет меньший. Это объясняется большим, чем у аккумулятора, значением внутреннего сопротивления.
При малом сопротивлении нагрузки формула закона для полной цепи превращается в В итоге ток через замкнутую накоротко батарейку будет иметь конечное значение, а мощность приведет к нагреву батарейки. Если бы мы замкнули аккумулятор более толстым проводом, выдержавшим ток короткого замыкания, то он ощутимо нагрел бы источник изнутри.
Источника можно с некоторой точностью измерить вольтметром с высоким входным сопротивлением. Внутреннее же сопротивление источника нельзя измерить напрямую, а только рассчитать.
Закон Ома Для Участка Цепи Формула
Закон Ома для переменного тока.