Ohms lov for en lukket krets. Ytre krefter

det vil si spenningen mellom polene til kilden

strømmen avhenger av EMF og arbeidet til eksterne krefter for å flytte en enhetslading fra den ene polen til kilden til den andre.

2. Formuler og skriv Ohms lov for en lukket krets

Strømstyrken i en lukket elektrisk krets er proporsjonal med kildens emk og omvendt proporsjonal med kretsmotstanden.

3. Hva er forskjellen mellom teller og matchet kobling av seriekoblede strømkilder?

De sier at den andre kilden slås på i motsetning til den første hvis de, arbeider alene, lager strømmer som flyter i samme retning. Den tredje kilden slås på i samsvar med den første hvis strømmene som skapes av dem styres på samme måte.

4. Formuler Ohms lov for en lukket krets med flere strømkilder koblet i serie. Gi formelen for denne loven.

Strømstyrken i en lukket elektrisk krets med strømkilder koblet i serie er direkte proporsjonal med summen deres

EMF er også omvendt proporsjonal med kretsmotstanden.

5. Hvordan bestemme strømretningen i en lukket krets med flere strømkilder koblet i serie?

Hvis

da flyter strømmen med klokken. Ellers går du mot klokken.

Innhold:

Enhver spesialist som reparerer og vedlikeholder elektriske installasjoner må være godt kjent med og anvende Ohms lov for lukket krets i praksis. Dette er sant, siden lovene oppdaget av den tyske fysikeren Georg Ohm ligger til grunn for all elektroteknikk. Denne loven ble et betydelig bidrag til videre utvikling vitenskapelig kunnskap innen elektrisitet.

Fysiske egenskaper ved Ohms lov

Det direkte forholdet mellom strømstyrke og spenning levert til nettverket ble oppdaget av Ohm i 1826. Deretter ble begrepet spenning erstattet av et mer presist begrep - elektromotorisk kraft (EMF). Etter en teoretisk begrunnelse av denne avhengigheten, ble det utledet en lov for en lukket krets. Hans viktig funksjon det obligatoriske fraværet av ytre forstyrrelser vurderes. Derfor vil standardformuleringer miste sin relevans hvis for eksempel en leder plasseres i et vekslende magnetfelt.

For eksperimenter for å utlede loven, brukte vi enkleste opplegget, bestående av en strømkilde med en EMF og to terminaler koblet til den koblet til en motstand. I en leder begynner elementærpartikler som bærer en ladning å bevege seg i en bestemt retning. Dermed presenteres det som forholdet mellom EMF og den totale motstanden til hele kretsen: I = E/R.

I den presenterte formelen er E - den elektromotoriske kraften, målt i volt, I er strømmen i ampere, og R fungerer som den elektriske motstanden til motstanden, målt i ohm. I dette tilfellet tas alle motstandskomponenter i betraktning, og deres totale verdi brukes i beregninger. De inkluderer motstanden til selve motstanden, lederen (r) og strømkilden (r0). Den endelige formelen vil se slik ut: I = E/(R+r+r0). Hvis verdien av den interne motstanden til strømkilden r0 overstiger summen av R+r, er det i dette tilfellet ingen avhengighet av strømmen på egenskapene til den tilkoblede belastningen, og EMF-kilden spiller rollen som en strømkilde . Når r0 er lavere enn summen av R+r, oppnås den omvendte andelen av strømmen med den totale ytre motstanden, og spenningen kommer fra strømforsyningen.

Ohms lov for å utføre beregninger

Nøyaktige beregninger krever at man tar hensyn til alle spenningstap, inkludert de ved tilkoblinger. For å bestemme den elektromotoriske kraften ved terminalene til strømkilden, måles potensialforskjellen når kretsen er åpen, når lasten er helt frakoblet. I dette tilfellet gjelder ikke bare Ohms lov for en lukket krets, men også loven som gjelder. Dette området anses som homogent, siden det kun tas hensyn til potensiell forskjell her, uten å ta hensyn til EMF. Dette gjør det mulig å beregne hvert element i den elektriske kretsen ved å bruke formelen I=U/R, der U er potensialforskjellen eller spenningen, målt i volt.

Målinger gjøres ved hjelp av et voltmeter ved å koble probene til last- eller motstandsterminalene. Den resulterende spenningsverdien vil alltid være under den elektromotoriske kraften. Dette er den vanligste formelen som lar deg finne hvilken som helst komponent hvis det er to kjente.

Ohms lov for en lukket krets har mye til felles med loven som er utledet for en magnetisk krets. I dette systemet er lederen laget i form av en lukket magnetisk krets. Kilden er viklingen av spolen gjennom svingene som elektrisk strøm flyter. Den fremkommende magnetiske fluksen (F) lukker seg til den magnetiske kretsen og begynner å sirkulere langs kretsen. Det er direkte avhengig av den magnetomotoriske kraften og motstanden til materialet den passerer gjennom. Dette fenomenet uttrykkes med formelen Ф=F/Rm, der F representerer den magnetomotoriske kraften, og Rm tjener som motstanden som forårsaker dempning.

Hvordan beregne kjeder

La oss gå tilbake til fig. 7.1. Dette viser en lukket ledende krets. På kjedeseksjon 1- EN-2 bevegelsen av ladningsbærere skjer under påvirkning av kun elektrostatisk kraft = q. Slike områder kalles homogen.

Ting er helt annerledes i avsnitt 2- b-1. Her virker ikke bare elektrostatisk, men også ekstern kraft på ladningene. Full kraft finner vi ved å legge til disse to:

Den delen av en lukket krets der, sammen med elektrostatisk kraft, også virker ytre krefter kalles heterogen.

Det kan vises på en homogen del av kjeden gjennomsnittshastighet retningsbestemt bevegelse av ladningsbærere er proporsjonal med kraften som virker på dem. For å gjøre dette, bare sammenlign formlene som ble oppnådd i siste forelesning: =
(6.3) og =(6.13).

Proporsjonaliteten mellom hastighet og kraft, og proporsjonaliteten mellom strømtetthet og spenning vil forbli i tilfellet med en ujevn del av kretsen. Men nå er feltstyrken lik summen av de elektrostatiske feltstyrkene og felt av ytre krefter
:

. (7.5)

Dette er ligningen til Ohms lov i lokal differensialform for heterogen delen av kjeden.

La oss nå gå videre til Ohms lov for en inhomogen del av kretsen i integrert form.

La oss markere med to nære seksjoner  S plott dl strømrør (fig. 7.3.). Motstand i denne delen:

og strømtettheten kan relateres til strømstyrken:

Ris. 7.3.

Vi bruker disse to uttrykkene i ligning (7.5), etter å ha projisert det tidligere på strømlinjen:

Etter å ha integrert den siste ligningen over den inhomogene delen 1-2, får vi:

Arbeid IR 1-2 =U- spenning i seksjon 1-2;

første integral til høyre == 1 – 2 - potensialforskjell i enden av seksjonen;

andre integral == 1-2 - emf. gjeldende kilde.

Med alt dette i betraktning, skriver vi det endelige resultatet i skjemaet:

. (7.6)

Dette Ohms lov for en ikke-uniform del av en krets i integrert form . Vær oppmerksom på at spenningen over en ujevn del av kretsen U faller ikke sammen med potensialforskjellen i endene ( 1 – 2):

IR 1-2 =U 1-2 = ( 1 – 2) + 1-2 . (7.7)

Disse to størrelsene er like bare i tilfelle av en homogen seksjon, der det ikke er strømkilder og  1-2 = 0. Deretter:

U 1-2 = 1 – 2 .

For en lukket sløyfe er ligningen til Ohms lov (7.6) litt modifisert, siden potensialforskjellen i dette tilfellet er null:

. (7.8)

I Ohms lov for en lukket krets (7.8) R - impedans krets, som består av den eksterne motstanden til kretsen R 0 og intern kildemotstand r:

R=R 0 +r.

Kirchhoffs regler

Likestrømslovene vi har vurdert tillater oss å beregne strømmer i komplekse forgrenede elektriske kretser. Disse beregningene forenkles hvis du bruker Kirchhoffs regler.

Kirchhoffs to regler : gjeldende regel Og stressregel.

Strømregelen gjelder for kretsnoder, det vil si punkter i kretsen hvor minst tre ledere konvergerer (fig. 7.4.). Den gjeldende regelen sier: den algebraiske summen av strømmer i en node er lik null:

. (7.9)

Ris. 7.4.

Når du tegner den tilsvarende ligningen, blir strømmene som strømmer inn i noden tatt med et plusstegn, og de som forlater det - med et minustegn. Ja, for noden EN(Fig. 7.3.) kan skrives:

Jeg 1 –Jeg 2 –Jeg 3 +Jeg 4 –Jeg 5 = 0.

Denne første Kirchhoff-regelen er en konsekvens av kontinuitetsligningen (se (6.7)) eller loven om bevaring av elektrisk ladning.

Stressregel gjelder hvem som helst lukket krets forgrenet kjede.

La oss fremheve, for eksempel, i en forgrenet kompleks kjede det lukkede elementet 1-2-3-1 (fig. 7.5.). Vi utpeker vilkårlig retningene til strømmer i konturens grener Jeg 1 ,Jeg 2 ,Jeg 3. For hver gren skriver vi ligningen til Ohms lov for en ikke-uniform del av kjeden:

Plott
.

Her R 1 ,R 2 ,R 3 -fullstendig motstanden til de tilsvarende grenene. Ved å legge til disse ligningene får vi formelen for Kirchhoffs andre regel:

Jeg 1 R 1 –Jeg 2 R 2 –Jeg 3 R 3 = 1 + 2 – 3 – 4 + 5 .

Spenningsregelen er formulert som følger: i enhver lukket krets er den algebraiske summen av spenningsfallet lik den algebraiske summen av emfene som forekommer i denne kretsen:

. (7.10)

Ris. 7.5.

Når du komponerer likning (7.10), spesifiseres Kirchhoffs andre regel av retningen på traverseringen: i vårt eksempel med klokken. Strømmer som faller sammen med omkjøringsretningen tas med et plusstegn ( Jeg 1), strømmer motsatt retning- med et minustegn (– Jeg 2 , –Jeg 3).

E.m.f. kilden tas med et plusstegn hvis den skaper en strøm som sammenfaller med omløpsretningen (+ 1, + 2, + 5). Ellers vil e.m.f. negativ (– 3, – 4).

La oss som et eksempel tegne opp likningene til Kirchhoffs regler for en spesifikk elektrisk krets - en Wheatstone-målebro (fig. 7.6.). Broen er dannet av fire motstander R 1 ,R 2 ,R 3 ,R 4. På poeng EN Og B en strømkilde er koblet til broen (, r), og diagonalt BD - målegalvanometer med motstand R g.

Ris. 7.6.

I alle grener av kretsen vilkårlig la oss angi retningene til strømmene Jeg 1 ,Jeg 2 , Jeg 3 , Jeg 4 , Jeg g, Jeg  .

Det er fire noder i diagrammet: punkter EN,B,C,D. For tre av dem vil vi komponere ligningene til Kirchhoffs første regel - gjeldende regel:

punktum EN: Jeg  – Jeg 1 – Jeg 4 = 0; (1)

punktum B: Jeg 1 – Jeg 2 – Jeg g = 0; (2)

punktum D: Jeg 4 + Jeg g – Jeg 3 = 0. (3)

For tre kretser ABDA,BCDB Og ADCEN la oss komponere likningene til Kirchhoffs andre regel. I alle kretser er bypass-retningen med klokken.

ABDA: Jeg 1 R 1 + Jeg g R g – Jeg 4 R 4 = 0; (4)

BCDB: Jeg 2 R 2 – Jeg 3 R 3 – Jeg g R g = 0; (5)

ADCEN: Jeg 4 R 4 + Jeg 3 R 3 + Jeg  r = . (6)

Dermed har vi fått et system med seks ligninger, løse som vi kan finne alle de seks ukjente strømmene.

Men oftere brukes Wheatstone-broen til å måle ukjent motstand R x  R 1 . I dette tilfellet, motstander R 2 ,R 3 og R 4 - variabler. Ved å endre motstanden sikrer de at strømmen i målediagonalen til broen er lik null Jeg g = 0. Dette betyr at:

Jeg 1 =Jeg 2 cm (1),

Jeg 3 =Jeg 4 cm(3),

Jeg 1 R 1 = Jeg 4 R 4 cm (4),

Jeg 2 R 2 = Jeg 3 R 3 cm (5).

Når vi tar disse forenklede omstendighetene i betraktning, kommer vi til den konklusjon at:

Det er flott at for å bestemme en ukjent motstand trenger du bare å vite motstanden til bromotstandene R 2 ,R 3 og R 4. E.m.f. kilde, sin indre motstand, så vel som motstanden til galvanometeret, spiller ingen rolle i en slik måling.

Oftest stilte spørsmål

Er det mulig å lage et stempel på et dokument i henhold til prøven som er gitt? Svar Ja, det er mulig. Send til vår epostadresse skannet kopi eller bilde god kvalitet, og vi vil lage det nødvendige duplikatet.

Hvilke typer betaling aksepterer du? Svar Du kan betale for dokumentet ved mottak av kureren, etter å ha kontrollert riktigheten av fullføringen og kvaliteten på utførelse av vitnemålet. Dette kan også gjøres på kontoret til postselskaper som tilbyr postoppkravstjenester.
Alle leverings- og betalingsbetingelser for dokumenter er beskrevet i delen "Betaling og levering". Vi er også klare til å lytte til dine forslag angående leveringsbetingelser og betaling for dokumentet.

Kan jeg være sikker på at du ikke forsvinner med pengene mine etter å ha lagt inn en bestilling? Svar Vi har ganske lang erfaring innen diplomproduksjon. Vi har flere nettsider som oppdateres kontinuerlig. Spesialistene våre jobber i forskjellige deler av landet, og produserer over 10 dokumenter om dagen. Gjennom årene har våre dokumenter hjulpet mange mennesker med å løse ansettelsesproblemer eller gå over til høyere betalte jobber. Vi har opparbeidet oss tillit og anerkjennelse blant kunder, så det er absolutt ingen grunn for oss å gjøre dette. Dessuten er dette rett og slett umulig å gjøre fysisk: du betaler for bestillingen din i det øyeblikket du mottar den i hendene dine, det er ingen forhåndsbetaling.

Kan jeg bestille et vitnemål fra et hvilket som helst universitet? Svar Generelt sett, ja. Vi har jobbet med dette feltet i nesten 12 år. I løpet av denne tiden, nesten full base dokumenter utstedt av nesten alle universiteter i landet og for forskjellige utstedelsesår. Alt du trenger er å velge et universitet, spesialitet, dokumentere og fylle ut bestillingsskjemaet.

Hva gjør du hvis du finner skrivefeil og feil i et dokument? Svar Når du mottar et dokument fra vår kurer eller postselskap, anbefaler vi å sjekke alle detaljer nøye. Dersom det oppdages en skrivefeil, feil eller unøyaktighet, har du rett til ikke å hente vitnemålet, men du må opplyse om de oppdagede manglene personlig til kureren eller skriftlig ved å sende et brev til e-post.
I så snart som mulig vi vil korrigere dokumentet og sende det på nytt til oppgitt adresse. Selvfølgelig vil frakten betales av vårt firma.
For å unngå slike misforståelser, før vi fyller ut det originale skjemaet, sender vi en e-post til kunden en mock-up av det fremtidige dokumentet for verifisering og godkjenning. siste versjon. Før vi sender et dokument med bud eller post, gjør vi det også tilleggsbilde og video (inkludert i ultrafiolett lys) slik at du har en klar ide om hva du vil få til slutt.

Hva skal jeg gjøre for å bestille et diplom fra din bedrift? Svar For å bestille et dokument (sertifikat, vitnemål, akademisk sertifikat osv.), må du fylle ut online bestillingsskjemaet på nettsiden vår eller oppgi din e-post slik at vi kan sende deg et søknadsskjema, som du må fylle ut og sende tilbake til oss.
Hvis du ikke vet hva du skal angi i noen felt i bestillingsskjemaet/spørreskjemaet, la dem stå tomme. Derfor vil vi avklare all manglende informasjon over telefon.

Siste anmeldelser

Valentina:

Du reddet sønnen vår fra å bli sparket! Faktum er at sønnen min ble med i hæren etter å ha droppet ut av college. Og da han kom tilbake, ønsket han ikke å bli frisk. Jobbet uten vitnemål. Men nylig begynte de å sparke alle som ikke har en "skorpe". Derfor bestemte vi oss for å kontakte deg og angret ikke! Nå jobber han rolig og er ikke redd for noe! Takk skal du ha!

Ohms lov for en lukket krets viser at strømverdien i en reell krets ikke bare avhenger av belastningsmotstanden, men også av kildemotstanden.

Formuleringen av Ohms lov for en lukket krets er som følger: mengden strøm i en lukket krets som består av en strømkilde med indre og ytre belastningsmotstander er lik forholdet mellom den elektromotoriske kraften til kilden og summen av den interne og ytre motstand.

For første gang ble strømmens avhengighet av motstand eksperimentelt etablert og beskrevet av Georg Ohm i 1826.

Formelen for Ohms lov for en lukket krets er skrevet som følger:

I [A] – strømstyrke i kretsen,
ε [V] – EMF for spenningskilden,
R [Ohm] – alle motstand ytre elementer kjeder,
r [Ohm] – intern motstand til spenningskilden

Lovens fysiske betydning

Forbrukere elektrisk strøm sammen med strømkilden danner en lukket krets elektrisk krets. Strømmen som går gjennom forbrukeren går også gjennom strømkilden, noe som betyr at i tillegg til motstanden til lederen, har strømmen motstand fra selve kilden. Dermed, total motstand lukket krets vil bestå av forbrukermotstand og kildemotstand.

Den fysiske betydningen av strømmens avhengighet av kildens emk og motstanden til kretsen er at jo større emk, jo større energi til ladningsbærere, og derfor større hastighet på deres bestilte bevegelse. Når motstanden til kretsen øker, reduseres energien og bevegelseshastigheten til ladningsbærere, og derfor størrelsen på strømmen.

Avhengighet kan demonstreres eksperimentelt. Tenk på en krets som består av en kilde, en reostat og et amperemeter. Etter å ha slått på, flyter det en strøm i kretsen, observert på amperemeteret; ved å flytte reostatglideren, vil vi se at når den ytre motstanden endres, vil strømmen endres.

Eksempler på problemer som bruker Ohms lov for en lukket krets

En reostat med en motstand på 4 Ohm er koblet til en EMF-kilde på 10 V og en intern motstand på 1 Ohm. Finn strømmen i kretsen og spenningen ved kildeklemmene.

Når en motstand med en motstand på 20 Ohm ble koblet til et batteri av galvaniske celler, var strømmen i kretsen 1 A, og når en motstand med en motstand på 10 Ohm ble koblet til, ble strømmen 1,5 A. Finn emf og intern motstand i batteriet.