Закон ома его применение для расчета цепей постоянного тока

2. Закон Ома для участка и полной цепи

Закон Ома для участка цепи: сила тока I на участке электрической цепи прямо пропорциональна напряжению U на концах участка и обратно пропорциональна его сопротивлению R.

Формула закона: I=. Отсюда запишем формулыU= IR и R =.

Рис.1. Участок цепи Рис.2. Полная цепь

Закон Ома для полной цепи: сила тока I полной электрической цепи равна ЭДС (электродвижущей силе) источника тока Е, деленной на полное сопротивление цепи (R + r). Полное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений внешней цепи R и внутреннего r источника тока. Формула закона I = . На рис. 1 и 2 приведены схемы электрических цепей.

3. Последовательное и параллельное соединение проводников

Проводники в электрических цепях могут соединяться последовательно и параллельно. Смешанное соединение сочетает оба эти соединения.

Сопротивление, при включении которого вместо всех других проводников, находящихся между двумя точками цепи, ток и напряжение остаются неизменными, называют эквивалентным сопротивлением этих проводников.

Последовательное соединение

Последовательным называется соединение, при котором каждый проводник соединяется только с одним предыдущим и одним последующим проводниками.

Как следует из первого правила Кирхгофа, при последовательном соединении проводников сила электрического тока, протекающего по всем проводникам, одинакова (на основании закона сохранения заряда).

Рис. 1. Последовательное соединение двух проводников.

Напряжение при последовательном соединении проводников равно сумме напряжений на отдельных участках (проводниках) электрической цепи.

Этот результат справедлив для любого числа последовательно соединенных проводников.

Из закона Ома следует: при равенстве сил тока при последовательном соединении:

I = ,I = . Отсюда = или =, т. е. напряжения на отдельных участках цепи прямо пропорциональны сопротивлениям участков.

При последовательном соединении n одинаковых проводников общее напряжение равно произведению напряжению одного U1 на их количество n:

При размыкании цепи одного из последовательно соединенных потребителей ток исчезает во всей цепи, поэтому последовательное соединение на практике не всегда удобно.

Источник

1.2 Закон Ома и его применение для расчета электрических цепей

Закон Ома гласит: Отношение разности потенциалов U (падения напряжения) возникающих на концах сопротивления при прохождении через него тока I к величине этого тока есть величина постоянная:

Константа называется сопротивлением – R.

Формула Закона Ома:

Если известен ток и сопротивление, то падение напряжения на сопротивлении равно: .

График зависимости – прямая линия.

Отношение

Рисунок 1.1 – График зависимости падения напряжения от тока

На графике = 200 B; = 10 мА.

Найти величину сопротивления R.

Решение:

Вероятные вопросы интернет тестирования по теме 1.2:

a) ; б) ;

в) ; г) . Ответ (а)

2) Единица измерения напряжения:

3) График зависимости падения напряжения на сопротивлении R от тока I есть:

4) При напряжении U = 200 В и токи I = 5 А, на участке цепи, содержащим резистор R равно:

1.3 Методы преобразования цепей

Последовательное соединение сопротивлений:

Рисунок 1.2 – Последовательное соединение

По закону Ома , где

При последовательном соединении складываются сопротивления.

Для одинаковых сопротивлений .

Рисунок 1.3 – Параллельное соединение

По закону Ома , где Так как (проводимость), то

При параллельном соединении складываются проводимости.

Для одинаковых сопротивлений

Рисунок 1.4 – Смешанное соединение

Здесь находится путем упрощения схемы (свертывания до одного эквивалентного сопротивления). При расчете токов в отдельных ветвях схему «развертывают» в обратном порядке.

Рисунок 1.5 – Пример преобразования

По закону Ома: входной ток где общее суммарное сопротивление схемы

1) ;

2) ;

3) ;

4) ;

5) ;

6) ;

7) .

Вероятные вопросы интернет тестирования по теме 1.3:

1) При последовательном соединении R складываются:

2) При параллельном соединении R складываются:

3) При смешанном соединении R:

а) в параллельном ветвях складываются проводимости, в последовательных сопротивления;

б) все сопротивления складываются;

в) все проводимости складываются;

г) все сопротивления делят на число ветвей.

1.4 Законы Кирхгофа и их применение для расчета электрических цепей постоянного тока

Для линейных цепей постоянного тока алгебраическая сумма токов в любом узле электрической цепи равна нулю:

.

Рисунок 1.6 – Узел электрической цепи

В любом замкнутом контуре электрической цепи постоянного тока алгебраическая сумма падений напряжений на всех резистивных элементах равна алгебраической сумме всех ЭДС действующих в контуре :

где m – число резисторов, n – число ЭДС.

В уравнении со знаком плюс записываются токи и ЭДС, направления которых совпадают с произвольно выбранным направлением обхода контура.

Для контура К1: .

Для контура К2: .

Вероятные вопросы интернет тестирования по теме 1.4:

1) Первый закон Кирхгофа имеет вид:

а) ; б) ;

в) ; г) .

2) Для узла «а» (рис. 1.7) справедливо следующее уравнение по первому закону Кирхгофа:

а) ; б) ;

в) ; г) .

3) Количество независимых уравнений по законам Кирхгофа, необходимое для расчета тока в ветвях, составляет:

а) пять уравнений по второму закону Кирхгофа;

б) два уравнения по первому закону и три по второму закону;

в) одно уравнение по первому закону и два уравнения по второму закону.

Источник

Читать так же:  Девушка в цепях в замке
Оцените статью
Всё о бурение