Закон Ома для полной цепи и для участка цепи варианты записи формулы, описание и объяснение

Содержание
  1. Закон Ома
  2. Где и когда можно использовать закон Ома?
  3. Значение Закона Ома
  4. Закон Ома для участка цепи понятным языком
  5. Традиционная формулировка
  6. Принятые единицы измерения
  7. Формулировка Для полной цепи
  8. Неоднородный участок цепи постоянного тока
  9. Электрический ток
  10. Применение на практике
  11. Вывод
  12. Важные законы Ома: Закон Ома для участка цепи и полной цепи.
  13. Закон Ома Для полной цепи и для участка цепи: варианты записи формулы, описание и изъяснение
  14. Отдельный участок и полная электроцепь
  15. Методичное и параллельное включение элементов
  16. Выводы и полезное видео по теме
  17. Формула закона Ома
  18. Формула закона Ома для участка цепи
  19. Закон Ома для замкнутой (полной) цепи
  20. Закон Ома для неоднородного участка цепи
  21. Закон Ома в дифференциальной форме
  22. Закон ома для электрического тока
  23. Закон Ома в интегральной форме
  24. Интерпретация закона Ома
  25. Когда закон Ома встречается и какие материалы соответствуют и не соответствуют закону Ома

Закон Ома

Закон Ома, который основан на опытах, собой представляет в электротехнике ключевой закон, который устанавливает связь силы электротока с сопротивлением и напряжением.
Возникновение смартфонов, гаджетов, приборов которые используются в домашних условиях и остальной электробытовой техники полностью изменило вид сегодняшнего человека.

Приложены очень большие усилия, которые направлены на обследование физических закономерностей с целью улучшения старой и создания новой техники. Одной из подобных зависимостей считается закон Ома.

Закон Ома для полной цепи и для участка цепи варианты записи формулы, описание и объяснение

Закон Ома – получившийся экспериментальным путём (эмпирический) закон, который устанавливает связь силы тока в проводнике с напряжением на концах проводника и его сопротивлением, открыли во второй половине 20-ых годов девятнадцатого века немецким физиком-экспериментатором Георгом Омом.
Строгая формулировка закона Ома может быть записана так: сила тока в проводнике полностью пропорциональна напряжению на его концах (разности потенциалов) и обратно пропорциональна сопротивлению этого проводника.

Формула закона Ома записывается в следующем виде:

U – электрическое напряжение (разница потенциалов), мерная единица напряжения- вольт [В];

Закон Ома для полной цепи и для участка цепи варианты записи формулы, описание и объяснение

По закону Ома, увеличение напряжения, к примеру, вдвое при фиксированном сопротивлении проводника, приведёт к увеличению силы тока также вдвое

И напротив, уменьшение тока вдвое при фиксированном напряжении означает, что сопротивление выросло вдвое.

Рассмотрим самый простой случай использования закона Ома. Пускай дан некоторый проводник сопротивлением 3 Ом под напряжением 12 В. Тогда, по определению закона Ома, по этому проводнику течет ток равный:

Есть мнемоническое правило для запоминания этого закона, которое можно назвать треугольник Ома. Изобразим все три характеристики (напряжение, сила тока и сопротивление) в виде треугольника.

В вершине которого находится напряжение, в нижней левой части – сила тока, а в правой – сопротивление.

Закон Ома для полной цепи и для участка цепи варианты записи формулы, описание и объяснение

Правило работы такое: закрываем пальцем величину в треугольнике, которую необходимо найти, тогда две оставшиеся дадут верную формулу с целью поиска закрытой.

Закон Ома для полной цепи и для участка цепи варианты записи формулы, описание и объяснение

Где и когда можно использовать закон Ома?

Закон Ома в упомянутой форме справедлив в очень широких пределах для металлов. Он создается до той поры, пока металл не начнет плавиться. Менее большой диапазон использования у растворов (расплавов) электролитов и в сильно ионизированных газах (плазме).

Работая с работающими от электричества схемами, иногда требуется определять падение напряжения на определенном элементе. Если это будет резистор с популярной величиной сопротивления (она проставляется на корпусе), а еще известен который проходит через него ток, выяснить напряжение можно при помощи формулы Ома, не подключая вольтметр.

Значение Закона Ома

Закон Ома определяет силу тока в электроцепи при заданном напряжении и известном сопротивлении.
Он дает возможность проссчитать тепловые, химические и магнитные действия тока, так как они зависят от силы тока.

Закон Ома считается чрезвычайно полезным в технике(электронной/электрической), так как он касается трех главных электрических величин: тока, напряжения и сопротивления. Он показывает, как эти три величины являются взаимозависимыми на макроскопическом уровне.

Если бы было можно обозначить закон Ома обычными словами, то воочию это выглядело бы так:

Закон Ома для полной цепи и для участка цепи варианты записи формулы, описание и объяснение

Из закона Ома вытекает, что запирать простую сеть освещения проводником малого сопротивления страшно. Сила тока окажется до такой степени большой, что это как правило имеет тяжёлые результаты.

Закон Ома для участка цепи понятным языком

Вся прикладная электротехника основывается на одном догмате — это закон Ома для участка цепи. Без понимания принципа этого закона нереально приступить к практике, так как это приводит к бесчисленным ошибкам.

Целесообразно обновить такие знания, в статье мы напомним интерпретацию закона, составленного Омом, для гомогенного и неоднородного участка и полной цепи.

Закон Ома для полной цепи и для участка цепи варианты записи формулы, описание и объяснение

Диаграмма, упрощающая запоминание

Традиционная формулировка

Этот обычный вариант трактовки, знаменитый нам со школы.

Закон Ома для полной цепи и для участка цепи варианты записи формулы, описание и объяснение

Гомогенный открытый участок электроцепи
Формула в интегральной форме станет иметь следующий вид:

Закон Ома для полной цепи и для участка цепи варианты записи формулы, описание и объяснение

Формула в интегральной форме
Другими словами, поднимая напряжение, мы таким образом увеличиваем ток.

В то время, как увеличение такого параметра, как «R», ведет к уменьшению «I». Естественно, что на рисунке сопротивление цепи показано одним элементом, хотя это может быть методичное, параллельное (аж до произвольного)соединение нескольких проводников.

В дифференциальной форме закон мы приводить не будем, так как в подобном виде он используется, в основном, только в физике.

Принятые единицы измерения

Стоит предусмотреть, что все расчеты должны проводиться в следующих единицах измерения:

  • напряжение – в вольтах;
  • ток в амперах
  • сопротивление в омах.

Если вам встречаются иные величины, тогда их нужно будет перевести к общепринятым.

Формулировка Для полной цепи

Трактовка Для полной цепи будет немного другой, чем для участка, так как в законе, составленном Омом, еще предусматривает параметр «r», это сопротивление источника ЭДС. На рисунке ниже проиллюстрирована аналогичная схема.

Закон Ома для полной цепи и для участка цепи варианты записи формулы, описание и объяснение

Схема с подключенным с источником
Имея в виду «r» ЭДС, формула предстанет в следующем виде:

Закон Ома для полной цепи и для участка цепи варианты записи формулы, описание и объяснение

Заметим, если «R» сделать равным 0, то возникает возможность проссчитать «I», появляющийся во время короткого замыкания.
Напряжение окажется меньшей ЭДС, определить его можно по формуле:

Собственно, падение напряжения отличается параметром «I*r». Данное свойство отличительно многим гальваническим источникам питания.

Неоднородный участок цепи постоянного тока

Под таким типом имеется в виду участок, где кроме электрического заряда выполняется действие остальных сил. Изображение такого участка показано на рисунке ниже.

Закон Ома для полной цепи и для участка цепи варианты записи формулы, описание и объяснение

Схема неоднородного участка
Формула для подобного участка (обобщенный закон) станет иметь следующий вид:

Закон Ома для полной цепи и для участка цепи варианты записи формулы, описание и объяснение

Формула для неоднородного участка цепи

Электрический ток

Если в схема, подключенная к электрическому току снабжена емкостью и/или индуктивностью (катушкой), расчет совершается с учетом величин их реактивных сопротивлений. Самый простой вид закона станет смотреться так:

Где «Z» собой представляет импеданс, это комплексная величина, которая состоит из активного (R) и пассивного (Х) сопротивлений.

Применение на практике

Видео: Закон Ома для участка цепи — практика расчета цепей.
Собственно, к любому участку цепи можно задействовать этот закон. Пример приведен на рисунке.

Закон Ома для полной цепи и для участка цепи варианты записи формулы, описание и объяснение

Используем закон к любому участку цепи
Применяя такой план, можно определить все нужные характеристики для неразветвленного участка. Рассмотрим более подробные варианты.
Находим силу тока
Рассмотрим теперь более конкретный пример, допустим, появилась необходимость выяснить ток, текущий через лампу общего назначения. Условия:

  • Напряжение – 220 В;
  • R нити накала – 500 Ом.

Выполнение задачи станет смотреться так: 220В/500Ом=0,44 А.
Рассмотрим еще одну задачу с такими условиями:
В данном варианте, первым делом, нужно будет сделать переустройство: 0,2 МОм = 200000 Ом,после этого приступаем к решению: 400 В/200000 Ом=0,002 А (2 мА).
Вычисление напряжения
С целью решения мы также воспользуемся законом, составленным Омом. Итак задача:
Преобразуем исходники:
Решение: 20000 Ом х 0,01 А = 200 В.
Незабываем преобразовывать значения, так как очень часто ток может быть указан в миллиамперах.
Сопротивление.
Не обращая внимания на то, что весь вид способа для расчета параметра «R» напоминает нахождение значения «I», между этими вариантами есть принципиальные различия. Если ток может изменяться в зависимости от 2-ух остальных показателей, то R (в действительности) имеет постоянное значение.

Другими словами по собственной сущности оно представляется в виде неизменной константы.
Если через два различных участка проходит аналогичный ток (I), тогда как приложенное напряжение (U) отличается, то, опираясь на рассматриваемый нами закон, можно с точностью заявить, что там где невысокое напряжение «R» будет наименьшим.

законы Ома

Рассмотрим случай когда разнообразные токи и одинаковое напряжение на несвязанных между собой участках.

По закону, составленному Омом, приличная сила тока будет специфична маленькому параметру «R».
Рассмотрим пару примеров.


Допустим, есть цепь, к которой подведено напряжение U=50 В, а ток который потребляется I=100 мА. Чтобы найти недостающий параметр, следует 50 В / 0,1 А (100 мА), в конце концов решением будет – 500 Ом.
Вольтамперная характеристика позволяет воочию показать пропорциональную (линейную) зависимость закона.

На рисунке ниже составлен график для участка с сопротивлением равным одному Ому (практически как математическое представление закона Ома).
Изображение вольт-амперной характеристики, где R=1 Ом

Закон Ома для полной цепи и для участка цепи варианты записи формулы, описание и объяснение

Изображение вольт-амперной характеристики
Вертикальная ось графика отображает ток I (A), горизонтальная – напряжение U(В).

Сам график представлен в виде прямой линии, которая воочию отображает зависимость от сопротивления, которое не меняется. К примеру, при 12 В и 12 А «R» будет равно одному Ому (12 В/12 А).
Нужно обратить внимание, что на приведенной вольтамперной характеристике указаны только самые хорошие значения.

Это указывает, что цепь рассчитана на протекание тока в одном направлении. Там где разрешается обратное направление, график продолжится на негативные значения.
Стоит сказать, что оборудование, вольт-амперная характеристика которого отображена в виде прямой линии, называется — линейным.

Данный же термин применяется для определения и прочих показателей.
Кроме линейного оборудования, существуют самые разные приборы, параметр «R» которых может изменяться в зависимости от силы тока или приложенного напряжения.

В этом случая для расчета зависимости нельзя применять закон Ома. Оборудование данного типа именуется нелинейным, исходя из этого, его вольт-амперные характеристики не будут указаны в виде прямых линий.

Вывод

Как уже говорилось перед началом статьи, вся прикладная электротехника основывается на законе, составленном Омом. Незнание этого базового догмата может привести к неправильному расчету, который, со своей стороны, будет причиной аварии.

Подготовка электриков как профессиональных мастеров начинается с изучения теоретических основ электробытовой техники. И первое, что они должны усвоить – это закон составленный Омом, так как на его основе производятся фактически все расчеты показателей электро цепей разного назначения.

Осознание ключевого закона электробытовой техники поможет лучше разбираться в работе электрического оборудования и его центральных элементов. Это благоприятно проявится на техобслуживании во время эксплуатации.
Самостоятельная проверка, разработка, а еще опытное изучение узлов оборудования – все это значительно упрощается, если применять закон Ома для участка цепи.

При этом не потребуется проводить всех измерений, достаточно снять некоторые параметры и, проведя несложные расчеты, получить нужные значения.

Важные законы Ома: Закон Ома для участка цепи и полной цепи.

Закон Ома для участка цепи.
Сила тока I полностью пропорциональна напряжению U и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению R участка цели. I = U / R
Закон Ома Для полной цепи.
Сила тока в электроцепи полностью пропорциональна электродвижущей силе источника тока и обратно пропорциональна сумме электрических сопротивлений внутреннего и внешнего участков цепи.
Электродвижущая сила.
Электродвижущая сила в замкнутой цепи, по которой течёт ток равняется.

Закон Ома для полной цепи и для участка цепи варианты записи формулы, описание и объяснение


26-27) Методичное Соединение

Что такое эквивалентное сопротивление?
Знаем все Что такое эквивалент. Это вещь или объект которое по собственным свойствам повторяет оригинал. В электротехнике эквивалент сопротивления это замена части схемы которая состоит из нескольких резисторов — одним элементом(эквивалентом)
Непростые схемы соединений пока рассматривать не будем, а рассмотрим две самые примитивные схемы расчета эквивалентного сопротивления: методичное и паралельное соединение
Вид последовательного соединения резисторов показан на рисунке ниже

Закон Ома для полной цепи и для участка цепи варианты записи формулы, описание и объяснение

И формула расчета эквивалентного сопротивления выглядит так

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Да какие ж вы математики, если запаролиться хорошо не можете. 8781

| 7587 —

или читать все.

Закон Ома Для полной цепи и для участка цепи: варианты записи формулы, описание и изъяснение

Закон Ома для полной цепи и для участка цепи варианты записи формулы, описание и объяснение

Профессиональному электрику, профессионалу электронщику совсем не обойти в своей деятельности закон Ома, решая любые задачи, которые связаны с наладкой, настройкой, ремонтом электронных и электрических схем.
Собственно, осознание этого закона нужно каждому. Так как каждому в бытовых условиях приходится иметь дело с электротоком.

И хотя учебным курсом школы закон немецкого физика Ома и предполагается, но в действительности не всегда вовремя изучается. Благодаря этому рассмотрим в нашем материале такую важную для жизни тему и попытаемся разобраться с вариантами записи формулы.

Отдельный участок и полная электроцепь

Разглядывая электрическую цепь с точки зрения использования к схеме закона Ома, необходимо отметить два допустимых варианта расчета: для взятого отдельно участка и для полноценной схемы.

Расчет тока участка электрической схемы

Участком электрической цепи, в основном, рассматривается часть схемы, исключающая источник ЭДС, как обладающий добавочным внутренним сопротивлением.
Благодаря этому формула расчета, в этом случае, смотрится просто:

  • I – сила тока;
  • U – приложенное напряжение;
  • R – сопротивление.

Трактовка формулы обычная – ток, текущий по некоему участок цепи, пропорционален приложенному к нему напряжению, а сопротивлению – обратно пропорционален.

Подобным образом, формулой чётко описывается зависимость протекания тока по отдельному участку электрической цепи относительно некоторых значений напряжения и сопротивления.
Формулой комфортно пользоваться, к примеру, рассчитывая параметры сопротивления, которое требуется впаять в схему, если заданы напряжение с током.

Приведенный выше рисунок поможет определить, к примеру ток, текущий через 10-омное сопротивление, к которому приложено напряжение 12 вольт. Подставив значения, найдем – I = 12 / 10 = 1.2 ампера.

Подобно выполняются задачи поиска сопротивления (когда известны ток с напряжением) или напряжения (когда известны напряжение с током).

4 базовые задачи на тему «Закон Ома»

Таким образом всегда можно выбрать нужное напряжение эксплуатации, необходимую силу тока и хороший резистивный компонент.

Кстати, соединительные провода любой схемы – это сопротивления. Величина нагрузки, которую им предстоит нести, определяется напряжением.
Исходя из этого, снова же пользуясь законом Ома, становится допустимым точный выбор нужного сечения проводника, в зависимости от материала жилы.

У нас на ресурсе есть подробнейшая инструкция по расчету сечения кабеля по мощности и току.

Вариант расчета Для полной цепи

Полную цепь составляет уже участок (участки), а еще источник ЭДС. Другими словами, практически к существующему резистивному компоненту участка цепи добавляется внутреннее сопротивление источника ЭДС.

Благодаря этому логичным считается определённое изменение выше рассмотренной формулы:
Разумеется, значение внутреннего сопротивления ЭДС в законе Ома Для полной электрической цепи можно считать ничтожно малым, правда в большинстве случаев это значение сопротивления зависит от структуры источника ЭДС.

Но все таки, при расчетах трудных электронных схем, электро цепей с большим количеством проводников, наличие дополнительного сопротивления считается хорошим аргументом.

Как для участка цепи, так же и для полной схемы необходимо учесть натуральный момент – применение тока постоянной или переменной величины.
Если выделенные выше моменты, отличительные для закона Ома, рассматривались с точки зрения применения постоянного тока, исходя из этого с электрическим током все смотрится двери гладкиенемного по другому.

Рассмотрение действия закона к переменной величине

Понятие «сопротивление» к условиям прохождения электрического тока необходимо рассматривать уже более как понятие «импеданса». Тут имеется в виду комбинирование активной резистивной нагрузки (Ra) и нагрузки, образованной реактивным резистором (Rr).

Обусловливаются такие явления параметрами индуктивных элементов и законами коммутации касательно к переменной величине напряжения – синусоидальной величине электрического тока.

Физика — Закон Ома.

Иначе говоря имеет место эффект опережения (отставания) токовых значений от значений напряжения, что сопровождается возникновением активной (резистивной) и реактивной (индуктивной или емкостной) мощностей.

Расчёт таких явлений ведётся с помощью формулы:
Z = U / I или Z = R + J * (XL – XC)
где: Z – импеданс; R – активная нагрузка; XL , XC – индуктивная и емкостная нагрузка; J – показатель.

Методичное и параллельное включение элементов

Для элементов электрической цепи (участка цепи) отличительным моментом считается методичное либо параллельное соединение.
Исходя из этого, каждый вид соединения сопровождается различным характером направления тока и подводкой напряжения.

На данный счёт закон Ома также используется по-разному, в зависимости от варианта включения элементов.

Цепь постепенно включенных резистивных элементов

Касательно к последовательному соединению (участку цепи с 2-мя элементами) применяется формулировка:
Такая формулировка откровенно показывает, что, независимо от числа постепенно скреплённых резистивных элементов, ток, нынешний на участке цепи, не меняет значения.

Величина напряжения, приложенного к существующим резистивным компонентам схемы, считается суммой и составляет в общем значение источника ЭДС.
При этом напряжение на каждом индивидуальном элементе равно: Ux = I * Rx.

Общее сопротивление необходимо рассматривать как сумму номиналов всех резистивных элементов цепи.

Цепь параллельно включенных резистивных элементов

На случай, когда имеет место параллельное включение резистивных элементов, справедливой относительно закона немецкого физика Ома считается формулировка:
Не исключаются варианты составления схемных участков «смешанного» вида, когда применяется параллельное и методичное соединение.

Для этих вариантов расчет в большинстве случаев проводится изначальным расчетом резистивного номинала параллельного соединения. Потом к получившемуся результату добавляется номинал резистора, включенного постепенно.

Интегральная и дифференциальная формы закона

Все вышеизложенные моменты с расчетами применимы к условиям, когда в составе электрических схем применяются проводники, так сказать, «гомогенной» структуры.
Между тем в действительности нередко доводится встречаться с построением схематики, где на самых разных участках структура проводников меняется.

Например, применяются провода большего сечения или, напротив, меньшего, изготовленные на основе различных материалов.
Для учёта подобных различий есть вариация, как говорят иначе, «дифференциально-интегрального закона Ома». Для бесконечно малого проводника рассчитывается уровень плотности тока в зависимости от напряженности и величины удельной проводимости.

Под дифференциальный расчет берется формула: J = ? * E
Для интегрального расчета, исходя из этого, формулировка: I * R = ?1 – ?2 + ?
Впрочем данные примеры скорее уже ближе к школе высшей математики и в реальной практике обычного электрика практически не используются.

Выводы и полезное видео по теме

Детальный разбор закона Ома в видео обзоре, представленном ниже, поможет целиком зафиксировать знания в этом направлении.
Необычный урок, который можно посмотреть в видео формате качественно подкрепляет теоретическое письменное изложение:

Работа электрика или деятельность электронщика неотъемлемо связана с моментами, когда по настоящему приходится наблюдать закон Георга Ома в действии. Это как бы азбучные истины, которые необходимо знать каждому профессионалу.


Объёмных знаний по этому вопросу не потребуется – достаточно выучить три главных вариации формулировки, чтобы удачно использовать в действительности.
Желаете дополнить изложенный выше материал ценными замечаниями или выразить собственное мнение? Пишите, пожалуйста, комментарии в блоке под статьей.

Если у вас остались вопросы, не бойтесь задавать их нашим экспертам.

Формула закона Ома

В этой статье расскажем про закон Ома, формулы Для полной цепи (замкнутой), участка цепи, неоднородного участка цепи, в дифференциальной и интегральной форме, электрического тока, а еще для магнитной цепи. Вы узнаете какие материалы соответствуют и не соответствуют закону Ома, а еще где он встречается.
Закон Ома: постоянный ток , текущий через проводник, прямо пропорционален напряжению , приложенному к его концам и обратно пропорционален сопротивлению .
Закон Ома был сформулирован немецким физиком и математиком Георгом Омом в 1825-26 годах на основе навыка. Это испытательный закон, а не многофункциональный — он используем к некоторым материалам и условиям.

Закон Ома считается приватным случаем более позднего и более общего — второго закона Кирхгофа

Ниже представлено будет видео, в котором поясняется закон Ома на пальцах.

Формула закона Ома для участка цепи

Интенсивность постоянного тока, протекающего через проводник, пропорциональна напряжению, приложенному к его концам. Во всемирной сети иногда называют данную формулу первым законом Ома:

I — сила (интенсивность) тока
Электрическое сопротивление:

Показатель гармоничности R именуется электрическим сопротивлением или сопротивлением.
Отношение напряжения к току для этого проводника считается постоянным:

Единица электрического сопротивления составляет 1 Ом (1 ?):

Резистор имеет сопротивление 1, если приложенное напряжение 1 вольт и сила тока составляет 1 ампер.

Зависимость электрического сопротивления от размеров направляющей:
Сопротивление проводящей части с постоянным поперечным сечением R прямо пропорционально длине данного сегмента li, обратно пропорциональному площади поперечного сечения S:

R — электрическое сопротивление
? — удельное сопротивление
S — площадь поперечного сечения

Эта зависимость была подтверждена экспериментально британским физиком Хамфри Ди в первой половине 20-ых годов XIX века до разработки закона Ома.

Закон Ома для замкнутой (полной) цепи

Закон Ома Для полной цепи — это значение силы (интенсивности) тока в настоящей цепи, который зависит от сопротивления нагрузки и от источника тока (E), также называют его вторым законом Ома.
Электролампочка считается потребителем источника тока, подключив их вместе, они делают полную электро-цепь. На картинке выше, вы можете увидеть полную электрическую цепь, которая состоит из аккумулятора и лампы общего назначения.

Электричество, идет через лампу общего назначения и через сам аккумулятор. Стало быть, ток проходя через лампу, в последующем пройдёт и через аккумулятор, другими словами сопротивление лампочки складывается со сопротивлением аккумулятора.
Сопротивление нагрузки (лампочка), именуют внешним сопротивлением, а сопротивление источника тока (аккумулятора) — внутренним сопротивление.

Сопротивление аккумулятора отмечается латинской буквой r.
Когда электричество течет вокруг цепи, внутреннее сопротивление самой ячейки сопротивляется потоку тока, и благодаря этому тепловая энергия теряется в самой ячейке.

  • E = электродвижущая сила в вольтах, V
  • I = ток в амперах, A
  • R = сопротивление нагрузки в цепи в Омах, ?
  • r = внутреннее сопротивление ячейки в Омах, ?

Мы можем скорректировать это уравнение;

В этом уравнении возникает ( V ), что считается конечной разностью потенциалов, измеренной в вольтах (V).

Это разница потенциалов на клеммах ячейки при протечке тока в цепи, она всегда меньше э.д.с. ячейки.

Закон Ома для неоднородного участка цепи

Если на участке цепи работают только потенциальные силы (Рисунок 1а), то закон Ома записывается в известном виде

. Если же в кругу вырисовывается еще и действие посторонних сил (Рисунок 2б), то закон Ома примет вид , откуда . Это и есть закон Ома для каждого участка цепи.
Закон Ома можно распространить и на весь круг.

Объединив точки 2 и 1 (Рисунок 3в), преобразуем разница потенциалов в ноль, и имея в виду сопротивление источника тока, закон Ома примет вид . Это и есть выражение закона Ома Для полной цепи.
Последнее выражение можно представить в самых разных формах.

Как все знают, напряжение на внешнем участке зависит от нагрузки, другими словами или , или .
В данных выражениях Ir — это падение напряжения в середине источника тока, а еще видно, что напряжение U меньше ? на величину Ir . Причем, чем больше внешнее сопротивление если сравнивать с внутренним, тем больше U приближается к ?.
Рассмотрим два особенных случая, в отношении внешнего сопротивления цепи.
1) R = 0 — подобное явление именуют коротким замыканием.

Тогда, из закона Ома имеем — , другими словами ток в цепи увеличивается до предела, а внешний регресс напряжения U > 0. При этом в источнике выделяется высокая мощность, что может привести к его поломки.
2) R = ? , другими словами электроцепь разорвана, тогда , а . Итак, в данном варианте, ЭДС численно равна напряжению на клеммах разомкнутого источника тока.

Закон Ома в дифференциальной форме

Закон Ома можно представить в подобном виде, чтобы он не был связан с размерами проводника. Отметим участок проводника ? l , на концах которой приложено потенциалы ? 1 и ? 2.

Когда средняя площадь сечения проводника ? S , а плотность тока j , то сила тока
Если ? l > 0, то взяв предел отношения, . Итак, целиком получаем , или в векторной форме — это выражение закона Ома в дифференциальной форме. Этот закон выражает силу тока в произвольной точке проводника в зависимости от его параметров и электрического состояния.

Закон ома для электрического тока

Это уравнение собой представляет запись закона Ома для цепей электрического тока относительно их амплитудных значений. Ясно, что оно будет справедливым и для продуктивных значений силы и тока: .
Для цепей электрического тока возможен случай, когда , а это означает, что U L = U C . Так как эти напряжения находятся в противофазе, то они восполняют друг друга. Подобные условия именуют резонансом стрессов.

Отклик можно добиться или при ? = const , меняя С и L , либо же при постоянных С и L выбирают ?, которая именуется резонансным. Как видно — .
Характерности резонанса стрессов такие:

  • полное сопротивление цепи небольшое, Z=R ;
  • амплитуда тока — самая большая ;
  • амплитуда значений приложенного напряжения равна амплитуде на активном сопротивлении;
  • напряжение и ток находятся в похожих фазах (? = 0);
  • мощность источника подается только активному сопротивлению, стало быть полезная мощность — самая большая.

Отклик токов получают при параллельном соединении индуктивности и емкости на рисунке слева. По первому закону Кирхгофа результирующий ток в определенный момент времени I = IL+IC.

Не обращая внимания на то, что суммы ІL и IC могут быть довольно большими, ток в главном круге станет равным нулю, а это означает сопротивление цепи станет самым большим.
Зависимость силы тока от частоты при разных активных сопротивлениях показана на рисунке с правой стороны.

Закон Ома в интегральной форме

С дифференциального закона Ома можно конкретно получить интегральный закон. Для этого умножим скалярно левую и правую части выражения на элементарную длину проводника (перемещение носителя тока), образовав соотношение

В (1) j*S n = И есть величина силы тока. Проинтегрируем (1) по участку круга L с точки 1 до точки 2
есть сопротивление проводника, а — удельное сопротивление. Интеграл в правой части (2) считается напряжение U на концах участка

Целиком из (2) — (4) имеем выражение для закона Ома в интегральной форме
который он установил экспериментально.

Интерпретация закона Ома

Интенсивность тока, являющаяся действием приложенного напряжения, ведет себя пропорционально его напряжению. К примеру: если приложенное напряжение возрастает вдвое, оно также удваивает силу тока (интенсивность тока).

Не забывайте, что закон Ома удовлетворяется только частью материалов — по большей части металлами и керамическими материалами.

Когда закон Ома встречается и какие материалы соответствуют и не соответствуют закону Ома

Закон Ома считается экспериментальным законом, сделанным для отдельных материалов (к примеру, металлов) для фиксированных условий тока, в особенности температуры проводника.

Урок №43. Электродвижущая сила (ЭДС), Закон Ома для полной цепи.

Материалы, которые относятся к закону Ома, называются омическими направляющими или линейными проводниками.

Примерами проводников, которые соответствуют закону Ома, являются металлы (к примеру, медь, золото, железо), некоторые изделия из керамики и электролиты.
Материалы, не которые относятся к закону Ома, в которых сопротивление считается функцией интенсивности протекающего через них тока, называются нелинейными проводниками. Примерами руководств, не относящиеся к закону Ома, являются полупроводники и газы.

Закон Ома не создается, когда изменяются параметры проводника, особенно температура.
Тимеркаев Борис — 68-летний врач физико-математических наук, профессор из России. Он считается заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.