Электрическое сопротивление. Закон Ома для полной цепи.
Электрическое сопротивление R (Ом) – металлов характеризует тормозящее действие положительных ионов кристаллической решетки на движение свободных электронов:
Проводник, обладающий сопротивлением R называется резистором и изображается следующим образом:
 
Рис.17 Резисторы
Рис.18 Схематическое изображение резистора
Реоста́т (потенциометр) служащих для регулировки и получения требуемой величины сопротивления. Как правило, состоит из проводящего элемента с устройством регулирования электрического сопротивления. Изменение сопротивления может осуществляться как плавно, так и ступенчато.
  
Рис.19 Реостаты
Рис.20 Схематическое изображение реостата
| 
| Сопротивление
| R – сопротивление (Ом)
 – удельное сопротивление проводника (Ом∙м)
l – длина проводника (м, метр)
S – площадь поперечного сечения проводника (м2)
| Полная цепь содержит источник тока. Для его функционирования необходима сторонняя сила- сила любой природы (кроме электрической), которая разделяет заряды внутри источника тока. Сторонние силы бывают механические, магнитные, химические, световые, тепловые.
Электродвижущая сила ξ (В) характеризует работу сторонних сил по перемещению зарядов внутри проводника:
Закон Ома для полной цепи:
| 
| Закон Ома для полной цепи
| I – сила тока (А, Ампер)
U – напряжение (В, Вольт)
R – сопротивление (Ом)
 – ЭДС (В, Вольт)
r – внутреннее сопротивление (Ом)
| 
| ЭДС источника
| 
| Напряжение на внешней цепи
| 
| КПД источника тока
| | Мы видим из формулы закона Ома, что в реальной цепи будет U < E — ведь E умножается на дробь, меньшую единицы. Но есть два случая, когда U = E.
1. Идеальный источник тока. Так называется источник с нулевым внутренним сопротивлением. При r = 0 формула даёт U = E.
2. Разомкнутая цепь. Рассмотрим источник тока сам по себе, вне электрической цепи. В
этом случае можно считать, что внешнее сопротивление бесконечно велико: R = 1. Тогда
величина R + r неотличима от R, и формула снова даёт нам U = E.
Смысл этого результата прост: если источник не подключён к цепи, то идеальный вольт-метр, подсоединённый к полюсам источника, покажет его ЭДС.
| | | | | | |
Соединение проводников
Рис.21 Графическое изображение некоторых элементов электрической цепи
· Есть два основных способа соединения проводников друг с другом — это последовательное и параллельное соединения. Различные комбинации последовательного и параллельного соединений приводят к смешанному соединению проводников.
· При последовательном соединении проводников конец каждого проводника соединяется с началом следующего за ним проводника.
Рис.22 Последовательное соединение
· При параллельном соединении проводников их начала подсоединяются к одной точке цепи, а концы — к другой точке.
Рис.23 Параллельное соединение
· Смешанное соединение проводников, как следует из названия, может являться совокупностью любых комбинаций последовательного и параллельного соединений, причём в состав этих со-единений могут входить как отдельные резисторы, так и более сложные составные участки. Расчёт смешанного соединения опирается на уже известные свойства последовательного и параллельного соединений. Ничего нового тут уже нет: нужно только аккуратно расчленить данную схему на более простые участки, соединённые последовательно или параллельно.
Рис.24 Смешанное соединение
Формулы параллельного и последовательного соединения проводников:
| ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ
| 
| Сила тока
| I – сила тока (А, Ампер)
U – напряжение (В, Вольт)
R – сопротивление (Ом)
С – Электроемкость (Ф, Фарад)
q - электрический заряд (Кл, Кулон)
| 
| Напряжение
| 
| Сопротивление
| 
| Сопротивление при N одинаковых резисторах
| 
| Электрический заряд
| 
| Электроемкость
| | ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ
| 
| Сила тока
| I – сила тока (А, Ампер)
U – напряжение (В, Вольт)
R – сопротивление (Ом)
С – Электроемкость (Ф, Фарад)
q - электрический заряд (Кл, Кулон)
| 
| Напряжение
| 
| Сопротивление
| 
| Сопротивление при N одинаковых резисторах
| 
| Электрический заряд
| 
| Электроемкость
|
|
|
Поиск по сайту:
|