Первый и второй закон ома

Категории Законы

Главная Учебник по электронике Закон Ома для участка цепи Скажу сразу, что закон Ома — основной закон электротехники и применяется для расчета таких величин, как: ток, напряжение и сопротивление в цепи. Рассмотрим электрическую цепь, приведенную на рисунке 1. Рисунок 1. Простейшая цепь, поясняющея закон Ома.

Полезные товары

Сила тока в проводнике равна разности потенциалов напряжению между концами проводника, делённой на сопротивление проводника. Здесь — сила тока, — напряжение, — сопротивление. Это равенство называют законом Ома для участка цепи. Единица измерения силы тока — А ампер. Указанная формула верна для участка цепи, в котором напряжение постоянно сила тока тоже будет постоянной.

Для полной цепи формула усложняется: Где — электродвижущая сила ЭДС источника питания, — внутреннее сопротивление источника питания, а — сопротивление всех внешних элементов цепи. Это равенство называют законом Ома для полной цепи. Из этой формулы следует, что ЭДС источника равна сумме падений напряжения в самом источнике и во внешней цепи. Подставим численные значения в формулу: Сила тока в цепи равна 0,02 ампера. Понравился сайт? Расскажи друзьям! Каждый день работа ставит перед специалистом новые задачи, и зачастую нужно подобрать замену сгоревшему резистору или группе элементов.

Он эмпирически определил и описал закон о соотношении силы тока, напряжения и типа проводника. Позже выяснилось, что третья составляющая — это не что иное, как сопротивление. Впоследствии этот закон назвали в честь открывателя, но законом дело не ограничилось, его фамилией и назвали физическую величину, как дань уважения его работам.

Величина, в которой измеряют сопротивление, названа в честь Георга Ома. Например, резисторы имеют две основные характеристики: мощность в ваттах и сопротивление — единица измерения в Омах, килоомах, мегаомах и т. Закон Ома для участка цепи Для описания электрической цепи не содержащего ЭДС можно использовать закон Ома для участка цепи.

Это наиболее простая форма записи. Такая формула нам говорит, что ток прямопропорционален напряжению и обратнопропорционален сопротивлению — это точная формулировка Закона Ома. Физический смысл этой формулы — это описать зависимость тока через участок цепи при известном его сопротивлении и напряжении. Эта формула справедлива для постоянного тока, для переменного тока она имеет небольшие отличия, к этому вернемся позже.

Например, у нас есть резистор R сопротивлением в 6 Ом, к его выводам приложено напряжение 12 В. Необходимо узнать, какой ток будет протекать через него. Например, это стало причиной перехода с алюминиевых проводов на медные в домашних электросетях.

Удельное сопротивление меди Ом на 1 метр длины меньше чем алюминия. Соответственно медные провода меньше греются, выдерживают большие токи, значит можно использовать провод меньшего сечения. Еще один пример — спирали нагревательных приборов и резисторов обладают большим удельным сопротивлением, так как изготавливаются из разных высокоомных металлов, типа нихрома, кантала и пр.

Когда носители заряда движутся через проводник, они сталкиваются с частицами в кристаллической решетке, вследствие этого выделяется энергия в виде тепла и проводник нагревается. Чем больше ток — тем больше столкновений — тем больше нагрев. Чтобы снизить нагрев проводник нужно либо укоротить, либо увеличить его толщину площадь поперечного сечения.

Закон Ома для параллельной и последовательной цепи В зависимости от типа соединения наблюдается разный характер протекания тока и распределения напряжений. При этом напряжение, приложенное ко всем элементам сумма падений напряжения , равно выходному напряжению источника питания. Например, если один резистор соединен с двумя параллельно соединенными резисторами — то сперва посчитайте сопротивление параллельно соединенных.

Вы получите общее сопротивление двух резисторов и вам остаётся сложить его с третьим, который с ними соединен последовательно. Закон Ома для полной цепи Полная цепь предполагает наличие источника питания.

Идеальный источник питания — это прибор, который имеет единственную характеристику: напряжение, если это источник ЭДС; силу тока, если это источник тока; Такой источник питания способен выдать любую мощность при неизменных выходных параметрах.

В реальном же источнике питания есть еще и такие параметры как мощность и внутреннее сопротивление. По сути, внутреннее сопротивление — это мнимый резистор, установленный последовательно с источником ЭДС. Формула Закона Ома для полной цепи выглядит похоже, но добавляется внутренне сопротивление ИП. На практике внутреннее сопротивление является долями Ома, а для гальванических источников оно существенно возрастает.

Вы это наблюдали, когда на двух батарейках новой и севшей одинаковое напряжение, но одна выдает нужный ток и работает исправно, а вторая не работает, так как проседает при малейшей нагрузке. Закон Ома в дифференциальной и интегральной форме Для однородного участка цепи приведенные выше формулы справедливы, для неоднородного проводника необходимо его разбить на максимально короткие отрезки, чтобы изменения его размеров были минимизированы в пределах этого отрезка.

Это называется Закон Ома в дифференциальной форме. Иначе говоря: плотность тока прямо пропорциональной напряжённости и удельной проводимости для бесконечно малого участка проводника. Импеданс обозначают буквой Z, в него входит активное сопротивление нагрузки Ra и реактивное сопротивление X или Rr. Это связано с формой синусоидального тока и токов любых других форм и параметрами индуктивных элементов, а также законов коммутации: Ток в цепи с индуктивностью не может измениться мгновенно.

Напряжение в цепи с ёмкостью не может измениться мгновенно. Таким образом, ток начинает отставать или опережать напряжение, и полная мощность разделяется на активную и реактивную. В связи с этим вводится величина cosФ: Здесь — Q — реактивная мощность, обусловленная переменным током и индуктивно-емкостными составляющими, P — активная мощность выделяется на активных составляющих , S — полная мощность, cosФ — коэффициент мощности.

Возможно, вы заметили, что формула и её представление пересекается с теоремой Пифагора. Это действительно так и угол Ф зависит от того, насколько велика реактивная составляющая нагрузки — чем её больше, тем он больше. На практике это приводит к тому, что реально протекающий в сети ток больше чем тот, что учитывается бытовым счетчиком, предприятия же платят за полную мощность.

При этом сопротивление представляют в комплексной форме: Здесь j — это мнимая единица, что характерно для комплексного вида уравнений. Реже обозначается как i, но в электротехнике также обозначается и действующее значение переменного тока, поэтому, чтобы не путаться, лучше использовать j.

Как запомнить закон Ома Чтобы запомнить Закон Ома — можно заучить формулировку простыми словами типа: Чем больше напряжение — тем больше ток, чем больше сопротивление — тем меньше ток. Или воспользоваться мнемоническими картинками и правилами. Первая это представление закона Ома в виде пирамиды — кратко и понятно. Мнемоническое правило — это упрощенный вид какого-либо понятия, для простого и легкого его понимания и изучения. Может быть либо в словесной форме, либо в графической. Чтобы правильно найти нужную формулу — закройте пальцем искомую величину и получите ответ в виде произведения или частного.

Вот как это работает: Вторая — это карикатурное представление. Здесь показано: чем больше старается Ом, тем труднее проходит Ампер, а чем больше Вольт — тем легче проходит Ампер. Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео, в котором простыми словами объясняется Закон Ома и его применение: Закон Ома — один из основополагающих в электротехнике, без его знания невозможна бОльшая часть расчетов. И в повседневной работе часто приходится переводить амперы в киловатты или по сопротивлению определять ток.

Совершенно не обязательно понимать его вывод и происхождение всех величин — но конечные формулы обязательны к освоению. Изучайте теоретические основы, если хотите стать профессионалом на практике, а в этом вам помогут другие статьи из нашего сайта.

Краткая теория.

Электрическое сопротивление, Закон Ома, формула.

Закон Ома для участка цепи. Как электрическое поле действует на заряды? Вольт-амперная характеристика. В предыдущем параграфе говорилось, что для существования тока в проводнике необходимо создать разность потенциалов на его концах. Сила тока в проводнике определяется этой разностью потенциалов. Чем больше разность потенциалов, тем больше напряжённость электрического поля в проводнике и, следовательно, тем большую скорость направленного движения приобретают заряженные частицы.

Закон Ома для полной цепи

Образовака Физика 8 класс Электрические явления Закон Ома для участка цепи Наравне с законами Кирхгофа, закон Ома для участка цепи — один из ключевых во всей электротехники. При проектировании электросетей любой сложности закон Ома становится необходимым инструментом, так как позволяет рассчитывать требуемые для нужного результата параметры сети. Сущность закона Эксперименты с электрическими цепями, в которых были источник тока и элемент сопротивления, позволили Георгу Ому установить некоторые закономерности, которые легли в основу закона, названного его именем. Приведем их: При увеличении напряжения сила тока на участке цепи возрастала линейно. Сила тока уменьшалась при увеличении сопротивления участка. Дадим словесную формулировку закона: сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно пропорциональна его сопротивлению. Из фигурирующих в уравнении величин ключевой является сопротивление. Оно зависит от параметров проводника: Становится больше с увеличением длинны проводника Уменьшается с ростом проводимости проводника и его площади сечения. Объяснить это очень просто: чем больше путь, проходимый электронами, тем больше вероятность столкновений с атомами в узлах решетки.

ЗАКОН ОМА ДЛЯ УЧАСТКА ЦЕПИ

Как показывают опыты, ток на участке цепи прямо пропорционален напряжению на этом участке и обратно пропорционален сопротивлению того же участка. Эта зависимость известна под названием закон Ома. Видео 1. Закон Ома для участка цепи Пример 1. Определить ток, который будет проходить по нити лампы накаливания, если нить имеет неизменное сопротивление Ом, а лампа включена в сеть с напряжением В. Пользуясь формулой закона Ома, можно определить также напряжение и сопротивление цепи. Пример 2. Какое нужно напряжение, чтобы в цепи с сопротивлением 6 Ом протекал ток 20 А? Пример 3. По спирали электрической плитки протекает ток в 5 А.

Полезное видео:

Закон Ома для полной (замкнутой) цепи

В Международной системе единиц СИ сила тока измеряется в амперах А. Постоянный электрический ток может быть создан только в замкнутой цепи, в которой свободные носители заряда циркулируют по замкнутым траекториям. Электрическое поле в разных точках такой цепи неизменно во времени. Следовательно, электрическое поле в цепи постоянного тока имеет характер замороженного электростатического поля. Но при перемещении электрического заряда в электростатическом поле по замкнутой траектории, работа электрических сил равна нулю см. Поэтому для существования постоянного тока необходимо наличие в электрической цепи устройства, способного создавать и поддерживать разности потенциалов на участках цепи за счет работы сил неэлектростатического происхождения. Такие устройства называются источниками постоянного тока.

Электрический ток и закон Ома

Сила тока в проводнике равна разности потенциалов напряжению между концами проводника, делённой на сопротивление проводника. Здесь — сила тока, — напряжение, — сопротивление. Это равенство называют законом Ома для участка цепи. Единица измерения силы тока — А ампер. Указанная формула верна для участка цепи, в котором напряжение постоянно сила тока тоже будет постоянной.

Закон Ома для участка цепи

Он является фундаментальным и может применяться для любых физических систем, где есть потоки частиц и поля, преодолевается сопротивление. Законы или правила Кирхгофа являются приложением к закону Ома, используемым для расчета сложных электрических цепей постоянного тока. Закон Ома Обобщенный закон Ома для неоднородного участка цепи участка цепи, содержащего источник ЭДС имеет вид: — разность потенциалов на концах участка цепи; — ЭДС источника на рассматриваемом участке цепи; R — внешнее сопротивление цепи; r — внутреннее сопротивление источника ЭДС. Если цепь разомкнута, значит, тока в ней нет , то из 2 получим: ЭДС, действующая в незамкнутой цепи, равна разности потенциалов на ее концах. Получается, для нахождения ЭДС источника следует измерить разность потенциалов на его клеммах при незамкнутой цепи. Закон Ома для замкнутой цепи записывают как: Величину иногда называют полным сопротивлением цепи. Формула 2 показывает, что электродвижущая сила источника тока, деленная на полное сопротивление равна силе тока в цепи. Закон Кирхгофа Пусть имеется произвольная разветвленная сеть проводников. В отдельных участках включены разнообразные источники тока. ЭДС источников постоянны и будем считать известными.

Законы Ома и Кирхгофа

Главная Справочник Законы физики Закон Ома для участка цепи Закон Ома для участка цепи Если по проводнику течет ток, то существует падение напряжения вдоль него. Что означает существование составляющей напряжённости электрического поля, направленной вдоль проводника. Следовательно, напряженность около поверхности проводника с током и, соответственно, линии напряженности становятся неперпендикулярными к поверхности проводника. Для того чтобы ток поддерживать неизменным постоянная скорость движения электронов , необходимо постоянное действие силы. А это обозначает, что электроны в проводнике перемещаются с трением или говорят, что проводники имеют электрическое сопротивление. В том случае, если состояние проводника не изменяется, то для любого проводника имеется однозначная зависимость между напряжением , которое приложено к концам проводника и силой тока в нем Для большого числа проводников особенно металлов зависимость является довольно простой и выражается законом Ома. Формулировка закона Ома для участка цепи Закон Ома говорит о том, что для участка цепи, который не содержит источник тока, сила тока пропорциональна приложенному к проводнику напряжению: где — сопротивление проводника, которое зависит от рода вещества, его геометрических размеров, формы и состояния. Для однородного проводника, имеющего форму цилиндра сопротивление равно:.

Зако́н О́ма — эмпирический физический закон, определяющий связь электродвижущей силы источника (или электрического напряжения) с силой тока.

Какова сила тока в резисторе, если его сопротивление 12 Ом, а напряжение на нем В? Сопротивление проводника 6 Ом, а сила тока в нем 0,2 А. Определите напряжение на концах проводника. Определите сопротивление проводника, если при напряжении В сила тока в нем 2 А. По графикам зависимости силы тока от напряжения определите сопротивление каждого проводника. Чему равна сила тока в электрической лампе карманного фонаря, если сопротивление нити накала 16,6 Ом и лампа подключена к батарейке напряжением 2,5 В? Электрический утюг включен в сеть с напряжением В. Какова сила тока в нагревательном элементе утюга, если сопротивление его равно 48,4 Ом? При напряжении В, подведенном к резистору, сила тока в нем равна 5 А.

Toggle navigation Закон Ома для полной цепи Закон Ома для полной цепи — эмпирический полученный из эксперимента закон, который устанавливает связь между силой тока, электродвижущей силой ЭДС и внешним и внутренним сопротивлением в цепи. При проведении реальных исследований электрических характеристик цепей с постоянным током необходимо учитывать сопротивление самого источника тока. Таким образом в физике осуществляется переход от идеального источника тока к реальному источнику тока, у которого есть свое сопротивление см.