Закон Ома для замкнутой цепи
Замкнутая цепь (рис. 2) состоит из двух частей — внутренней и внешней. Внутренняя часть цепи представляет собой источник тока, обладающий внутренним сопротивлением r; внешняя — различные потребители, соединительные провода, приборы и т.д. Общее сопротивление внешней части обозначается R. Тогда полное сопротивление цепи равно r + R.
Рис. 2
По закону Ома для внешнего участка цепи 1 → 2 имеем:
φ1−φ2=IR.
Внутренний участок цепи 2 → 1 является неоднородным. Согласно закону Ома, φ2−φ1+ε=Ir. Сложив эти равенства, получим
ε=IR+Ir.(1)
Отсюда
I=εR+r.(2)
Последняя формула представляет собой закон Ома для замкнутой цепи постоянного тока. Сила тока в цепи прямо пропорциональна ЭДС источника и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи.
Так как для однородного участка цепи разность потенциалов есть напряжение, то φ1−φ2=IR=U и формулу (1) можно записать:
ε=U+Ir⇒U=ε−Ir.
Из этой формулы видно, что напряжение на внешнем участке уменьшается с увеличением силы тока в цепи при ε = const.
Подставим в последнюю формулу силу тока (2), получим
U=ε(1−rR+r).
Проанализируем это выражение для некоторых предельных режимов работы цепи.
а) При разомкнутой цепи (R → ∞) U = ε, т.е. напряжение на полюсах источника тока при разомкнутой цепи равно ЭДС источника тока.
На этом основана возможность приблизительного измерения ЭДС источника тока с помощью вольтметра, сопротивление которого много больше внутреннего сопротивления источника тока ( Rv≫r). Для этого вольтметр подключают к клеммам источника тока.
б) Если к клеммам источника тока подключить проводник, сопротивление которого R≪r, то R + r ≈ r, тогда U=ε(1−rr)=0 , а сила тока I=εr — достигает максимального значения.
Подключение к полюсам источника тока проводника с ничтожно малым сопротивлением называется коротким замыканием, а максимальную для данного источника силу тока называют током короткого замыкания:
Ikz=εr.
У источников с малым значением r (например, у свинцовых аккумуляторов r = 0,1 - 0,01 Ом) сила тока короткого замыкания очень велика. Особенно опасно короткое замыкание в осветительных сетях, питаемых от подстанций (ε > 100 В), Ikz может достигнуть тысячи ампер. Чтобы избежать пожаров, в такие цепи включают предохранители.
Запишем закон Ома для полной цепи в случае последовательного и параллельного соединения источников тока в батарею. При последовательном соединении источников "-" одного источника соединяется с "+" второго, "-" второго с "+" третьего и т.д. (рис. 3, а). Если ε1 = ε2 = ε3 а r1 = r2 = r3 то εb = 3ε1, rb = 3r1. В этом случае закон Ома для полной цепи имеет вид
I=εbR+rb=3ε1R+3r1
, или для n одинаковых источников I=nε1R+nr1.
Рис. 3
Последовательное соединение применяют в том случае, когда внешнее сопротивление R≫nr1, тогда I=nε1R и батарея может дать силу тока, в n раз большую, чем сила тока от одного источника.
При параллельном соединении источников тока все "+" источников соединены вместе и "-" источников — также вместе (рис. 3, б). В этом случае
εb=ε1; rb=r13.
Откуда I=ε1R+r13 .
Для n одинаковых источников I=ε1R+r1n .
Параллельное соединение источников тока применяют тогда, когда нужно получить источник тока с малым внутренним сопротивлением или когда для нормальной работы потребителя электроэнергии в цепи должен протекать ток. больший, чем допустимый ток одного источника.
Параллельное соединение выгодно, когда R невелико по сравнению с r.
Иногда применяют смешанное соединение источников.
Литература
Аксенович Л. А. Физика в средней школе: Теория. Задания. Тесты: Учеб. пособие для учреждений, обеспечивающих получение общ. сред, образования / Л. А. Аксенович, Н.Н.Ракина, К. С. Фарино; Под ред. К. С. Фарино. — Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2004. — C. 262-264.
Категории: Постоянный токАксенович Л.А. Физика
посудомоечная машина bosch silence.
Закон Ома для замкнутой цепи
Замкнутая цепь (рис. 2) состоит из двух частей — внутренней и внешней. Внутренняя часть цепи представляет собой источник тока, обладающий внутренним сопротивлением r; внешняя — различные потребители, соединительные провода, приборы и т.д. Общее сопротивление внешней части обозначается R. Тогда полное сопротивление цепи равно r + R.
Рис. 2
По закону Ома для внешнего участка цепи 1 → 2 имеем:
φ
1−
φ
2=IR.
Внутренний участок цепи 2 → 1 является неоднородным. Согласно закону Ома, φ
2−
φ
1+ε=Ir. Сложив эти равенства, получим
ε=IR+Ir.(1)
Отсюда
I=ε
R+r
.(2)
Последняя формула представляет собой закон Ома для замкнутой цепи постоянного тока. Сила тока в цепи прямо пропорциональна ЭДС источника и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи.
Так как для однородного участка цепи разность потенциалов есть напряжение, то φ
1−
φ
2=IR=U и формулу (1) можно
записать:
ε=U+Ir⇒U=ε−Ir.
Из этой формулы видно, что напряжение на внешнем участке уменьшается с увеличением силы тока в цепи при ε = const.
Подставим в последнюю формулу силу тока (2), получим
U=ε(1−r
R+r
).
Проанализируем это выражение для некоторых предельных режимов работы цепи.
а) При разомкнутой цепи (R → ∞) U = ε, т.е. напряжение на полюсах источника тока при разомкнутой цепи равно ЭДС источника тока.
На этом основана возможность приблизительного измерения ЭДС источника тока с помощью вольтметра, сопротивление которого много больше внутреннего сопротивления источника тока ( R
v≫r). Для этого вольтметр подключают к клеммам источника тока.
б) Если к клеммам источника тока подключить проводник, сопротивление которого R≪r, то R + r ≈ r, тогда
U=ε(1−r
r
)=0 , а
сила тока I=ε
r
— достигает максимального значения.
Подключение к полюсам источника тока проводника с ничтожно малым сопротивлением называется коротким замыканием, а максимальную для данного источника силу тока называют током короткого замыкания:
I
kz=
ε
r
.
У источников с малым значением r (например, у свинцовых аккумуляторов r = 0,1 - 0,01 Ом) сила тока короткого замыкания очень велика. Особенно опасно короткое замыкание в осветительных сетях, питаемых от подстанций (ε > 100 В), Ikz может достигнуть тысячи ампер. Чтобы избежать пожаров, в такие цепи включают предохранители.
Запишем закон Ома для полной цепи в случае последовательного и параллельного соединения источников тока в батарею. При последовательном соединении источников "-" одного источника соединяется с "+" второго, "-" второго с "+" третьего и т.д. (рис. 3, а). Если ε1 = ε2 = ε3 а r1 = r2 = r3 то εb = 3ε1, rb = 3r1. В этом случае закон Ома для полной цепи имеет вид
I=ε
b
R+r
b
=
3ε
1
R+3r
1
, или для n одинаковых источников I=nε
1
R+nr
1
.
Рис. 3
Последовательное соединение применяют в том случае, когда внешнее сопротивление R≫nr
1, тогда
I=nε
1
R
и батарея может
дать силу тока, в n раз большую, чем сила тока от одного источника.
При параллельном соединении источников тока все "+" источников соединены вместе и "-" источников — также вместе (рис. 3, б). В этом случае
ε
b=
ε
1;
r
b=
r
1
3
.
Откуда I=ε
1
R+r
1
3
.
Для n одинаковых источников I=ε
1
R+r
1
n
.
Закон ома для замкнутой цепи говорит о том что. Величина тока в замкнутой цепи, которая состоит из источника тока обладающего внутренним сопротивлением, а также внешним нагрузочным сопротивлением. Будет равна отношению электродвижущей силы источника к сумме внешнего и внутреннего сопротивлений.
Формула 1 — Закон Ома для замкнутой цепи
где R Сопротивление внешней цепи измеряется в Омах
r внутреннее сопротивление источника тока также измеряется в Омах
I Сила тока в цепи. Измеряется в Амперах
E Электродвижущая сила источника тока измеряется в Вольтах
Иногда возникают ситуации, когда необходимо найти силу тока в цепи, но при этом напряжение на ее концах не задано. Но всё же известно сопротивление цепи и электродвижущая сила источника тока. Применить в этом случае закон Ома для участка цепи невозможно.
В этом случае применяют закон Ома для замкнутой цепи. Для пояснения принципа действия этого закона проведем опыт. Для этого нам понадобится источник тока реостат вольтметр и амперметр.
Закон ома для замкнутой цепи говорит о том что. Величина тока в замкнутой цепи, которая состоит из источника тока обладающего внутренним сопротивлением, а также внешним нагрузочным сопротивлением. Будет равна отношению электродвижущей силы источника к сумме внешнего и внутреннего сопротивлений.
Сила тока в замкнутой цепи, состоящей из источника тока с внутренним сопротивление и нагрузки с сопротивлением, равна отношению величины ЭДС источника к сумме внутреннего сопротивления источника и сопротивления нагрузки. (формула не получилась).(наверное мозгов не хватило)
Величина тока в замкнутой цепи, которая состоит из источника тока обладающего внутренним сопротивлением, а также внешним нагрузочным сопротивлением. Будет равна отношению электродвижущей силы источника к сумме внешнего и внутреннего сопротивлений.
Сила тока в замкнутой цепи, состоящей из источника тока с внутренним сопротивление и нагрузки с сопротивлением, равна отношению величины ЭДС источника к сумме внутреннего сопротивления источника и сопротивления нагрузки.кажется так
Сила тока в замкнутой цепи, состоящей из источника тока с внутренним сопротивление и нагрузки с сопротивлением, равна отношению величины ЭДС источника к сумме внутреннего сопротивления источника и сопротивления нагрузки.)))
Сила тока в замкнутой цепи, состоящей из источника тока с внутренним сопротивление и нагрузки с сопротивлением, равна отношению величины ЭДС источника к сумме внутреннего сопротивления источника и сопротивления нагрузки.
Сила тока в замкнутой цепи, состоящей из источника тока с внутренним сопротивление и нагрузки с сопротивлением, равна отношению величины ЭДС источника к сумме внутреннего сопротивления источника и сопротивления нагрузки.
Сила тока в замкнутой цепи, состоящей из источника тока с внутренним сопротивление и нагрузки с сопротивлением, равна отношению величины ЭДС источника к сумме внутреннего сопротивления источника и сопротивления нагрузки.
Сила тока в замкнутой цепи, состоящей из источника тока с внутренним сопротивление и нагрузки с сопротивлением, равна отношению величины ЭДС источника к сумме внутреннего сопротивления источника и сопротивления нагрузки
Сила тока в цепи прямо пропорциональна действующей в цепи ЭДС и обратно пропорциональна сумме сопротивлений цепи и внутреннего сопротивления источника..только зачем это не пойму..ну а формулу напишете сами..
Закон Ома для полной замкнутой цепи формулируется так: сила тока в замкнутой цепи прямо пропорциональна ЭДС в цепи и обратно пропорциональна общему сопротивлению цепи.
закон Ома для замкнутой цепи определяет значение тока в реальной цепи, который зависит не только от сопротивления нагрузки, но и от сопротивления самого источника тока.
Каждый из 90% населения земного шара - это ежедневная жизнь каждого, кто не достиг для себя лучшего стиля жизни и не пересёк границу выше среднего
я знаю другой закон для замкнутой цепи.....много денег-много женщин-много женщин-мало денег- мало денег-мало женщин- мало женщин- много денег и т д
Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению данного участка цепи
сила тока в цепи прямо пропроциональна электродвижущей силе источника тока и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи
физика мой самый не любимый предмет был в школе((( соответственно он очень трудно доходил до меня, и вряд ли могу Вам подсказать ...