Закон ома для ділянки ланцюга

ЗАКОН ОМА ДЛЯ ДІЛЯНКИ ЛАНЦЮГА

Закон Ома для ділянки кола, безумовно, можна описати відомою зі шкільного курсу фізики формулою: I = U / R, але деякі зміни і уточнення внести, думаю, варто.

Закон Ома для ділянки кола Візьмемо замкнутий електричний ланцюг (рисунок 1) і розглянемо її ділянку між точками 1-2. Для простоти я взяв ділянку електричного кола, який не містить джерел ЕРС (Е).

Отже, закон Ома для даної ділянки ланцюга має вигляд:

φ1-φ2 = I * R, де

I – струм, що протікає по ділянці ланцюга.
R – опір цієї ділянки.
φ1-φ2 – різниця потенціалів між точками 1-2.
Якщо врахувати, що різниця потенціалів цю напругу, то приходимо до похідної формули закону Ома, яка приведена на початку сторінки: U = I * R

Це формула закону Ома для пасивного ділянки кола (що не містить джерел електроенергії).

Закон Ома для неразветвленного ділянки ланцюга В неразветвленной електричного кола (рис.2) сила струму в усіх ділянках однакова, а напруга на будь-якій ділянці визначається його опором:

U1 = I * R1
U2 = I * R2
Un = I * Rn
U = I * (R1 + R2 + … + Rn
Звідси можна отримати формули, які стануть в нагоді при практичних обчисленнях. наприклад:

U = U1 + U2 + … + Un або U1 / U2 /…/ Un = R1 / R2 /…/ Rn

Розрахунок складних (розгалужених) ланцюгів здійснюється за допомогою законів Кірхгофа.

ПРАВИЛО ЗНАКІВ ДЛЯ ЕРС

Перед тим як розглянути закон Ома для повної (замкнутої) ланцюга приведу правило знаків для ЕРС, де говориться:

Правило знаків для ЕРС Якщо всередині джерела ЕРС струм йде від катода (-) до аноду (+) (напрямок напруженості поля сторонніх сил збігається з напрямком струму в ланцюзі, то ЕРС такого джерела вважається позитивною (рис.3.1). В іншому випадку – ЕРС вважається негативною (рис.3.2).

Практичним застосуванням цього правила є можливість приведення декількох джерел ЕРС в ланцюзі до одного з величиною E = E1 + E2 + … + En, природно, з урахуванням знаків, які визначаються за вищенаведеним правилом. Наприклад (рис.3.3) E = E1 + E2-E3.

При відсутності зустрічно включеного джерела E3 (на практиці так майже ніколи не буває) маємо широко поширене послідовне включення елементів живлення, при якому їх напруги сумуються.

ЗАКОН ОМА ДЛЯ ПОВНОГО КОЛА

Закон Ома для повного кола Закон Ома для повного кола – його ще можна назвати закон ома для замкненого кола, має вигляд I = E / (R + r).

Наведена формула закону Ома містить позначення r, яке ще не згадувалося. Це внутрішній опір джерела ЕРС. Воно досить мало, в більшості випадків при практичних розрахунках ним можна знехтувати (за умови, що R >> r – опір ланцюга багато більше внутрішнього опору джерела). Однак, коли вони сумірні, нехтувати величиною r можна.

Як варіант можна розглянути випадок, при якому R = 0 (коротке замикання). Тоді наведена формула закону Ома для повного кола набуде вигляду: I = E / r, тобто величина внутрішнього опору визначатиме струм короткого замикання. Така ситуація цілком може бути реальною.

Закон Ома розглянуто тут достоточно побіжно, але наведених формул досить для проведення більшості розрахунків, приклади яких, у міру розміщення інших матеріалів я буду приводити.

...
ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Графік кристалізації