1-1 Основы теории цепей / Лекция № 2. Электрический ток
.pdf
«ВОЛЬТОВ СТОЛБ»
•Для удобства Вольта придал ему форму вертикального цилиндра (столба),
•Вольтов столб высотою в полметра развивал напряжение, чувствительное для человека.
•В 1803 русский физик Василий Петров создал самый мощный
вмире вольтов столб, составленный из 4 200 медных и цинковых кругов и развивающий напряжение до 2500 вольт. С помощью этого прибора ему удалось открыть такое важное явление, как электрическая дуга, применяемая в электросварке; а
вРоссийской армии стал применяться электрический запал пороха и взрывчатки.
ХНУРЭ. Профессор кафедры ТКС Шостко И.С.
Закон Ома для полной цепи
•Рассмотрим простейшую замкнутую электрическую цепь
•r – внутреннее сопротивление источника тока (сопротивление обмоток или сопротивление раствора электролита и электродов)
•Для получения закона Ома для полной цепи используем закон сохранения энергии
ХНУРЭ. Профессор кафедры ТКС Шостко И.С.
Закон Ома для полной цепи
•Пусть за время t через поперечное сечение проводника пройдет заряд q. Тогда работа сторонних сил равна
Aст q I t
•Благодаря работе сторонних сил на внешнем и внутреннем участках цепи выделяется количество теплоты
Q I 2 R t I 2 r t
Aст Q
I t I 2 R t I 2 r t
I ХНУРЭR .IПрофессорr кафедры
ТКС Шостко И.С.
Закон Ома для полной цепи
•Падение напряжения – это произведение силы тока на сопротивление этого участка цепи
•ЭДС источника тока равна сумме падений напряжений на внешнем и внутреннем участках замкнутой цепи
UR Ur
• |
Падение напряжения на внешнем участке цепи |
UR I R |
||
|
|
|
||
• |
Падение напряжения на внутреннем участке цепи U |
r |
I r |
|
|
|
|
|
|
ХНУРЭ. Профессор кафедры ТКС Шостко И.С.
Закон Ома для полной цепи
•Сила тока в полной цепи равна отношению ЭДС источника к полному сопротивлению цепи
I
R r
ХНУРЭ. Профессор кафедры ТКС Шостко И.С.
Короткое замыкание
• При коротком замыкании R=0, сила тока
Iкз
r
ХНУРЭ. Профессор кафедры ТКС Шостко И.С.
Последовательное соединение источников
•Полная ЭДС в цепи равна алгебраической сумме ЭДС отдельных элементов
1 2 3 ... N
•Внутреннее сопротивление батареи равно сумме внутренних сопротивлений элементов
r r1 r2 r3 ... rN
ХНУРЭ. Профессор кафедры ТКС Шостко И.С.
Закон Ома для участка цепи, содержащего ЭДС
•При выбранном направлении обхода по часовой стрелке
I 0, 0, 1 2 U1,2 0
IR Ir
IR 1 2
2 1 Ir
ХНУРЭ. Профессор кафедры ТКС Шостко И.С.
Закон Ома для участка цепи, содержащего ЭДС
•Разность потенциалов между началом и концом участка цепи равна падению напряжения на участке минус ЭДС этого участка
2 1 Ir
ХНУРЭ. Профессор кафедры ТКС Шостко И.С.
Измерение ЭДС источника
•При разомкнутой цепи I=0 и, следовательно,
1 2
•ЭДС элемента равна разности потенциалов между его полюсами при разомкнутой цепи
ХНУРЭ. Профессор кафедры ТКС Шостко И.С.