Закон ома для полной цепи
R – внешнее сопротивление цепи
r- внутреннее сопротивление цепи (сопротивление источника тока)
Rоб = R
+ r ; Е=
=> Aст = Е*q
=>
;
Aст = EIt
;
A = Q
EIt
= I2Rt
+ I2rt;
E
=
;
I =E/R+r
.
Произведение силы тока на сопротивление иногда называется падением напряжения.
Шунтирование проборов.
Сила тока в цепи измеряется амперметром. Сопротивление амперметра мало, так как он включается в цепь последовательно и не должен существенно повлиять на значение силы тока в цепи.
Если сила тока I в цепи больше, чем максимальное значение сила тока, которую может измерить амперметр Iamax , то к амперметру параллельно подключают шунт, так что часть тока Iш начинает течь через шунт. Для существенного увеличения диапазона измерения необходимо, чтобы сопротивления шунта было меньше сопротивления амперметра.
I = IAmax +Iш.
Напряжение на различных участках цепи измеряется вольтметром, который подключается параллельно. Показания вольтметра определяются падением напряжения на сопротивление вольтметра Uv=IvRv и равны падению напряжения на сопротивлении R.
Если измеряемое напряжение больше, чем максимальное напряжение, которое может измерить данный вольтметр (U>Uvmax), то к вольтметру последовательно подключают добавочное сопротивление Rдоб. Тогда U= Uvmax + Uдоб. Токи, текущие через вольтметр и добавочное сопротивление, одинаковы ( последовательное соединение ).
Последовательное и параллельное соединение источников тока.
При последовательном
соединении нескольких источников тока
полная эдс батареи равна алгебраической
сумме эдс всех источников , а суммарное
сопротивление равно сумме сопротивлений,
т.е.
Правила Кирхгофа.
Первое правило Кирхгофа. Точка соединения нескольких проводников называется узлом.
Алгебраическая
сумма в узле равна нулю.
Токи, текущие по узлу, будем считать положительным, от узла отрицательными.
Тогда для узла, первое правило Кирхгофа запишется в виде:
I +I -I -I =0.
Второе правило Кирхгофа. Алгебраическая сумма радений напряжений на замкнутом контуре разветвленной цеп и равна алгебраической сумме эдс:
Запишем второе правило Кирхгофа для контура. Если направления токов выбраны неверно, то значения сил токов получается отрицательными, и, следовательно, они текут в направлении, противоположном выборному.
Выберем направление обхода контура против часовой стрелки. Тогда второе правило Кирхгофа запишется в виде
I
R
+I
R
=
Тепловое действие тока
Если через сопротивление R течет ток I, то кулоновские силы совершают положительную работу:
A=qU=IUt
Где q
– количество электричества, протекшее
через поперечное сечение проводника
за промежуток времени t:
q=It. При этом
происходит выделение тепла Q.
Очевидно, что Q=A,
или Q=IUt=I
Rt=(U
/R)t
Мощность тока - работа, совершенная за единицу времени и равная –
P=A/t=IU=I R=U /R
Полная мощность P , развиваемая источником; идет на выделение тепла во внешнем и внутреннем сопротивлениях и равна.
P
=I
(R+
r) =I
=
/(R+
r).
Мощность, выделяемая во внешнем сопротивлении, называется полезной мощностью (это понятие используется в электронагревательных и осветительных приборах) и равна
P
=I
R=IU=
R/(R+
r)
.
Мощностью, выделяемая во внутреннем сопротивлении, использована быть не может и называется теряемой мощностью
P
=I
r=
r/
(R+ r)
100%=
Найдите закономерности последовательного и параллельного соединения проводников и оформите это в виде таблицы.
Последовательное соединение проводников |
Параллельное соединение проводников |
Сила тока I = |
Напряжение U = |
Напряжение U = |
Сила тока I = |
Сопротивление R = |
Величина, обратная сопротивлению, 1/R = |
Если сопротивления проводников одинаковы, то полное сопротивление цепи R = |
Если сопротивления проводников одинако- вы, то полное сопротивление цепи R = |
Связь между напряжением на проводниках и их сопротивлениями |
Связь силы тока в проводниках и их сопротивлениями |
|
|