Legea fizică care determină relația (sau tensiunea electrică) cu puterea curentului care circulă în conductor și rezistența conductorului. Ridicat de Georg Ohm în 1826 și numit după el.
Legea lui Ohm pentru curent alternativ
Considerațiile de mai sus cu privire la proprietățile circuitului electric atunci când se utilizează o sursă (generator) cu un EMF variabil în timp rămân valabile. O atenție specială este supusă doar luării în considerare a proprietăților specifice ale consumatorului, ceea ce duce la diferența de timp pentru ca tensiunea și curentul să atingă valorile maxime, adică luarea în considerare a defazajului.
Dacă curentul este sinusoidal cu o frecvență ciclică ω (\displaystyle \omega ), iar circuitul conține nu numai componente active, ci și reactive (capacitate, inductanțe), atunci legea lui Ohm este generalizată; cantitățile incluse în acesta devin complexe:
U = I ⋅ Z (\displaystyle \mathbb (U) =\mathbb (I) \cdot Z)- U = U 0 e iω t - tensiune sau diferență de potențial,
- eu- puterea curentului,
- Z = Re −iδ - rezistență complexă (impedanță electrică),
- R = √ Ra 2 + R r 2 - rezistenta totala,
- R r = ω L− 1/(ω C) - reactanța (diferența dintre inductiv și capacitiv),
- R a- rezistență activă (ohmică), independentă de frecvență,
- δ = − arctan ( R r/Ra) - defazare între tensiune și curent.
În acest caz, trecerea de la variabile complexe în valorile curentului și tensiunii la valori reale (măsurate) se poate face prin luarea părții reale sau imaginare (dar aceeași în toate elementele circuitului!) valori complexe ale acestor mărimi. În consecință, tranziția inversă este construită pentru, de exemplu, U = U 0 sin (ω t + φ) (\displaystyle U=U_(0)\sin(\omega t+\varphi)) selecția unui astfel de U = U 0 e i (ω t + φ) , (\displaystyle \mathbb (U) =U_(0)e^(i(\omega t+\varphi)),) ce Im U = U . (\displaystyle \operatorname (Im) \mathbb (U) =U.) Apoi, toate valorile curenților și tensiunilor din circuit ar trebui considerate ca F = Im F (\displaystyle F=\operatorname (Im) \mathbb (F) )
Orice circuit electric conține în mod necesar o sursă de energie electrică și receptorul acesteia. Ca exemplu, luați în considerare cel mai simplu circuit electric format dintr-o baterie și un bec incandescent.
O baterie este o sursă de energie electrică, un bec este receptorul său. Există o diferență de potențial între polii sursei de alimentare (+ și -), când circuitul este închis, procesul de aliniere a acestuia începe sub acțiunea forței electromotoare, prescurtată ca EMF. Un curent electric curge prin circuit, făcând lucru - încălzind spirala becului electric, spirala începe să strălucească.
Astfel, energia electrică este transformată în energie termică și energie luminoasă.
Curentul electric (J) este o mișcare ordonată a particulelor încărcate, în acest caz, electroni.
Electronii au o sarcină negativă și, prin urmare, mișcarea lor este îndreptată către polul pozitiv (+) al sursei de energie.
În acest caz, se formează întotdeauna un câmp electromagnetic, răspândindu-se de la (+) la (-) sursă (spre mișcarea electronilor) printr-un circuit electric la viteza luminii. În mod tradițional, se presupune că curentul electric (J) se deplasează de la polul pozitiv (+) la cel negativ (-).
Mișcarea ordonată a electronilor prin rețeaua cristalină a unei substanțe care este conductor nu trece nestingherită. Electronii interacționează cu atomii materiei, determinând-o să se încălzească. Astfel, substanța rezistenţă(R) curgând prin ea, un curent electric. Și cu cât valoarea rezistenței este mai mare, cu aceeași valoare a curentului, cu atât încălzirea este mai puternică.
Rezistența electrică este o valoare care caracterizează rezistența unui circuit electric (sau a secțiunii acestuia) la curentul electric, măsurată în ohmi. Electric Voltaj(U) - valoarea diferenței de potențial a sursei de curent electric. Electric Voltaj(U), electric rezistenţă(R), electric actual(J) - acestea sunt principalele proprietăți ale celui mai simplu circuit electric, ele sunt într-o anumită relație între ele.
| Voltaj. | ||
| Rezistenţă. | ||
| Puterea curentă. | ||
| Putere. | ||
Folosind calculatorul Legii lui Ohm de mai sus, puteți calcula cu ușurință valorile curentului, tensiunii și rezistenței oricărui receptor electric. De asemenea, înlocuind valorile tensiunii și curentului, puteți determina puterea acestuia și invers.
De exemplu, trebuie să cunoașteți curentul consumat de e-mail. ceainic, putere 2,2 kW.
În coloana „Tensiune” înlocuim valoarea tensiunii rețelei noastre în volți - 220.
În coloana „Putere”, respectiv, introducem valoarea puterii în wați 2200 (2,2 kW) Apăsați butonul „Aflați puterea curentului” - obținem rezultatul în amperi - 10. Dacă apoi apăsați butonul „Rezistență” , puteți afla, în plus, și rezistența electrică a ceainicului nostru, în timpul funcționării acestuia - 22 ohmi.
Folosind calculatorul de mai sus, puteți calcula cu ușurință valoarea rezistenței totale pentru două rezistențe conectate în paralel.
A doua lege a lui Kirchhoff spune: într-un circuit electric închis, suma algebrică a FEM este egală cu suma algebrică a căderilor de tensiune în secțiuni individuale ale circuitului. Conform acestei legi, pentru circuitul prezentat în figura de mai jos, putem scrie:
R despre \u003d R 1 + R 2
Adică, atunci când elementele circuitului sunt conectate în serie, rezistența totală a circuitului este egală cu suma rezistențelor elementelor sale constitutive, iar tensiunea este distribuită între ele, proporțional cu rezistența fiecăruia.
De exemplu, într-o ghirlandă de Anul Nou formată din 100 de becuri mici identice, fiecare dintre ele proiectat pentru o tensiune de 2,5 volți, conectat la o rețea de 220 de volți, fiecare bec va avea 220/100 = 2,2 volți.
Și, bineînțeles, în această situație, ea va lucra fericită pentru totdeauna.
Curent alternativ.
Curentul alternativ, spre deosebire de curentul continuu, nu are o direcție constantă. De exemplu, într-un e-mail obișnuit al gospodăriei. rețele de 220 volți 50 herți, plus și minus schimbă locurile de 50 de ori pe secundă. Legile lui Ohm și Kirchhoff pentru un circuit de curent continuu sunt aplicabile și pentru circuitele de curent alternativ, dar numai pentru receptoarele electrice cu activ rezistență în forma sa pură, adică, cum ar fi diferite elemente de încălzire și becuri incandescente.
Mai mult, toate calculele se fac cu activ valorile curentului și tensiunii. Valoarea efectivă a puterii AC este numeric egală cu puterea DC echivalentă termic. valoare efectivă Jvariabilă = 0,707*Jconstant valoare efectivă Uvariabilă = 0,707*Uconst. De exemplu, în rețeaua noastră de acasă actual Valoarea tensiunii AC - 220 volți, iar valoarea sa maximă (amplitudine) = 220*(1/0,707) = 310 volți.
Rolul legilor lui Ohm și Kirchhoff în viața de zi cu zi a unui electrician.
Desfășurându-și activitatea de muncă, un electrician (absolut oricine și oricine) se confruntă zilnic cu consecințele acestor legi și reguli fundamentale, se poate spune - trăiește în realitatea lor. Folosește cunoștințele teoretice, obținute cu mare dificultate în diverse instituții de învățământ, pentru a îndeplini sarcinile de serviciu zilnice?
De regulă - nu! Cel mai adesea, pur și simplu - pur și simplu, în absența oricărei nevoi, să o faci.
Căci munca zilnică a unui electrician normal nu constă deloc în calcule mentale, ci, dimpotrivă, în acțiuni fizice clare, șlefuite de-a lungul anilor. Asta nu înseamnă că nu trebuie să te gândești deloc. Dimpotrivă - la urma urmei, consecințele acțiunilor neplăcute în această profesie sunt uneori foarte costisitoare.
Uneori, printre electricienii designerului, sunt amatori, sunt, de cele mai multe ori, inovatori. Acești oameni, din când în când, își folosesc cunoștințele teoretice în beneficiul afacerilor, dezvoltând și construind diverse dispozitive, atât în scop personal, cât și în beneficiul propriei producții. Fără cunoașterea legilor lui Ohm și Kirchhoff, calculele circuitelor electrice care alcătuiesc circuitul unui viitor dispozitiv sunt complet imposibile.
În general, putem spune că legile lui Ohm și Kirchhoff sunt mai mult un „instrument” pentru un inginer proiectant decât pentru un electrician.
Conectat prin fire la diverse aparate electrice și consumatori de energie electrică, formează un circuit electric.
Se obișnuiește să se descrie un circuit electric folosind diagrame în care elementele unui circuit electric (rezistențe, surse de curent, întrerupătoare, lămpi, aparate etc.) sunt marcate cu pictograme speciale.
Direcția curentuluiîntr-un circuit, aceasta este direcția de la polul pozitiv al sursei de curent la cel negativ. Această regulă a fost stabilită în secolul al XIX-lea. și a fost observată de atunci. Mișcarea sarcinilor reale poate să nu coincidă cu direcția condiționată a curentului. Deci, în metale, purtătorii de curent sunt electroni încărcați negativ și se deplasează de la polul negativ la cel pozitiv, adică în direcția opusă. În electroliți, mișcarea reală a sarcinilor poate coincide sau poate fi opusă direcției curentului, în funcție de care ionii sunt purtători de sarcină - pozitivi sau negativi.
Includerea elementelor într-un circuit electric poate fi consistent sau paralel.
Legea lui Ohm pentru un circuit complet.
Luați în considerare un circuit electric format dintr-o sursă de curent și un rezistor R.
Legea lui Ohm pentru un circuit complet stabilește o relație între puterea curentului din circuit, EMF și rezistența totală a circuitului, constând din rezistența externă Rși rezistența internă a sursei de curent r.
Munca forțelor exterioare ASf sursă curentă, conform definiției EMF ( ɛ ) este egal cu ASf = ɛq, Unde q este sarcina deplasată de EMF. Conform definiţiei curentului q = It, Unde t este timpul în care taxa a fost transferată. Prin urmare avem:
ASf = ɛ Aceasta.
Căldura generată în timpul lucrului într-un circuit, conform Legea Joule-Lenz, este egal cu:
Q = eu 2 Rt + eu 2 rt.
Conform legii conservării energiei A = Q. Echivalarea ( ASf = ɛ Aceasta) și ( Q = eu 2 Rt + eu 2 rt), primim:
ɛ = IR + Ir.
Legea lui Ohm pentru un circuit închis este de obicei scrisă ca:
.
Puterea curentului într-un circuit complet este egală cu raportul dintre EMF al circuitului și rezistența sa totală.
Dacă circuitul conține mai multe surse conectate în serie cu EMF ɛ 1, ɛ 2, ɛ 3 etc., atunci EMF totală a circuitului este egală cu suma algebrică a EMF a surselor individuale. Semnul sursei EMF este determinat în raport cu direcția de ocolire a circuitului, care este aleasă în mod arbitrar, de exemplu, în figura de mai jos - în sens invers acelor de ceasornic.
Forțele externe din interiorul sursei fac o activitate pozitivă în acest caz. În schimb, următoarea ecuație este valabilă pentru un circuit:
ɛ = ɛ 1 + ɛ 2 + ɛ 3 = | ɛ 1 | - | ɛ 2 | -| ɛ 3 | .
În conformitate cu puterea curentului este pozitivă cu un EMF pozitiv - direcția curentului în circuitul extern coincide cu direcția de ocolire a circuitului. Impedanța unui circuit cu surse multiple este egală cu suma rezistențelor externe și interne ale tuturor surselor de EMF, de exemplu, pentru figura de mai sus:
R n \u003d R + r 1 + r 2 + r 3.
abstract
Legea lui Ohm. Istoria descoperirilor. Diferite tipuri de lege lui Ohm.
1. Vedere generală a legii lui Ohm.
2. Istoria descoperirii legii lui Ohm, o scurtă biografie a omului de știință.
3. Tipuri de legi lui Ohm.
Legea lui Ohm stabilește relația dintre puterea curentului euîn conductor și diferența de potențial (tensiune) Uîntre două puncte fixe (secțiuni) ale acestui conductor:
(1)
Factorul de proporționalitate R, care depinde de proprietățile geometrice și electrice ale conductorului și de temperatură, se numește rezistență ohmică sau pur și simplu rezistența unei secțiuni date a conductorului. Legea lui Ohm a fost descoperită de el în 1826. fizicianul G. Ohm. Georg Simon Ohm s-a născut la 16 martie 1787 la Erlangen, în familia unui lăcătuș ereditar. După ce a părăsit școala, George a intrat în gimnaziul orașului. Gimnaziul Erlangen era supravegheat de universitate. Orele de la gimnaziu erau predate de patru profesori. Georg, după absolvirea liceului, în primăvara anului 1805 a început să studieze matematica, fizica și filozofia la Facultatea de Filosofie a Universității din Erlangen.
După ce a studiat timp de trei semestre, a acceptat o invitație de a ocupa un post de profesor de matematică într-o școală privată din orașul elvețian Gottstadt.
În 1811 s-a întors la Erlangen, a absolvit universitatea și a primit un doctorat. Imediat după absolvirea universității, i s-a oferit postul de Privatdozent al Departamentului de Matematică a aceleiași universități.
În 1812, Ohm a fost numit profesor de matematică și fizică la școala din Bamberg. În 1817, a publicat prima sa lucrare tipărită despre metodele de predare, „Cea mai bună opțiune pentru predarea geometriei în clasele pregătitoare”. Ohm a început studiul electricității. Ohm și-a bazat instrumentul de măsurare electrică pe proiectarea balanței de torsiune a lui Coulomb. Rezultatele cercetării sale Om a emis sub forma unui articol intitulat „Raport preliminar privind legea conform căreia metalele conduc electricitatea de contact”. Articolul a fost publicat în 1825 în Journal of Physics and Chemistry, publicat de Schweigger. Cu toate acestea, expresia găsită și publicată de Ohm s-a dovedit a fi incorectă, ceea ce a fost unul dintre motivele nerecunoașterii sale îndelungate. Luând toate măsurile de precauție, eliminând în prealabil toate presupusele surse de eroare, Ohm a procedat la noi măsurători.
Apare faimosul său articol „Definiția legii conform căreia metalele conduc electricitatea de contact, împreună cu o schiță a teoriei aparatului voltaic și a multiplicatorului Schweigger”, publicat în 1826 în Journal of Physics and Chemistry.
În mai 1827, „Investigațiile teoretice ale circuitelor electrice” de 245 de pagini, care conținea raționamentul acum teoretic al lui Ohm asupra circuitelor electrice. În această lucrare, omul de știință și-a propus să caracterizeze proprietățile electrice ale unui conductor prin rezistența sa și a introdus acest termen în uz științific. Ohm a găsit o formulă mai simplă pentru legea unei secțiuni a unui circuit electric care nu conține EMF: „Mărimea curentului într-un circuit galvanic este direct proporțională cu suma tuturor tensiunilor și invers proporțională cu suma lungimilor reduse. . În acest caz, lungimea totală redusă este definită ca suma tuturor lungimilor individuale reduse pentru secțiuni omogene cu conductivitate diferită și secțiune transversală diferită".
În 1829, a apărut articolul său „Studiu experimental al funcționării unui multiplicator electromagnetic”, în care s-au pus bazele teoriei instrumentelor electrice de măsură. Aici Ohm a propus o unitate de rezistență, pentru care a ales rezistența unui fir de cupru de 1 picior lungime și cu o secțiune transversală de 1 linie pătrată.
În 1830, noul studiu al lui Ohm a apărut „O încercare de a crea o teorie aproximativă a conductivității unipolare”.
Abia în 1841 opera lui Ohm a fost tradusă în engleză, în 1847 în italiană și în 1860 în franceză.
La 16 februarie 1833, la șapte ani de la publicarea articolului în care era publicată descoperirea sa, lui Ohm i s-a oferit un post de profesor de fizică la nou-organizata Școală Politehnică din Nürnberg. Omul de știință începe cercetările în domeniul acusticii. Ohm a formulat rezultatele cercetării sale acustice sub forma unei legi care mai târziu a devenit cunoscută drept legea acustică a lui Ohm.
Înaintea tuturor oamenilor de știință străini, legea lui Ohm a fost recunoscută de fizicienii ruși Lenz și Jacobi. De asemenea, au ajutat la recunoașterea sa internațională. Cu participarea fizicienilor ruși, la 5 mai 1842, Societatea Regală din Londra i-a acordat lui Om o medalie de aur și l-a ales membru.
În 1845 a fost ales membru cu drepturi depline al Academiei de Științe din Bavaria. În 1849, omul de știință a fost invitat la Universitatea din München pentru postul de profesor extraordinar. În același an, a fost numit curator al Colecției de Stat de Instrumente Fizice și Matematice cu prelegeri simultane de fizică și matematică. În 1852 Om a primit funcția de profesor ordinar. Ohm a murit pe 6 iulie 1854. În 1881, la un congres de electricitate la Paris, oamenii de știință au aprobat în unanimitate numele unității de rezistență - 1 ohm.
În general, relația dintre euși U neliniar, dar în practică este întotdeauna posibil să îl consideri liniar într-un anumit domeniu de tensiune și să aplici legea lui Ohm; pentru metale și aliajele lor, acest interval este practic nelimitat.
Legea lui Ohm în forma (1) este valabilă pentru secțiunile de circuit care nu conțin surse EMF. În prezența unor astfel de surse (baterii, termocupluri, generatoare etc.), legea lui Ohm are forma:
(2) - EMF a tuturor surselor incluse în secțiunea circuitului luată în considerare. Pentru un circuit închis, legea lui Ohm ia forma: (3) - rezistența totală a circuitului, egală cu suma rezistenței externe rși rezistența internă a sursei EMF. O generalizare a legii lui Ohm la cazul unui lanț ramificat este a doua regulă a lui Kirchhoff.Legea lui Ohm poate fi scrisă într-o formă diferențială relaționând densitatea de curent în fiecare punct al conductorului j cu intensitatea câmpului electric complet. Potenţial. intensitatea câmpului electric E, creat în conductori de sarcini microscopice (electroni, ioni) ale conductorilor înșiși, nu poate suporta mișcarea staționară a sarcinilor libere (curent), deoarece munca acestui câmp pe o cale închisă este nulă. Curentul este menținut de forțe neelectrostatice de diverse origini (inducție, chimică, termică etc.), care acționează în sursele de CEM și care pot fi reprezentate ca un câmp nepotenţial echivalent cu intensitate. E SF, numit terț. Intensitatea totală a câmpului care acționează în interiorul conductorului asupra sarcinilor este în general egală cu E + E SF . În consecință, legea diferențială a lui Ohm are forma:
sau 
, (4) este rezistivitatea materialului conductor și este conductivitatea electrică a acestuia. Legea lui Ohm în formă complexă este valabilă și pentru curenții cvasi-staționari sinusoidali.
Curentul electric și tensiunea periculoasă nu se aud (cu excepția zgomotului liniilor de înaltă tensiune și a instalațiilor electrice). Părțile sub tensiune sub tensiune nu diferă ca aspect.
Este imposibil să le recunoașteți atât după miros, cât și după creșterea temperaturii în modurile normale de funcționare, nu diferă. Dar pornim aspiratorul într-o priză silentioasă și silentioasă, dăm comutatorul - iar energia pare să vină de nicăieri, de la sine, concretizându-se sub formă de zgomot și compresie în interiorul aparatului de uz casnic.
Din nou, dacă băgăm două cuie în prizele prizei și le luăm, atunci literalmente cu tot corpul nostru vom simți realitatea și obiectivitatea existenței unui curent electric. A face acest lucru, desigur, este puternic descurajat. Dar exemplele de aspirator și unghii ne arată clar că studiul și înțelegerea legilor de bază ale ingineriei electrice contribuie la siguranța manipulării electricității de uz casnic, precum și la eliminarea prejudecăților superstițioase asociate cu curentul și tensiunea electrică.
Deci, să luăm în considerare una, cea mai valoroasă lege a ingineriei electrice, pe care este util să o cunoaștem. Și vom încerca să o facem în cea mai populară formă posibilă.
Legea lui Ohm
1. Forma diferențială a legii lui Ohm
Cea mai importantă lege a ingineriei electrice este, desigur, Legea lui Ohm. Chiar și oamenii care nu au legătură cu ingineria electrică știu despre existența acesteia. Dar între timp întrebarea „Cunoști legea lui Ohm?” în universitățile tehnice este o capcană pentru școlarii prezumți și aroganți. Tovarășul, desigur, răspunde că cunoaște perfect legea lui Ohm și apoi i se cere să dea această lege în formă diferențială. Aici se dovedește că un școlar sau un boboc mai are de studiat și de studiat.
Cu toate acestea, forma diferențială a legii lui Ohm este aproape inaplicabilă în practică. Reflectă relația dintre densitatea curentului și intensitatea câmpului:
unde G este conductivitatea circuitului; E - intensitatea curentului electric.
Toate acestea sunt încercări de exprimare a curentului electric, luând în considerare doar proprietățile fizice ale materialului conductor, fără a lua în considerare parametrii geometrici ai acestuia (lungime, diametru etc.). Forma diferențială a legii lui Ohm este o teorie pură; cunoașterea ei în viața de zi cu zi nu este absolut necesară.
2. Forma integrală de scriere a legii lui Ohm pentru o secțiune de circuit
Un alt lucru este forma integrală a notației. Are, de asemenea, mai multe soiuri. Cel mai popular dintre ei este Legea lui Ohm pentru secțiunea circuitului: I=U/R
Cu alte cuvinte, curentul într-o secțiune de circuit este întotdeauna cu atât mai mare, cu atât este mai mare tensiunea aplicată acestei secțiuni și cu atât rezistența acestei secțiuni este mai mică.
Acest „tip” de lege a lui Ohm este pur și simplu un lucru obligatoriu de memorat pentru toți cei care cel puțin uneori au de-a face cu electricitatea. Din fericire, dependența este destul de simplă. La urma urmei, tensiunea din rețea poate fi considerată neschimbată. Pentru o priză, este de 220 de volți. Prin urmare, se dovedește că curentul din circuit depinde numai de rezistența circuitului conectat la priză. De aici morala simplă: această rezistență trebuie monitorizată.
Scurtcircuite, pe care toată lumea le știe, se întâmplă tocmai din cauza rezistenței scăzute a circuitului extern. Să presupunem că, din cauza conexiunii incorecte a firelor din cutia de joncțiune, firele de fază și neutru au fost conectate direct între ele. Apoi, rezistența secțiunii circuitului va scădea brusc la aproape zero, iar curentul va crește, de asemenea, brusc la o valoare foarte mare. Dacă cablarea este realizată corect, întrerupătorul se va declanșa, iar dacă nu există, sau dacă este defect sau selectat incorect, firul nu va face față curentului crescut, se va încălzi, se va topi și poate provoca un incendiu.
Dar se întâmplă ca dispozitivele care sunt conectate la priză și au funcționat mult mai mult de o oră să devină cauza unui scurtcircuit. Un caz tipic este un ventilator ale cărui înfășurări ale motorului au fost supraîncălzite din cauza blocării palelor. Izolația înfășurărilor motorului nu este proiectată pentru încălzire serioasă, devine rapid inutilizabilă. Ca urmare, apar scurtcircuite turn-to-turn, care reduc rezistenta si, in conformitate cu legea lui Ohm, duc si la o crestere a curentului.
Curentul crescut, la rândul său, face ca izolația înfășurărilor să devină complet inutilizabilă și nu mai este un inter-turn, ci un scurtcircuit real, cu drepturi depline. Curentul merge pe lângă înfășurări, imediat de la fază la firul neutru. Adevărat, toate cele de mai sus se pot întâmpla doar cu un ventilator foarte simplu și ieftin, care nu este echipat cu protecție termică.
Legea lui Ohm pentru curent alternativ
Trebuie remarcat faptul că înregistrarea dată a legii lui Ohm descrie o secțiune de circuit cu o tensiune constantă. În rețelele de curent alternativ, există reactanță suplimentară, iar impedanța ia valoarea rădăcinii pătrate a sumei pătratelor active și reactanței.
Legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit de curent alternativ ia forma: I \u003d U / Z,
unde Z este impedanța circuitului.
Dar o reactanță mare este caracteristică, în primul rând, mașinilor electrice puternice și tehnologiei convertoarelor de putere. Rezistența electrică internă a aparatelor de uz casnic și a lămpilor este aproape complet activă. Prin urmare, în viața de zi cu zi pentru calcule, puteți folosi cea mai simplă formă de scriere a legii lui Ohm: I \u003d U / R.
3. Notație integrală pentru un circuit complet
Deoarece există o formă de scriere a legii pentru o secțiune a lanțului, atunci există și Legea lui Ohm pentru un circuit complet: I=E/(r+R).
Aici r este rezistența internă a sursei EMF a rețelei, iar R este impedanța circuitului însuși.
Nu este nevoie să căutați departe un model fizic care să ilustreze această subspecie a legii lui Ohm - aceasta este rețeaua electrică de bord a unei mașini, în care bateria este o sursă de EMF. Nu se poate presupune că rezistența bateriei este egală cu zero absolut, prin urmare, chiar și cu un circuit direct între bornele sale (fără rezistență R), curentul nu va crește la infinit, ci pur și simplu la o valoare ridicată. Cu toate acestea, această valoare ridicată, desigur, este suficientă pentru a face ca firele să se topească și să se aprindă tapițeria mașinii. Prin urmare, circuitele electrice ale mașinilor sunt protejate de scurtcircuite prin intermediul siguranțelor.
O astfel de protecție poate să nu fie suficientă dacă scurtcircuitul are loc înaintea cutiei de siguranțe în raport cu bateriei sau dacă una dintre siguranțe este înlocuită complet cu o bucată de sârmă de cupru. Apoi, există o singură salvare - este necesar să întrerupeți complet circuitul cât mai curând posibil, eliminând „masa”, adică terminalul negativ.
4. Forma integrală de scriere a legii lui Ohm pentru o secțiune de circuit care conține o sursă EMF
Trebuie menționat că există o altă versiune a legii lui Ohm - pentru o secțiune de circuit care conține o sursă EMF:
Aici U este diferența de potențial la începutul și la sfârșitul secțiunii circuitului luate în considerare. Semnul din fața valorii EMF depinde de direcția acestuia față de tensiune. Este adesea necesar să folosim legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit atunci când se determină parametrii unui circuit, atunci când o parte a circuitului nu este disponibilă pentru studiu detaliat și nu ne interesează. Să presupunem că este ascuns de părțile integrale ale carcasei. În circuitul rămas, există o sursă EMF și elemente cu o rezistență cunoscută. Apoi, măsurând tensiunea la intrarea părții necunoscute a circuitului, puteți calcula curentul și, după aceea, rezistența elementului necunoscut.
constatări
Astfel, putem vedea că legea „simple” a lui Ohm este departe de a fi atât de simplă pe cât ar fi crezut unii. Cunoscând toate formele de înregistrare integrală a legilor lui Ohm, puteți înțelege și vă puteți aminti cu ușurință multe cerințe de siguranță electrică, precum și puteți câștiga încredere în manipularea energiei electrice.
