EMF și tensiune. Rezistența internă a surselor de alimentare.
Program educațional deci program educațional!
Legea lui Ohm. Iată despre ce vorbesc.
Am vorbit deja despre legea lui Ohm. Să vorbim din nou - dintr-o latură puțin diferită. Fără a intra în detalii fizice și într-un limbaj simplu de pisică, legea lui Ohm spune: cu cât este mai mult emf. (forța electromotoare), cu cât curentul este mai mare, cu atât rezistența este mai mare, cu atât curentul este mai mic.
Traducând această vrajă în limbajul formulelor uscate, obținem:
I=E/R
unde: I - puterea curentului, E - E.D.S. - forta electromotoare R - rezistenta
Curentul se măsoară în amperi, fem. - în volți, iar rezistența poartă mândrul nume de tovarăș Ohm.E.d.s. - aceasta este o caracteristică a unui generator ideal, a cărui rezistență internă este considerată a fi infinit de mică. În viața reală, acest lucru se întâmplă rar, așa că legea lui Ohm pentru un circuit în serie intră în vigoare (mai familiară nouă):
I=U/R
unde: U este tensiunea sursei direct la bornele acesteia.
Să luăm în considerare un exemplu simplu.
Imaginați-vă o baterie obișnuită sub forma unei surse EMF. și un anumit rezistor conectat în serie cu acesta, care va personifica rezistența internă a bateriei. Conectați un voltmetru în paralel cu bateria. Rezistența sa de intrare este mult mai mare decât rezistența internă a bateriei, dar nu infinit de mare - adică curentul va curge prin ea. Valoarea tensiunii pe care o va afișa voltmetrul va fi mai mică decât valoarea emf. doar prin cantitatea de cădere de tensiune pe rezistorul intern imaginar la un curent dat.Dar, cu toate acestea, această valoare este luată ca tensiunea bateriei.
În acest caz, formula tensiunii finale va avea următoarea formă:
U(liliac)=E-U(ext)
Deoarece rezistența internă a tuturor bateriilor crește în timp, crește și căderea de tensiune pe rezistența internă. În acest caz, tensiunea la bornele bateriei scade. Miau!
Am înțeles!
Ce se întâmplă dacă la baterie este conectat un ampermetru în loc de un voltmetru? Deoarece autorezistența ampermetrului tinde spre zero, de fapt vom măsura curentul care curge prin rezistența internă a bateriei. Deoarece rezistența internă a sursei este foarte mică, curentul măsurat în acest caz poate atinge câțiva amperi.
Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că rezistența internă a sursei este același element de circuit ca toate celelalte. Prin urmare, atunci când curentul de sarcină crește, scăderea de tensiune pe rezistența internă va crește și ea, ceea ce duce la o scădere a tensiunii pe sarcină. Sau, după cum ne place să spunem pisicilor radio, la o cădere de tensiune.
Pentru a modifica cât mai puțin sarcina pentru a afecta tensiunea de ieșire a sursei, se încearcă minimizarea rezistenței sale interne.
Puteti alege elementele unui circuit in serie in asa fel incat pe oricare dintre ele sa obtineti o tensiune care sa fie redusa, in comparatie cu cea originala, de cate ori doriti.
Legea lui Ohm pentru un circuit complet, a cărui definiție se referă la valoarea curentului electric în circuitele reale, depinde de sursa de curent și de rezistența de sarcină. Această lege are un alt nume - legea lui Ohm pentru circuite închise. Principiul de funcționare al acestei legi este următorul.
Ca exemplu cel mai simplu, o lampă electrică care este un consumator de curent electric, împreună cu o sursă de curent, nu este altceva decât una închisă. Acest circuit electric este prezentat clar în figură.
Curentul electric care trece prin bec trece și prin sursa de curent în sine. Astfel, în timpul trecerii prin circuit, curentul va experimenta nu numai rezistența conductorului, ci și rezistența, direct, a sursei de curent în sine. În sursă, rezistența este creată de electrolitul situat între plăci și straturile limită ale plăcilor și electrolit. Rezultă că într-un circuit închis, rezistența sa totală va consta din suma rezistențelor becului și a sursei de curent.
Rezistență externă și internă
Rezistența sarcinii, în acest caz un bec conectat la o sursă de curent, se numește rezistență externă. Rezistența directă a unei surse de curent se numește rezistență internă. Pentru o reprezentare mai vizuală a procesului, toate valorile trebuie desemnate condiționat. I - , R - rezistență externă, r - rezistență internă. Când un curent trece printr-un circuit electric, atunci pentru a-l menține trebuie să existe o diferență de potențial între capetele circuitului extern, care are valoarea IxR. Cu toate acestea, fluxul de curent este observat și în circuitul intern. Aceasta înseamnă că pentru a menține curentul electric în circuitul intern este necesară și o diferență de potențial la capetele rezistenței r. Valoarea acestei diferențe de potențial este egală cu Iхr.
forța electromotoare a bateriei
Bateria trebuie să aibă următoarea valoare a forței electromotoare capabilă să mențină curentul necesar în circuit: E \u003d IxR + Ixr. Din formulă se poate observa că forța electromotoare a bateriei este suma externă și internă. Valoarea curentă trebuie scoasă din paranteze: E \u003d I (r + R) . Altfel, vă puteți imagina: I=E/(r+R) . Ultimele două formule exprimă legea lui Ohm pentru un circuit complet, a cărui definiție este următoarea: într-un circuit închis, puterea curentului este direct proporțională cu forța electromotoare și invers proporțională cu suma rezistențelor acestui circuit.
Necesitatea introducerii termenului poate fi ilustrată prin exemplul următor. Să comparăm două surse chimice de curent continuu cu aceeași tensiune:
- Baterie auto plumb-acid cu o tensiune de 12 volți și o capacitate de 55 Ah
- Opt baterii AA conectate în serie. Tensiunea totală a unei astfel de baterii este, de asemenea, de 12 volți, capacitatea este mult mai mică - aproximativ 1 Ah
În ciuda aceleiași tensiuni, aceste surse diferă semnificativ atunci când funcționează pe aceeași sarcină. Deci, o baterie de mașină este capabilă să furnizeze un curent mare la sarcină (motorul mașinii pornește de la baterie, în timp ce demarorul consumă un curent de 250 de amperi), iar demarorul nu se rotește deloc din lanțul bateriei. Capacitatea relativ mică a bateriilor nu este motivul: un amper-oră în baterii ar fi suficient pentru a roti demarorul timp de 14 secunde (la un curent de 250 de amperi).
Astfel, pentru rețelele cu două terminale care conțin surse (adică generatoare de tensiune și generatoare de curent), este necesar să vorbim despre intern rezistență (sau impedanță). Dacă rețeaua cu două terminale nu conține surse, atunci " intern rezistență” pentru o astfel de rețea cu două terminale înseamnă același lucru ca pur şi simplu"rezistenţă".
Termeni înrudiți
Dacă o intrare și/sau o ieșire pot fi distinse în orice sistem, atunci se folosesc adesea următorii termeni:
Principii fizice
În ciuda faptului că în circuitul echivalent rezistența internă este prezentată ca un element pasiv (în plus, rezistența activă, adică rezistența este în mod necesar prezentă în acesta), rezistența internă nu este concentrată în niciun element. Două terminale numai extern se comportă de parcă ar avea o impedanță internă concentrată și un generator de tensiune. În realitate, rezistența internă este o manifestare externă a unei combinații de efecte fizice:
- Dacă o rețea cu două terminale are doar sursa de energie fără nici un circuit electric (de exemplu, o celulă galvanică), atunci rezistența internă este aproape pur activă (cu excepția cazului în care vorbim de frecvențe foarte înalte), se datorează unor efecte fizice care nu permit puterea dată de această sursă către sarcina sa depaseasca o anumita limita. Cel mai simplu exemplu al unui astfel de efect este rezistența diferită de zero a conductorilor unui circuit electric. Dar, de regulă, efectele neelectrice natură. Deci, de exemplu, în putere poate fi limitată de zona de contact a substanțelor care participă la reacție, în generatorul unei centrale hidroelectrice - de o presiune limitată a apei etc.
- În cazul unei rețele cu două terminale care conține în interior schema de conexiuni, rezistența internă este „dispersată” în elementele circuitului (în plus față de mecanismele enumerate mai sus în sursă).
De aici rezultă și câteva caracteristici ale rezistenței interne:
Influența rezistenței interne asupra proprietăților unei rețele cu două terminale
Efectul rezistenței interne este o proprietate inerentă a oricărei rețele active cu două terminale. Principalul rezultat al prezenței rezistenței interne este limitarea puterii electrice care poate fi obținută în sarcina alimentată din această rețea cu două terminale.
Fie că există o rețea cu două terminale, care poate fi descrisă de circuitul echivalent de mai sus. O rețea cu două terminale are doi parametri necunoscuți care trebuie găsiți:
- Generator de tensiune EMF U
- Rezistență internă r
În cazul general, pentru a determina două necunoscute, este necesar să se facă două măsurători: se măsoară tensiunea la ieșirea rețelei cu două terminale (adică diferența de potențial U out \u003d φ 2 - φ 1) la doi curenți de sarcină diferiți. Atunci parametrii necunoscuți pot fi găsiți din sistemul de ecuații:
| (Voltaj) |
Unde U out1 eu 1, U out2- tensiune de iesire la curent eu 2. Rezolvând sistemul de ecuații, găsim necunoscutele necesare:
De obicei, pentru a calcula rezistența internă se folosește o tehnică mai simplă: tensiunea se găsește în modul circuit deschis și curentul în modul scurtcircuit al rețelei cu două terminale. În acest caz, sistemul () este scris după cum urmează:
Unde Uoc- tensiune de ieșire în modul inactiv circuit deschis), adică la curent de sarcină zero; Este c- curent de sarcină în regim de scurtcircuit (ing. scurt circuit), adică la o sarcină cu rezistență zero. Aici se ține cont de faptul că curentul de ieșire în modul inactiv și tensiunea de ieșire în modul de scurtcircuit sunt egale cu zero. Din ultimele ecuații obținem imediat:
| (IntRes) |
Măsurare
concept dimensiune aplicabil unui dispozitiv real (dar nu unui circuit). Măsurarea directă cu un ohmmetru nu este posibilă, deoarece sondele dispozitivului nu pot fi conectate la bornele rezistenței interne. Prin urmare, este necesară o măsurare indirectă, care nu diferă fundamental de calcul - tensiunile la sarcină sunt, de asemenea, necesare la două valori de curent diferite. Cu toate acestea, nu este întotdeauna posibilă utilizarea formulei simplificate (2), deoarece nu orice rețea reală cu două terminale permite funcționarea în modul de scurtcircuit.
Uneori se folosește următoarea metodă simplă de măsurare care nu necesită calcule:
- Se măsoară tensiunea în circuit deschis
- Un rezistor variabil este conectat ca sarcină și rezistența sa este selectată în așa fel încât tensiunea pe el să fie jumătate din tensiunea în circuit deschis.
După procedurile descrise, rezistența rezistenței de sarcină trebuie măsurată cu un ohmmetru - aceasta va fi egală cu rezistența internă a doi poli.
Indiferent de metoda de măsurare utilizată, trebuie să fiți atenți la supraîncărcarea celor două terminale cu un curent excesiv, adică curentul nu trebuie să depășească valorile maxime admise pentru acest două terminale.
Rezistență internă reactivă
Dacă circuitul echivalent cu două terminale conține elemente reactive - condensatoare și/sau inductori, atunci plată rezistența internă reactivă se realizează în același mod ca și cea activă, dar în locul rezistențelor rezistențelor se iau impedanțe complexe ale elementelor incluse în circuit și în loc de tensiuni și curenți, amplitudinile lor complexe, adică calculul. se realizează prin metoda amplitudinilor complexe.
Măsurare rezistența internă reactivă are unele particularități, deoarece este o funcție cu valoare complexă și nu o valoare scalară:
- Puteți căuta diverși parametri ai unei valori complexe: modul, argument, doar partea reală sau imaginară, precum și întregul număr complex. În consecință, tehnica de măsurare va depinde de ceea ce dorim să obținem.
- Oricare dintre parametrii enumerați depinde de frecvență. Teoretic, pentru a obține informații complete despre rezistența internă reactivă prin măsurare, este necesară îndepărtarea dependenta pe frecvență, adică efectuați măsurători pe toate frecvențele pe care le poate genera sursa acestei rețele cu două terminale.
Aplicație
În cele mai multe cazuri, nu ar trebui să vorbim despre aplicarea rezistență internă, și aproximativ contabilitate influența sa negativă, deoarece rezistența internă este mai degrabă un efect negativ. Cu toate acestea, în unele sisteme, prezența rezistenței interne cu o valoare nominală este pur și simplu necesară.
Simplificarea circuitelor echivalente
Reprezentarea unei rețele cu două terminale ca o combinație a unui generator de tensiune și rezistență internă este cel mai simplu și cel mai frecvent utilizat circuit echivalent al unei rețele cu două terminale.
Potrivire sursă și încărcare
Potrivirea sursei și a sarcinii este alegerea raportului dintre rezistența la sarcină și rezistența sursei interne pentru a obține proprietățile dorite ale sistemului rezultat (de regulă, ei încearcă să atingă valoarea maximă a oricărui parametru pentru o anumită sursă). Cele mai frecvent utilizate tipuri de potrivire sunt:
Potrivirea curentului și a puterii trebuie utilizată cu grijă, deoarece există pericolul de supraîncărcare a sursei.
Reducerea tensiunilor înalte
Uneori, la sursă se adaugă artificial o rezistență mare (se adaugă rezistenței interne a sursei) pentru a reduce semnificativ tensiunea primită de la aceasta. Cu toate acestea, adăugarea unui rezistor ca rezistență suplimentară (așa-numitul rezistor de stingere) duce la o eliberare inutilă de putere asupra acestuia. Pentru a evita risipa de energie, sistemele AC folosesc impedanțe de amortizare reactive, cel mai frecvent condensatoare. Acesta este modul în care sunt construite sursele de alimentare cu condensatoare. În mod similar, cu ajutorul unui robinet capacitiv de la o linie de înaltă tensiune, pot fi obținute tensiuni mici pentru a alimenta orice dispozitive autonome.
Reducerea zgomotului
La amplificarea semnalelor slabe, apare adesea problema minimizării zgomotului introdus de amplificator în semnal. Pentru asta, special amplificatoare cu zgomot redus, cu toate acestea, ele sunt proiectate în așa fel încât cea mai mică cifră de zgomot să fie obținută numai într-un anumit interval al impedanței de ieșire a sursei de semnal. De exemplu, un amplificator cu zgomot redus oferă un zgomot minim doar în domeniul impedanțelor de ieșire ale sursei de la 1 kΩ la 10 kΩ; dacă sursa de semnal are o impedanță de ieșire mai mică (de exemplu, un microfon cu o impedanță de ieșire de 30 ohmi), atunci trebuie utilizat un transformator de creștere între sursă și amplificator, care va crește impedanța de ieșire (precum și tensiunea semnalului) la valoarea cerută.
Restricții
Conceptul de rezistență internă este introdus printr-un circuit echivalent, deci se aplică aceleași limitări ca și pentru aplicabilitatea circuitelor echivalente.
Exemple
Valorile rezistenței interne sunt relative: ceea ce este considerat mic, de exemplu, pentru o celulă galvanică, este foarte mare pentru o baterie puternică. Mai jos sunt exemple de rețele cu două terminale și valorile rezistenței lor interne r. Cazuri banale de rețele bipolare fără surse specificat în mod specific.
Rezistență internă scăzută
Rezistenta interna mare
Rezistență internă negativă
Există rețele cu două terminale, a căror rezistență internă are negativ sens. In normal activ rezistență, energia este disipată, reactiv energia este stocată în rezistență și apoi eliberată înapoi la sursă. Particularitatea rezistenței negative este că ea însăși este o sursă de energie. Prin urmare, rezistența negativă în forma sa pură nu apare, ea poate fi imitată doar de un circuit electronic, care conține în mod necesar o sursă de energie. Rezistența internă negativă poate fi obținută în circuite folosind:
- elemente cu rezistență diferențială negativă, cum ar fi diode tunel
Sistemele de rezistență negativă sunt potențial instabile și, prin urmare, pot fi utilizate pentru a construi auto-oscilatoare.
Vezi si
Legături
Literatură
- Zernov N.V., Karpov V.G. Teoria circuitelor radio. - M. - L.: Energie, 1965. - 892 p.
- Jones M.H. Electronica - curs practic. - M.: Technosfera, 2006. - 512 p. ISBN 5-94836-086-5
Note
Fundația Wikimedia. 2010 .
- Dicționar terminologic explicativ politehnic
În epoca electricității, probabil că nu există o astfel de persoană care să nu știe despre existența curentului electric. Dar puțini oameni își amintesc mai mult dintr-un curs de fizică școlar decât numele cantităților: puterea curentului, tensiunea, rezistența, legea lui Ohm. Și doar foarte puțini își amintesc care este sensul acestor cuvinte.
În acest articol, vom discuta despre cum este creat un curent electric, cum este transmis printr-un circuit și cum să folosim această cantitate în calcule. Dar înainte de a trece la partea principală, să ne întoarcem la istoria descoperirii curentului electric și a surselor sale, precum și la definiția a ceea ce este forța electromotoare.
Poveste
Electricitatea ca sursă de energie este cunoscută încă din cele mai vechi timpuri, deoarece natura însăși o generează în volume uriașe. Un exemplu izbitor este fulgerul sau o rampă electrică. În ciuda unei asemenea apropieri de om, abia la mijlocul secolului al XVII-lea a fost valorificată această energie: Otto von Guericke, primarul din Magdeburg, a creat o mașină care permite generarea unei sarcini electrostatice. La mijlocul secolului al XVIII-lea, Peter von Muschenbruck, un om de știință din Olanda, creează primul condensator electric din lume, numit borcanul Leiden în onoarea universității în care a lucrat.
Poate că se obișnuiește să înceapă numărătoarea inversă a erei adevăratelor descoperiri dedicate electricității cu lucrările lui Luigi Galvani și Alessandro Volta, care au studiat, respectiv, curenții electrici în mușchi și apariția curentului în așa-numitele celule galvanice. Cercetările ulterioare ne-au deschis ochii asupra conexiunii dintre electricitate și magnetism, precum și asupra mai multor fenomene foarte utile (cum ar fi inducția electromagnetică), fără de care este imposibil să ne imaginăm viața noastră de astăzi.
Dar nu ne vom adânci în fenomenele magnetice și ne vom concentra doar pe cele electrice. Deci, să ne uităm la modul în care apare electricitatea în celulele galvanice și despre ce este vorba.
Ce este o celulă galvanică?
Putem spune că produce electricitate datorită reacțiilor chimice care au loc între componentele sale. Cea mai simplă celulă galvanică a fost inventată de Alessandro Volta și a numit după el coloana voltaică. Este alcătuit din mai multe straturi care alternează între ele: o placă de cupru, o garnitură conductivă (în varianta casnică se folosește vată înmuiată cu apă sărată) și o placă de zinc.
Ce reacții au loc în ea?
Să luăm în considerare mai detaliat procesele care ne permit să obținem energie electrică folosind o celulă galvanică. Există doar două astfel de transformări: oxidarea și reducerea. Atunci când un element, agentul reducător, este oxidat, acesta cedează electroni unui alt element, agentul de oxidare. Agentul de oxidare, la rândul său, este redus prin acceptarea electronilor. Astfel, există o mișcare a particulelor încărcate de la o placă la alta, iar aceasta, după cum știți, se numește curent electric.
Și acum să trecem la subiectul principal al acestui articol - EMF-ul sursei curente. Și, pentru început, să luăm în considerare ce este această forță electromotoare (EMF).
Ce este EDS?
Această valoare poate fi reprezentată ca munca forțelor (și anume „muncă”) efectuată atunci când o sarcină se deplasează de-a lungul unui circuit electric închis. De foarte multe ori ei fac și precizări că sarcina trebuie să fie neapărat pozitivă și unitate. Și acesta este un plus semnificativ, deoarece numai în aceste condiții forța electromotoare poate fi considerată o cantitate măsurabilă precisă. Apropo, se măsoară în aceleași unități ca și tensiunea: în volți (V).
Sursa de curent EMF
După cum știți, fiecare baterie sau baterie are propria sa valoare de rezistență, pe care sunt capabile să o furnizeze. Această valoare, EMF-ul sursei de curent, arată cât de multă muncă este efectuată de forțele externe pentru a muta încărcarea de-a lungul circuitului în care este inclusă bateria sau acumulatorul.
De asemenea, merită să clarificăm ce tip de curent produce sursa: direct, alternativ sau pulsat. Celulele galvanice, inclusiv acumulatorii și bateriile, produc întotdeauna numai curent electric direct. EMF-ul sursei de curent în acest caz va fi egal în valoare absolută cu tensiunea de ieșire la contactele sursei.
Acum este timpul să ne dăm seama de ce este necesară o astfel de cantitate ca EMF, cum să o folosim în calcularea altor cantități ale unui circuit electric.
Formula EMF
Am aflat deja că EMF a sursei de curent este egală cu munca forțelor externe pentru a deplasa sarcina. Pentru o mai mare claritate, am decis să notăm formula pentru această cantitate: E=A forțe externe /q, unde A este munca și q este sarcina pentru care a fost efectuată munca. Rețineți că se ia taxa totală, nu taxa unitară. Acest lucru se face deoarece luăm în considerare munca forțelor pentru a muta toate sarcinile din conductor. Și acest raport dintre muncă și încărcare va fi întotdeauna constant pentru o anumită sursă, deoarece indiferent de câte particule încărcate luați, cantitatea specifică de muncă pentru fiecare dintre ele va fi aceeași.
După cum puteți vedea, formula forței electromotoare nu este atât de complicată și constă doar din două cantități. Este timpul să trecem la una dintre principalele întrebări care decurg din acest articol.
De ce este nevoie de EDS?
S-a spus deja că EMF și tensiunea sunt, de fapt, aceleași cantități. Dacă cunoaștem valorile EMF și rezistența internă a sursei de curent, atunci nu va fi dificil să le înlocuim în legea lui Ohm pentru un circuit complet, care arată astfel: I \u003d e / (R + r), unde I este puterea curentului, e este EMF, R - rezistența circuitului, r - rezistența internă a sursei de curent. De aici putem găsi două caracteristici ale circuitului: I și R. De remarcat că toate aceste argumente și formule sunt valabile doar pentru un circuit DC. În cazul unei variabile, formulele vor fi complet diferite, deoarece se supune propriilor legi oscilatorii.
Dar încă rămâne neclar ce aplicație are EMF-ul unei surse de curent. Într-un circuit, de regulă, există o mulțime de elemente care își îndeplinesc funcția. Orice telefon are o placă, care, de asemenea, nu este altceva decât un circuit electric. Și fiecare astfel de circuit necesită o sursă de curent pentru a funcționa. Și este foarte important ca EMF-ul său să fie potrivit în ceea ce privește parametrii pentru toate elementele circuitului. În caz contrar, circuitul fie va înceta să funcționeze, fie se va arde din cauza tensiunii ridicate din interiorul său.
Concluzie
Credem că acest articol a fost util pentru mulți. Într-adevăr, în lumea modernă este foarte important să știm cât mai multe despre ceea ce ne înconjoară. Inclusiv cunoștințe esențiale despre natura curentului electric și comportamentul acestuia în interiorul circuitelor. Și dacă crezi că așa ceva ca un circuit electric este folosit doar în laboratoare și ești departe de asta, atunci te înșeli foarte mult: toate dispozitivele care consumă energie electrică sunt de fapt formate din circuite. Și fiecare dintre ele are propria sa sursă de curent care creează un EMF.
Să încercăm să rezolvăm această problemă cu un exemplu concret. Forța electromotoare a sursei de alimentare este de 4,5 V. O sarcină a fost conectată la ea și a trecut prin ea un curent egal cu 0,26 A. Tensiunea a devenit în același timp egală cu 3,7 V. În primul rând, imaginați-vă că un circuit în serie a unei surse de tensiune ideală de 4,5 V, a cărei rezistență internă este zero, precum și a unui rezistor, a cărui valoare trebuie găsită. Este clar că de fapt nu este cazul, dar pentru calcule analogia va fi potrivită.
2 pas
Amintiți-vă că litera U indică doar tensiunea sub sarcină. Pentru a desemna forța electromotoare, este rezervată o altă literă - E. Este imposibil să o măsurați absolut exact, deoarece este necesar un voltmetru cu o rezistență de intrare infinită. Chiar și cu un voltmetru electrostatic (electrometru), este uriaș, dar nu infinit. Dar un lucru este absolut exact, iar celălalt este cu o precizie acceptabilă în practică. Al doilea este destul de fezabil: este necesar doar ca rezistența internă a sursei să fie neglijabilă în comparație cu rezistența internă a voltmetrului. Între timp, linia de jos este, să calculăm diferența dintre EMF-ul sursei și tensiunea acesteia sub o sarcină care consumă un curent de 260 mA. E-U = 4,5-3,7 = 0,8. Aceasta va fi căderea de tensiune pe acel „rezistor virtual”.
3 pas
Ei bine, atunci totul este simplu, pentru că intră în joc clasica lege a lui Ohm. Amintiți-vă că curentul prin sarcină și „rezistorul virtual” este același, deoarece sunt conectate în serie. Căderea de tensiune pe acesta din urmă (0,8 V) este împărțită la puterea curentului (0,26 A) și obținem 3,08 Ohm. Iată răspunsul! De asemenea, puteți calcula cât de multă putere este disipată la sarcină și cât este inutilă la sursă. Disipat la sarcină: 3,7 * 0,26 \u003d 0,962 W. La sursă: 0,8 * 0,26 \u003d 0,208 W. Calculați singur procentul dintre ele. Dar acesta nu este singurul tip de problemă pentru a găsi rezistența internă a sursei. Există și acelea în care este indicată rezistența la sarcină în loc de puterea curentului, iar restul datelor inițiale sunt aceleași. Apoi mai întâi trebuie să mai facem un calcul. Împărțiți tensiunea sub sarcină (nu EMF!) dată în condiție de rezistența de sarcină. Și obțineți curentul în circuit. După aceea, așa cum spun fizicienii, „problema se reduce la cea anterioară”! Încercați să faceți o astfel de problemă și să o rezolvați.
