Konsideroni sistemin më të thjeshtë të përcjellësve që përmbajnë një burim rryme (Fig. III.29). Supozoni se në një pajisje që konsumon energji elektrike, është e nevojshme të ruhet një forcë e caktuar aktuale dhe elektronet duhet të lëvizin në drejtimin e treguar nga shigjetat. Natyrisht, kur transferohen përmes elektroneve me një ngarkesë totale të barabartë me -, forcat elektrike që veprojnë mbi elektronet në drejtim do të kryejnë punë pozitive, e cila, sipas formulës (1.42), varet vetëm nga potencialet e pikave fillestare dhe përfundimtare të trajektorja e transferimit dhe është e barabartë me
Për të mbajtur konstante potencialet, burimi aktual duhet të transferojë vazhdimisht elektronet nga pika 1 në pikën 2. Në këtë rast, është e nevojshme të kapërcehet tërheqja e elektroneve në pikën e ngarkuar pozitivisht 1 dhe zmbrapsja nga pika 2 e ngarkuar negativisht. dmth të kapërcejë forcën elektrostatike të drejtuar brenda burimit nga pika 2 në pikën 1. Kështu, burimi aktual duhet të zbatojë tek elektronet një forcë të jashtme të drejtuar kundër forcës elektrostatike.
shkaktuar nga përplasjet ndërmjet elektroneve dhe atomeve të burimit aktual. Gjatë këtyre përplasjeve, një pjesë e energjisë kinetike të lëvizjes së porositur të elektroneve humbet, dhe për këtë arsye, për të ruajtur një shpejtësi konstante të kësaj lëvizjeje, burimi aktual duhet të kompensojë humbjen e mësipërme të energjisë brenda vetë burimit.
Puna totale e kryer nga forcat e jashtme brenda burimit të rrymës kur ngarkesa transferohet nga pika 1 në pikën 2 është e barabartë me shumën: 1) puna kundër forcave elektrostatike që veprojnë brenda burimit aktual dhe 2) humbjet e energjisë së elektroneve kur kalojnë. përmes burimit aktual:
Ky raport shpreh ligjin e ruajtjes së energjisë. Natyrisht, puna e një force të jashtme është e barabartë me punën e bërë nga forcat elektrostatike jashtë burimit aktual. Kjo do të thotë se burimi i rrymës është gjithashtu një burim i asaj energjie ose pune që çlirohet nga lëvizja e ngarkesave në seksionin e jashtëm të qarkut. Për të mbajtur konstante potencialet, burimi aktual duhet të kryejë vazhdimisht punë për të kompensuar humbjen e energji në qarkun e jashtëm
Për të vlerësuar humbjen e energjisë së elektroneve gjatë lëvizjes së tyre brenda vetë burimit aktual, është e nevojshme të dihet rezistenca e tij elektrike, më pas, sipas formulës (2.13)
Puna e plotë e forcave të jashtme bazuar në ligjin e ruajtjes së energjisë (shih formulën (2.19))
Raporti i punës së bërë nga forcat e jashtme brenda burimit të rrymës kur ngarkesa kalon nëpër të me vlerën e kësaj ngarkese quhet forca elektromotore (e.m.f.) e këtij burimi aktual dhe shënohet:
Bazuar në ligjin e Ohm-it për një seksion zinxhir
Kjo formulë shpreh ligjin e Ohm-it për një qark të mbyllur përmes të cilit rrjedh një rrymë e drejtpërdrejtë. Duke e quajtur rënien e tensionit në seksionet e jashtme të qarkut dhe rënien e tensionit brenda burimit aktual, ligji i Ohm-it mund të shprehet ndryshe:
forca elektromotore që vepron në një qark të mbyllur është e barabartë me shumën e rënieve të tensionit në këtë qark.
Çdo punë e dytë e bërë nga burimi aktual, domethënë fuqia e tij,
Kjo punë është e barabartë me energjinë që lirohet çdo sekondë në të gjitha rezistencat e qarkut.
Nëse burimi aktual nuk është i mbyllur, atëherë lëvizja e urdhëruar e ngarkesave nëpër të nuk ndodh dhe nuk ka humbje energjie brenda burimit aktual. Forca e jashtme mund të shkaktojë vetëm akumulimin e ngarkesave në polet e burimit aktual. Ky akumulim do të ndalet kur një fushë elektrike shfaqet brenda burimit midis poleve të tij në të cilën forca elektrostatike bëhet e barabartë me forcën e jashtme, domethënë diferenca potenciale midis poleve të një burimi të rrymës së hapur mund të llogaritet duke përdorur formulën (1.39) :
për më tepër, integrimi mund të kryhet përgjatë çdo linje që lidh polet e burimit aktual. Zëvendësoni (ngarkesa e provës, si zakonisht, është pozitive) dhe zëvendësojeni me
Megjithatë, ka punë që kryejnë forcat e jashtme kundër forcave elektrostatike kur ngarkesa transferohet nga pika 2 në pikën, atëherë, sipas përkufizimit të mësipërm, p.sh. etj me.
Kështu, forca elektromotore e burimit aktual është e barabartë me ndryshimin e potencialit në polet e tij në gjendje të hapur. Nëse burimi aktual është i mbyllur në një qark të jashtëm, atëherë, sipas formulës (2.22), diferenca potenciale midis poleve të tij do të jetë më e vogël se e. etj me. nga sasia e rënies së tensionit brenda vetë burimit:
Supozoni se ekzistojnë dy burime rryme në qarkun elektrik (Fig. II 1.30), të cilat mund të ndizen në mënyrë që forcat e jashtme në to të veprojnë ose në një ose në drejtime të kundërta (b). Në rastin e parë (a), forcat e jashtme në të dy burimet veprojnë në drejtim të lëvizjes së ngarkesave dhe kryejnë punë pozitive.Puna e përgjithshme e këtyre forcave dhe më pas që veprojnë në qark është e. etj me.
Energjia e çliruar në qark është e barabartë me shumën e punës së kryer nga të dy burimet.
Në rastin e dytë (b) në burimin I, forcat e jashtme veprojnë në drejtim të lëvizjes së ngarkesave dhe kryejnë punë pozitive; në burimin II, forcat e jashtme drejtohen kundër lëvizjes së ngarkesave dhe kryejnë punë negative. Puna totale e forcave të jashtme në qark dhe totali e. etj me. në lak
Për një elektricist dhe inxhinier elektronik, një nga ligjet bazë është Ligji i Ohm-it. Çdo ditë, puna vendos detyra të reja për një specialist dhe shpesh është e nevojshme të gjesh një zëvendësim për një rezistencë të djegur ose një grup elementësh. Një elektricist shpesh duhet të ndërrojë kabllot, për të zgjedhur atë të duhurin, duhet të "vlerësoni" rrymën në ngarkesë, ndaj duhet të përdorni ligjet dhe raportet më të thjeshta fizike në jetën e përditshme. Rëndësia e Ligjit të Ohmit në inxhinierinë elektrike është kolosale, meqë ra fjala, shumica e punimeve të diplomave të specialiteteve të inxhinierisë elektrike llogariten me 70-90% sipas një formule.
Referenca e historisë
Ligji i Ohm-it u zbulua në 1826 nga shkencëtari gjerman Georg Ohm. Ai përcaktoi dhe përshkroi në mënyrë empirike ligjin e marrëdhënies midis fuqisë së rrymës, tensionit dhe llojit të përcjellësit. Më vonë doli se komponenti i tretë nuk është asgjë më shumë se rezistenca. Më pas, ky ligj u emërua për nder të zbuluesit, por ligji nuk u kufizua vetëm në këtë çështje, u emërua mbiemri i tij dhe sasia fizike, si nderim për veprën e tij.
Vlera në të cilën matet rezistenca është emëruar pas Georg Ohm. Për shembull, rezistorët kanë dy karakteristika kryesore: fuqia në vat dhe rezistenca - një njësi matëse në ohmë, kilo-ohmë, mega-ohmë, etj.
Ligji i Ohmit për një pjesë të një zinxhiri
Për të përshkruar një qark elektrik që nuk përmban EMF, mund të përdorni ligjin e Ohm-it për një seksion të qarkut. Kjo është forma më e thjeshtë e regjistrimit. Duket kështu:
Ku I është rrymë, e matur në Amper, U është tension në volt, R është rezistenca në Ohm.
Kjo formulë na tregon se rryma është drejtpërdrejt proporcionale me tensionin dhe anasjelltas proporcionale me rezistencën - ky është formulimi i saktë i Ligjit të Ohm-it. Kuptimi fizik i kësaj formule është të përshkruajë varësinë e rrymës përmes një seksioni të qarkut në një rezistencë dhe tension të njohur.
Kujdes! Kjo formulë është e vlefshme për rrymën e drejtpërdrejtë, për rrymën alternative ka dallime të vogla, do t'i kthehemi kësaj më vonë.
Përveç raportit të sasive elektrike, kjo formë na tregon se grafiku i varësisë së rrymës nga tensioni në rezistencë është linear dhe plotësohet ekuacioni i funksionit:
f (x) = ky ose f (u) = IR ose f (u) = (1 / R) * I
Ligji i Ohmit për një seksion të qarkut përdoret për të llogaritur rezistencën e një rezistence në një seksion të një qarku ose për të përcaktuar rrymën përmes tij në një tension dhe rezistencë të njohur. Për shembull, ne kemi një rezistencë R me një rezistencë prej 6 ohms, një tension prej 12 V aplikohet në terminalet e tij. Duhet të zbuloni se sa rrymë do të rrjedhë nëpër të. Le të llogarisim:
I = 12V / 6 Ohm = 2A
Një përcjellës ideal nuk ka rezistencë, megjithatë, për shkak të strukturës së molekulave të substancës nga e cila përbëhet, çdo trup përcjellës ka rezistencë. Për shembull, kjo ishte arsyeja e kalimit nga telat e aluminit në telat e bakrit në rrjetet elektrike shtëpiake. Rezistenca e bakrit (ohms për metër gjatësi) është më e vogël se ajo e aluminit. Prandaj, telat e bakrit nxehen më pak, i rezistojnë rrymave të larta, që do të thotë se mund të përdorni një tel me një seksion kryq më të vogël.
Një shembull tjetër - spiralet e pajisjeve të ngrohjes dhe rezistencave kanë një rezistencë të lartë specifike, sepse përbëhen nga metale të ndryshme me rezistencë të lartë, si nikromi, kantali etj. Kur transportuesit e ngarkesës lëvizin nëpër një përcjellës, ato përplasen me grimcat në rrjetën kristalore, si rezultat i së cilës energjia lirohet në formën e nxehtësisë dhe përcjellësi nxehet. Sa më shumë rrymë - sa më shumë përplasje - aq më shumë ngrohje.
Për të zvogëluar ngrohjen, përcjellësi duhet të shkurtohet ose të rritet në trashësi (zona e seksionit tërthor). Ky informacion mund të shkruhet në formën e një formule:
Teli R = ρ (L / S)
Ku ρ është rezistenca në Ohm * mm 2 / m, L është gjatësia në m, S është zona e prerjes kryq.
Ligji i Ohmit për qarkun paralel dhe serial
Në varësi të llojit të lidhjes, ekziston një model i ndryshëm i rrjedhës së rrymës dhe shpërndarjes së tensionit. Për një seksion të një qarku të një lidhjeje serike të elementeve, voltazhi, rryma dhe rezistenca gjenden me formulën:
Kjo do të thotë që e njëjta rrymë rrjedh në një qark të një numri arbitrar elementësh të lidhur në seri. Në këtë rast, voltazhi i aplikuar në të gjithë elementët (shuma e rënies së tensionit) është i barabartë me tensionin e daljes së furnizimit me energji elektrike. Çdo element individualisht ka vlerën e vet të tensionit dhe varet nga forca aktuale dhe rezistenca specifike:
U el = I * R element
Rezistenca e seksionit të qarkut për elementët e lidhur paralelisht llogaritet me formulën:
1 / R = 1 / R1 + 1 / R2
Për një lidhje të përzier, duhet ta sillni zinxhirin në një formë ekuivalente. Për shembull, nëse një rezistencë lidhet me dy rezistorë të lidhur paralelisht, atëherë së pari llogaritni rezistencën e atyre të lidhura paralelisht. Ju do të merrni rezistencën totale të dy rezistorëve dhe ju vetëm duhet ta shtoni atë tek e treta, e cila është e lidhur në seri me ta.
Ligji i Ohmit për një qark të plotë
Një qark i plotë merr një burim energjie. Një burim ideal i energjisë është një pajisje që ka një karakteristikë:
- tension, nëse është një burim EMF;
- fuqia aktuale, nëse është një burim rrymë;
Një furnizim i tillë me energji elektrike është i aftë të japë çdo energji me parametra konstante të daljes. Në një furnizim të vërtetë me energji elektrike, ka edhe parametra të tillë si fuqia dhe rezistenca e brendshme. Në fakt, rezistenca e brendshme është një rezistencë imagjinare e instaluar në seri me burimin EMF.
Formula e Ligjit të Ohmit për një qark të plotë duket e ngjashme, por rezistenca e brendshme e PI shtohet. Për një zinxhir të plotë, shkruhet nga formula:
I = ε / (R + r)
Ku ε është EMF në volt, R është rezistenca e ngarkesës, r është rezistenca e brendshme e burimit të energjisë.
Në praktikë, rezistenca e brendshme është një pjesë e Ohm, por për burimet galvanike, ajo rritet ndjeshëm. Ju e keni vërejtur këtë kur dy bateri (të reja dhe të vdekura) kanë të njëjtin tension, por njëra jep rrymën e kërkuar dhe funksionon siç duhet, dhe e dyta nuk funksionon, sepse zbehet me ngarkesën më të vogël.
Ligji i Ohm-it në formë diferenciale dhe integrale
Për një seksion homogjen të qarkut, formulat e mësipërme janë të vlefshme; për një përcjellës johomogjen, ai duhet të ndahet në segmentet më të shkurtra të mundshme në mënyrë që ndryshimet në dimensionet e tij të minimizohen brenda këtij segmenti. Ky quhet Ligji i Ohm-it në formë diferenciale.
Me fjalë të tjera: dendësia e rrymës është drejtpërdrejt proporcionale me forcën dhe përçueshmërinë për një seksion pafundësisht të vogël të përcjellësit.
Në formë integrale:
Ligji i Ohmit për rrymë alternative
Gjatë llogaritjes së qarqeve AC, në vend të konceptit të rezistencës, futet koncepti i "rezistencës". Impedanca shënohet me shkronjën Z, ajo përfshin rezistencën e ngarkesës R a dhe reaktancën X (ose R r). Kjo është për shkak të formës së rrymës sinusoidale (dhe rrymave të çdo forme tjetër) dhe parametrave të elementëve induktivë, si dhe ligjeve të komutimit:
- Rryma në një qark me induktivitet nuk mund të ndryshojë në çast.
- Tensioni në një qark me një kapacitet nuk mund të ndryshojë menjëherë.
Kështu, rryma fillon të mbetet prapa ose përpara tensionit, dhe fuqia e dukshme ndahet në aktive dhe reaktive.
X L dhe X C janë komponentët reaktivë të ngarkesës.
Në këtë drejtim, vlera e cosF është paraqitur:
Këtu - Q - fuqia reaktive për shkak të rrymës alternative dhe komponentëve induktiv-kapacitiv, P - fuqia aktive (e ndarë për komponentët aktivë), S - fuqia totale, cosФ - faktori i fuqisë.
Ju mund të keni vënë re se formula dhe paraqitja e saj mbivendosen me teoremën e Pitagorës. Kjo është me të vërtetë kështu, dhe këndi Ф varet nga sa i madh është komponenti reaktiv i ngarkesës - sa më shumë të jetë, aq më shumë është. Në praktikë, kjo çon në faktin se rryma që rrjedh aktualisht në rrjet është më e madhe se ajo që merret parasysh nga matësi i amvisërive, ndërkohë që ndërmarrjet paguajnë për kapacitetin e plotë.
Në këtë rast, rezistenca paraqitet në një formë komplekse:
Këtu j është njësia imagjinare, e cila është tipike për formën komplekse të ekuacioneve. Më pak e shënuar si i, por në inxhinierinë elektrike, vlera rms e një rryme alternative shënohet gjithashtu, prandaj, për të mos u ngatërruar, është më mirë të përdorni j.
Njësia imagjinare është √-1. Është logjike që nuk ka një numër të tillë gjatë katrorit, i cili mund të marrë një rezultat negativ "-1".
Si të mbani mend ligjin e Ohm-it
Për të mësuar përmendësh Ligjin e Ohm-it, mund ta mësoni përmendësh formulimin me fjalë të thjeshta si:
Sa më i lartë të jetë voltazhi, aq më i lartë është rryma, aq më e lartë është rezistenca, aq më e ulët është rryma.
Ose përdorni figura dhe rregulla mnemonike. E para është një paraqitje piramidale e ligjit të Ohm-it - e shkurtër dhe e kuptueshme.
Një rregull mnemonik është një formë e thjeshtuar e një koncepti për kuptimin dhe studimin e tij të thjeshtë dhe të lehtë. Mund të jetë ose verbale ose grafike. Për të gjetur saktë formulën e duhur, mbyllni vlerën e kërkuar me gisht dhe merrni përgjigjen në formën e një produkti ose koeficienti. Kështu funksionon:
E dyta është një shfaqje karikature. Këtu tregohet: sa më shumë Ohm të përpiqet, aq më e vështirë kalon Amperi, dhe sa më shumë Volt, aq më lehtë kalon Amperi.
Ligji i Ohmit është një nga themelet në inxhinierinë elektrike, pa dijeninë e tij, shumica e llogaritjeve janë të pamundura. Dhe në punën e përditshme, shpesh duhet të përktheni ose përcaktoni rrymën me rezistencë. Nuk është aspak e nevojshme të kuptohet përfundimi i tij dhe origjina e të gjitha sasive - por formulat përfundimtare janë të detyrueshme për zotërim. Si përfundim, dëshiroj të vërej se ekziston një proverb i vjetër komik nga elektricistët: "Nëse nuk e njeh Om, rri në shtëpi." Dhe nëse në çdo shaka ka një kokërr të vërtetë, atëherë këtu kjo kokërr e së vërtetës është 100%. Studioni bazat teorike nëse dëshironi të bëheni profesionist në praktikë, dhe artikuj të tjerë nga faqja jonë do t'ju ndihmojnë për këtë.
si( 0 ) Unë nuk e pelqej( 0 )
shpesh gjen zbatim në punën me energji elektrike. Falë modelit të gjetur nga fizikani gjerman Georg Ohm, sot ne mund të llogarisim sasinë e rrymës që rrjedh në tel ose trashësinë e kërkuar të telit për t'u lidhur me rrjetin.
Historia e zbulimit
Shkencëtari i ardhshëm ishte i interesuar që në moshë të re. Ai ka kryer shumë teste në lidhje me. Për shkak të papërsosmërisë së instrumenteve matëse të asaj kohe, rezultatet e para të hulumtimit ishin të gabuara dhe penguan zhvillimin e mëtejshëm të çështjes. Georg botoi punimin e parë shkencor në të cilin ai përshkroi marrëdhënien e mundshme midis tensionit dhe rrymës. Puna e tij e mëvonshme konfirmoi supozimet dhe Ohm formuloi ligjin e tij të famshëm. Të gjitha punimet u përfshinë në raportin e 1826, por komuniteti shkencor nuk i vuri re veprat e fizikanit të ri.
Pesë vjet më vonë, kur shkencëtari i famshëm francez Poulier arriti në të njëjtin përfundim, Georg Ohm iu dha medalja Copley për kontributin e tij të madh në zhvillimin e fizikës si shkencë.
Sot ligji i Ohmit përdoret në të gjithë botën, i njohur si ligji i vërtetë i natyrës. ...
Pershkrim i detajuar
Ligji i Georg tregon vlerën e energjisë elektrike në një rrjet të caktuar, i cili ka një varësi nga rezistenca ndaj ngarkesës dhe elementët e brendshëm të burimit të energjisë. Le ta shqyrtojmë këtë në detaje.
Një pajisje konvencionale që përdor energji elektrike (për shembull, një altoparlant zanor), kur lidhet me një burim energjie, formon një qark të mbyllur (Figura 1). Le të lidhim altoparlantin me baterinë. Rryma që rrjedh përmes altoparlantit rrjedh edhe përmes furnizimit me energji elektrike. Rrjedha e grimcave të ngarkuara do të përmbushë rezistencën e telit dhe elektronikës së brendshme të pajisjes, si dhe rezistencën e baterisë (elektroliti brenda kanaçes ka një efekt të caktuar në rrymën elektrike). Bazuar në këtë, vlera e rezistencës së një rrjeti të mbyllur është shuma e rezistencës:
- Furnizimi me energji elektrike;
- Pajisja elektrike.
Lidhja e një pajisjeje elektrike konvencionale (altoparlanti) me një burim energjie (bateria e makinës)
Parametri i parë quhet i brendshëm, i dyti - rezistencë e jashtme. Kundërveprimi i burimit të energjisë elektrike shënohet me simbolin r.
Imagjinoni që një rrymë e caktuar T kalon nëpër rrjet, një burim energjie/pajisje elektrike. Për të ruajtur një vlerë të qëndrueshme të energjisë elektrike në rrjetin e jashtëm, në përputhje me ligjin, në skajet e tij duhet të vërehet një diferencë potenciale, e cila është e barabartë me R * T. Një rrymë me të njëjtën madhësi rrjedh brenda qarkut. Si pasojë, mbajtja e një vlere konstante të energjisë elektrike brenda rrjetit kërkon një diferencë potenciale në skajet e rezistencës r. Ajo, sipas ligjit, duhet të jetë e barabartë me T * r. Duke ruajtur një rrymë të qëndrueshme në rrjet, vlera e forcës elektromotore është:
E = T * r + T * R
Nga formula rezulton se EMF është e barabartë me shumën e rënies së tensionit në rrjetin e brendshëm dhe të jashtëm. Nëse nxjerrim vlerën e T jashtë kllapave, marrim:
E =T (r + R)
T = E / (r + R)
Shembuj të detyrave për zbatimin e ligjit për një rrjet të lidhur
1) Një reostat 5 Ohm është i lidhur me një burim EMF 15 V me një rezistencë 2 Ohm. Detyra është të llogaritet rryma dhe tensioni në terminalet.
Llogaritja
- Imagjinoni ligjin e Ohmit për një rrjet të lidhur: T = E / (r + R).
- Rënia e tensionit llogaritet me formulën: U = E-Tr = ER / (R + r).
- Zëvendësoni vlerat e disponueshme në formulën: T = (15 V) / ((5 + 2) Ohm) = 2.1 A, U = (15 V * 5 Ohm) / (5 + 1) Ohm = 12.5 V
Përgjigje: 2.1 A, 12.5 V.
2) Kur një rezistencë me rezistencë 30 ohmë lidhej me elementët galvanikë, rryma në rrjet merrte vlerën 1,5 A dhe kur lidhej i njëjti element me rezistencë 15 om, rryma bëhej 2,5 A. detyra është të zbuloni vlerën e EMF dhe rezistencën e brendshme të qarkut të qelizave galvanike.
Llogaritja
- Le të shkruajmë ligjin e Georg Ohm për rrjetin e lidhur: T = E / (r + R).
- Prej tij nxjerrim formulat për rezistencën e brendshme dhe të jashtme: E = T_1 R_1 + T_1 r, E = T_2 R_2 + T 2r.
- Le të barazojmë pjesët e formulës dhe të llogarisim rezistencën e brendshme: r = (T_1 R_1-T_2 R_2) / (T_2-T_1).
- Zëvendësoni vlerat e marra në ligj: E = (T_1 T_2 (R_2-R_1)) / (T_2-T_1).
- Le të bëjmë llogaritjet: r = (1,5 A ∙ 30 Ohm-2,5A ∙ 15 Ohm) / (2,5-1,5) A = 7,5 Ohm, E = (1,5 A ∙ 2,5A (30-15) Ohm) / (2,5 -1,5) A) = 56 V.
Përgjigje: 7,5 Ohm, 56 V.
Fusha e ligjit të Ohm-it për një qark të mbyllur
Ligji i Ohm-it është mjeti universal i një elektricisti. Kjo ju lejon të llogaritni saktë rrymën dhe tensionin në rrjet. Disa pajisje bazohen në ligjin e Ohm-it. Në veçanti, siguresat.
Qark i shkurtër - një qark i shkurtër aksidental i dy seksioneve të rrjetit, i paparashikuar nga dizajni i pajisjeve dhe që çon në keqfunksionime. Për të parandaluar fenomene të tilla, përdorni pajisje speciale që fikin energjinë elektrike.
Nëse ka një qark të shkurtër aksidental me një mbingarkesë të madhe, pajisja do të ndërpresë automatikisht rrymën.
Ligji i Ohm-it në këtë rast e gjen vendin e tij në seksionin e qarkut të rrymës së drejtpërdrejtë. Mund të ketë shumë më tepër procese në një diagram të plotë. Shumë veprime në ndërtimin e një rrjeti elektrik ose riparimin e tij duhet të kryhen duke marrë parasysh ligjin e Georg Ohm.
Për një studim të plotë të raportit të parametrave aktualë në përcjellës, janë paraqitur formulat e mëposhtme: 
Një shprehje më komplekse e ligjit për zbatim praktik: 
Rezistenca përfaqësohet nga raporti i tensionit ndaj rrymës në qark. Nëse tensioni rritet n herë, rryma do të rritet gjithashtu n herë.
Veprat e Gustav Kirgoff nuk janë më pak të famshme në inxhinierinë elektrike. Rregullat e tij zbatohen në llogaritjet e rrjeteve të degëzuara. Këto rregulla bazohen në.
Punimet e shkencëtarit kanë gjetur zbatim në shpikjen e shumë gjërave të përditshme, si llambat inkandeshente dhe sobat elektrike. Përparimet moderne në elektronikë i detyrohen shumë zbulimeve të 1825-ës.
Ligji i Ohmit për një qark të mbyllur e thotë këtë. Madhësia e rrymës në një qark të mbyllur, i cili përbëhet nga një burim rrymë me një rezistencë të brendshme, si dhe një rezistencë ndaj ngarkesës së jashtme. Do të jetë e barabartë me raportin e forcës elektromotore të burimit me shumën e rezistencave të jashtme dhe të brendshme.
Formula 1 - Ligji i Ohm-it për një qark të mbyllur
Ku R Rezistenca e qarkut të jashtëm matet në ohmë
r rezistenca e brendshme e burimit aktual matet gjithashtu në ohmë
I Amperazhi në qark. Matur në Amper
E Forca elektromotore e burimit të rrymës matet në Volt
Ndonjëherë lindin situata kur është e nevojshme të gjendet forca aktuale në qark, por tensioni në skajet e tij nuk është vendosur. Sidoqoftë, rezistenca e qarkut dhe forca elektromotore e burimit aktual janë të njohura. Në këtë rast, është e pamundur të zbatohet ligji i Ohm-it për një pjesë të zinxhirit.
Në këtë rast, zbatohet ligji i Ohm-it për një qark të mbyllur. Për të shpjeguar parimin e funksionimit të këtij ligji, ne do të bëjmë një eksperiment. Për ta bërë këtë, ne kemi nevojë për një burim aktual, një reostat, një voltmetër dhe një ampermetër.
Për të filluar, le të ndërtojmë një qark të përbërë nga një burim i rrymës reostat dhe një ampermetër. Para fillimit të eksperimentit, sillni reostatin në pozicionin maksimal. Pas ndezjes, në qark do të shfaqet një rrymë, e cila mund të vëzhgohet me një ampermetër. Duke lëvizur rrëshqitësin e reostatit, do të shohim se kur ndryshon rezistenca e jashtme e qarkut, rryma ndryshon.
Figura 1 - Matja e rrymës në qark
Më tej, duke lënë një rezistencë të caktuar në reostat, lidhni një tjetër të njëjtë paralel me burimin aktual. Dhe do të shohim që rryma në qark do të rritet. Duket se të dy burimet kanë të njëjtin tension, rezistenca e qarkut të jashtëm nuk ka ndryshuar, pse u rrit rryma.
Kjo ndodhi sepse rezistenca e brendshme e burimit aktual u ul. Dhe meqenëse në një qark të mbyllur është i lidhur në seri me një rezistencë të jashtme dhe një burim aktual. Atëherë kjo rezistencë e brendshme përfshihet edhe në formimin e rrymës në qark.
Formula 2 është ligji i Ohm-it për një qark të mbyllur me n numër të burimeve të rrymës të lidhur paralelisht.
Bazuar në sa më sipër, mund të konkludojmë se në një qark elektrik të mbyllur real, vlera e rrymës nuk është në gjendje të rritet pafundësisht kur ndodh një qark i shkurtër në burimin aktual, pasi kjo vlerë kufizohet nga rezistenca e brendshme e burimit aktual.
Nëse pikat 1 dhe 2 përkojnë, atëherë shprehja e ligjit të Ohm për sitin merr një formë më të thjeshtë:
ku është rezistenca totale e qarkut të mbyllur, duke përfshirë rezistencën e brendshme të burimeve, dhe është shuma algjebrike e emf. në këtë zinxhir.
Rryma që ndodh kur rezistenca e jashtme është e barabartë me zero quhet rryma e qarkut të shkurtër.
Leksioni 10.
Lidhja e përçuesve.
Duke përdorur ligjin e Ohmit për një seksion të një qarku, mund të tregohet se rezistenca e lidhjes serike dhe paralele të përcjellësve janë të barabartë, përkatësisht:
Dëshmi:
Vini re se kur përçuesit janë të lidhur paralelisht, rezistenca totale është gjithmonë më e vogël se rezistenca më e ulët në lidhjen paralele. Shihni vetë.
Ligji Joule-Lenz.
Kur rryma kalon nëpër një përcjellës, nxehtësia gjenerohet nga rezistenca, e cila shpërndahet në mjedis. Le të gjejmë këtë sasi nxehtësie. Le të përdorim ligjin e ruajtjes së energjisë dhe ligjin e Ohmit për këtë.
Merrni parasysh homogjene seksioni i qarkut ku ruhet një ndryshim potencial konstant. Në këtë rast, fusha elektrike kryen punën:
Nëse përveç energjisë termike në vend nuk ka transformim në energji mekanike, kimike ose lloje të tjera të energjisë, atëherë sasia e nxehtësisë së emetuar është e barabartë me punën e fushës elektrike:
.
Në këtë rast, fuqia termike është e barabartë me:
Sasia përfundimtare e nxehtësisë gjendet duke u integruar me kalimin e kohës:
Kjo formulë shpreh ligjin Joule-Lenz. Mekanizmi i çlirimit të nxehtësisë shoqërohet me shndërrimin e energjisë kinetike shtesë, e cila fitohet nga transportuesit aktualë në një fushë elektrike, në energjinë e ngacmimit të dridhjeve të rrjetës kur transportuesit përplasen me atomet në vendet e rrjetës.
Le të gjejmë një shprehje për ligjin Joule - Lenz në formë lokale. Për këtë qëllim, zgjidhni në përcjellës një vëllim elementar në formën e një cilindri me një gjenerator përgjatë vektorit. Lëreni seksionin kryq të cilindrit dhe gjatësinë e tij. Pastaj, sipas ligjit Joule-Lenz, një sasi nxehtësie lirohet në këtë vëllim me kalimin e kohës:
ku është vëllimi i cilindrit. Duke pjesëtuar raportin e fundit me, marrim një formulë që përcakton fuqinë termike të lëshuar për njësi vëllimi të përcjellësit:
Prodhimi specifik i nxehtësisë matet në.
Marrëdhënia që rezulton shpreh ligjin Joule-Lenz në formë lokale: fuqia termike specifike e rrymës është proporcionale me katrorin e densitetit të rrymës dhe rezistencën specifike të përcjellësit në një pikë të caktuar.
Në këtë formë, ligji Joule-Lenz është i zbatueshëm për përcjellësit jo uniformë të çdo forme dhe nuk varet nga natyra e forcave të jashtme. Nëse vetëm forcat elektrike veprojnë mbi transportuesit, atëherë në bazë të ligjit të Ohm:
Nëse një seksion i qarkut përmban një burim emf, atëherë jo vetëm forcat elektrike, por edhe të jashtme do të veprojnë në transportuesit aktual. Në këtë rast, nxehtësia që lëshohet në zonë është e barabartë me shumën algjebrike të punës së forcave elektrike dhe të jashtme.
Le të shumëzojmë ligjin e Ohm-it në formë integrale me fuqinë aktuale:
Këtu në të majtë qëndron (fuqia termike), dhe në të djathtë shuma algjebrike e fuqive të forcave elektrike dhe të jashtme, e cila quhet fuqia aktuale.
Në një qark të mbyllur:
ato. fuqia e çlirimit të nxehtësisë është e barabartë me fuqinë e forcave të jashtme.
Ligji diferencial i Ohmit
V 
Ne ndahemi nga grupi i një përcjellësi (përmes të cilit rrjedh një rrymë elektrike Unë) një cilindër i vogël i vendosur përgjatë vijave të rrymës elektrike në përcjellës Fig.5.2. Le të jetë gjatësia e cilindrit dl dhe seksioni dS... Pastaj
O 
këtu
DHE 
Duke përdorur përkufizimin për densitetin e rrymës (5.1) dhe për përçueshmërinë e përcjellësit (5.4), më në fund marrim shprehjen, e cila quhet ligji diferencial i Ohmit.
Puna dhe fuqia e prodhuar nga rryma elektrike
Kur ngarkesa lëviz ndërmjet pikave me një diferencë të caktuar potenciale që i përgjigjet rënies së tensionit U puna dhe fuqia e prodhuar:
E 
Ky ligj u përftua në mënyrë eksperimentale dhe u emërua ligji Joule-Lenz. Nëse, si rasti i mëparshëm, shkoni në shqyrtimin e vëllimeve të vogla, atëherë është e lehtë të merret ligji Joule - Lenz në formë diferenciale (5.6-5.8):
Ligjet e Kirchhoff-it
Rregulli i parë i Kirchhoff
Konsideroni një qark elektrik me degëzim Fig.5.3. Pikat e degëzimit do të quhen nyje. Në një proces të gjendjes së qëndrueshme, kur rryma elektrike që rrjedh nëpër qark është konstante, potencialet e të gjitha pikave në qark janë gjithashtu të pandryshuara. Kjo mund të ndodhë nëse ngarkesat elektrike nuk grumbullohen dhe nuk zhduken në nyjet e qarkut.
Kështu, në një gjendje të qëndrueshme, sasia e energjisë elektrike që hyn në nyje është e barabartë me sasinë e energjisë elektrike që u largua nga nyja. Prandaj vijon Rregulli i parë i Kirchhoff:
Shuma algjebrike e forcave të rrymave elektrike që konvergojnë në nyje është e barabartë me zero (5.9) (rrymat që hyjnë në nyje merren me shenjat +, dhe rrymat që dalin nga nyja me shenjën -)
I1 + i2 + i3-i4-i5 = 0
ΣI i =0 5.9.
Lidhjet e përcjellësve
Në praktikë, shpesh është e nevojshme të përdoren lidhje të ndryshme përcjellës.
P 
Lidhja serike Fig.5.4.
P 
Me një lidhje të tillë, rryma elektrike në të gjitha seksionet e qarkut dhe në të gjithë elementët e tij është e njëjtë Unë=
Unë 1
=
Unë 2
=
Unë 3
=…
Unë n... Tensioni në skajet e qarkut midis pikave A dhe B është shuma e tensioneve në secilin prej elementeve të tij U AB =
U 1
+
U 2
+
U 3
+…
U n... Në këtë mënyrë.
Lidhja paralele Figura 5.5
Ligji i Ohm-it për një qark të mbyllur që përmban e.d.s.
R 
Konsideroni një qark elektrik të padegëzuar që përmban E.D.S. ( E) me rezistencë të brendshme r dhe përmban rezistencë të jashtme R Figura 5.6
Puna e plotë e lëvizjes së ngarkesës përgjatë gjithë qarkut do të përbëhet nga puna në qarkun e jashtëm dhe puna brenda burimit A = A nga jashtë + A burimi .
Për më tepër, puna në qarkun e jashtëm në lidhje me sasinë e ngarkesës është, sipas përkufizimit, ndryshimi i potencialit në qarkun e jashtëm (rënia e tensionit në qarkun e jashtëm) A nga jashtë / q= U. Dhe puna, përgjatë gjithë zinxhirit, referuar akuzës, është sipas përcaktimit të E.D.S. A/ q= E... Nga këtu E= U+ A burimi / q... Ne anen tjeter A burimi = Unë2 rt. Nga këtu A burimi / q= Ir. Kështu, më në fund marrim: E= U+ Ir
Ose E= Unë(R+ r) 5.12
Nën E do të thotë shuma e të gjitha EDS. të përfshira në një qark të padegëzuar, dhe r dhe R nënkuptojnë shumën e të gjitha rezistencave të brendshme dhe të jashtme në një qark të padegëzuar.
Fuqia aktuale është e njëjtë për të gjithë qarkun e mbyllur të padegëzuar që përmban EMF. është në përpjesëtim të drejtë me E.D.S. dhe është në përpjesëtim të zhdrejtë me impedancën e qarkut.
Rregulli i dytë i Kirchhoff
Konsideroni një qark të degëzuar Figura 5.7. Seksioni ndërmjet dy nyjeve fqinje do të quhet degë. Meqenëse degëzimi bëhet vetëm në nyjet fqinje, atëherë brenda kufijve të degës forca aktuale ruhet në madhësi dhe drejtim. Çdo zinxhir mund të konsiderohet si një grup qarqesh, dhe për çdo qark është e vërtetë:
Në çdo qark të mbyllur, të izoluar mendërisht nga qarku elektrik, shuma algjebrike e produkteve të rezistencave të seksioneve përkatëse të qarkut, duke përfshirë rezistencat e brendshme të burimeve dhe rrymën në qark, është e barabartë me shumën algjebrike të të gjitha EDS. në zinxhir
Ligji i Ohmit për një qark të mbyllur
Nëse në përcjellës krijohet një fushë elektrike dhe nuk merren masa për ta mbajtur atë, atëherë lëvizja e ngarkesave do të çojë shumë shpejt në faktin se fusha brenda përcjellësit do të zhduket dhe rryma do të ndalet, prandaj, për të ruajtur një rrymë konstante për një kohë të gjatë, duhet të plotësohen dy kushte: qarku elektrik duhet të jetë i mbyllur; në qarkun elektrik, së bashku me seksionet në të cilat pozitiv
Nëse ngarkesat lëvizin në drejtim të zvogëlimit të potencialit, duhet të ketë seksione në të cilat këto ngarkesa lëvizin në drejtim të rritjes së potencialit, domethënë kundër forcave të fushës elektrostatike (shihni pjesën e qarkut të treguar nga vija e ndërprerë në Fig. 5).
Vetëm forcat me origjinë joelektrostatike, të quajtura forca të jashtme, mund të lëvizin ngarkesa pozitive kundër forcave të fushës elektrostatike. Një vlerë e barabartë me punën e forcave të jashtme për të lëvizur një ngarkesë të vetme pozitive quhet forca elektromotore (EMF). e që vepron në zinxhir ose në seksionin e tij. EMF e matur në volt (V). Burimi EMF ka njëfarë rezistence të brendshme, në varësi të dizajnit të tij. Kjo rezistencë rezulton të jetë e lidhur në seri me burimin në një qark elektrik të përbashkët. Qelizat elektrokimike dhe gjeneratorët DC përdoren si burime EMF (Fig. 6).
Nëse një qark elektrik i mbyllur i padegëzuar (Fig. 7) përmban disa elementë të lidhur në seri me rezistencë dhe burime EMF e te duke pasur rezistencë të brendshme, atëherë mund të zëvendësohet me një qark ekuivalent të paraqitur në Fig. 6. Rryma në qarkun ekuivalent përcaktohet nga ligji i Ohm-it për një qark të mbyllur:
;
EMF, si forca aktuale, është një sasi algjebrike. Nëse EMF promovon lëvizjen e ngarkesave pozitive në drejtimin e zgjedhur, atëherë e> 0, nëse EMF parandalon lëvizjen e ngarkesave pozitive në një drejtim të caktuar, atëherë e < 0. Чтобы определить знак ЭДС, необходимо показать в электрической цепи направление движения положительных зарядов. Положительные заряды в электрической цепи движутся от положительного полюса источника к отрицательному полюсу. Если по ходу этого направления перейти внутри источника от отрицательного полюса к положительному, то e> 0, nëse kalojmë brenda burimit nga poli pozitiv në atë negativ, atëherë e < 0.
Oriz. 6 Fig. 7
Nga ligji i Ohmit për një qark të mbyllur, rrjedh se rënia e tensionit U në terminalet e burimit është më pak se EMF. Vërtet, e, ose e... Meqenëse sipas ligjit të Ohmit për një seksion homogjen të qarkut, tensioni në terminalet e burimit, atëherë
3) duke përdorur ligjin e Ohmit për një qark të mbyllur, vendosni një lidhje midis fuqisë aktuale dhe EMF.
Kërkoni ligjin e Ohm-it
Ligji i Ohm-it është një ligj fizik që përcakton marrëdhënien midis tensionit, rrymës dhe rezistencës së një përcjellësi në një qark elektrik. Emëruar pas zbuluesit të saj Georg Ohm.
Kështu ndodhi që në këtë pjesë të faqes kishte dy formulime verbale të ligjit të Ohm-it:
1. Thelbi i ligjit është i thjeshtë: nëse, gjatë kalimit të rrymës, tensioni dhe vetitë e përcjellësit nuk ndryshojnë, atëherë
rryma në një përcjellës është drejtpërdrejt proporcionale me tensionin midis skajeve të përcjellësit dhe është në përpjesëtim të zhdrejtë me rezistencën e përcjellësit.
2. Ligji i Ohm-it është formuluar si më poshtë: Rryma në një seksion homogjen të qarkut është drejtpërdrejt proporcionale me tensionin e aplikuar në seksion, dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me karakteristikën e seksionit, e cila quhet rezistencë elektrike e këtij seksioni.
Gjithashtu duhet pasur parasysh se ligji i Ohm-it është themelor (themelor) dhe mund të zbatohet për çdo sistem fizik në të cilin rrjedhat e grimcave ose fushave veprojnë për të kapërcyer rezistencën. Mund të përdoret për të llogaritur flukset hidraulike, pneumatike, magnetike, elektrike, të lehta, të nxehtësisë, etj., Si dhe Rregullat e Kirchhoff-it, megjithatë, një aplikim i tillë i këtij ligji përdoret jashtëzakonisht rrallë brenda llogaritjeve ngushtësisht të specializuara.
Përdoruesi u fshi
Fizikani gjerman G. Ohm në 1826 vërtetoi eksperimentalisht se forca aktuale I që rrjedh nëpër një përcjellës metalik uniform (d.m.th., një përcjellës në të cilin forcat e jashtme nuk veprojnë) është në proporcion me tensionin U në skajet e përcjellësit: 
ku R = konst.
Vlera e R zakonisht quhet rezistencë elektrike. Një përcjellës që ka rezistencë elektrike quhet rezistencë. Kjo marrëdhënie shpreh ligjin e Ohm-it për një seksion homogjen të qarkut: rryma në përcjellës është drejtpërdrejt proporcionale me tensionin e aplikuar dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me rezistencën e përcjellësit.
Në SI, njësia e rezistencës elektrike të përcjellësve është ohm (ohm). Një rezistencë prej 1 Ohm zotërohet nga një seksion i tillë i qarkut në të cilin, në një tension prej 1 V, një rrymë prej 1 A.
Përçuesit e ligjit të Ohmit quhen linearë. Varësia grafike e rrymës I nga tensioni U (grafikë të tillë quhen karakteristika volt-amper, shkurtuar VAC) përshkruhet si një vijë e drejtë që kalon përmes origjinës. Duhet të theksohet se ka shumë materiale dhe pajisje që nuk i binden ligjit të Ohm, për shembull, një diodë gjysmëpërçuese ose një llambë shkarkimi gazi. Edhe për përçuesit metalikë, në rryma mjaft të larta, vërehet një devijim nga ligji linear i Ohm-it, pasi rezistenca elektrike e përçuesve metalikë rritet me rritjen e temperaturës.
Për një seksion të një qarku që përmban një EMF, ligji i Ohm-it shkruhet në formën e mëposhtme:
IR = U12 = φ1 - φ2 + E = Δφ12 + E.
Ky raport zakonisht quhet ligji i përgjithësuar i Ohm-it.
Në këtë fig. përshkruan një qark të mbyllur DC. Seksioni i zinxhirit (cd) është homogjen.
Ligji i Ohmit,
IR = Δφcd.
Seksioni (ab) përmban një burim rrymë me një EMF të barabartë me E.
Sipas ligjit të Ohmit për një zonë heterogjene,
Ir = Δφab + E.
Duke shtuar të dyja barazitë, marrim:
I (R + r) = Δφcd + Δφab + E.
Por Δφcd = Δφba = - Δφab.
Kështu që
Kjo formulë shpreh ligjin e Ohm-it për një qark të plotë: rryma në një qark të plotë është e barabartë me forcën elektromotore të burimit, pjesëtuar me shumën e rezistencave të seksioneve homogjene dhe johomogjene të qarkut.
Princi vogel
Në formë integrale: i = L * U | L-përçueshmëria, 1 / R
Në formë diferenciale: j = A * E | A- përcjellshmëria elektrike e mediumit, j- dendësia e rrymës
Për një lak të mbyllur: i = E / (r + R) | kanë dhënë tashmë...
Për rrymat alternative: uo = io * sqrt (r ^ 2 + (w * L -1 / w * C) ^ 2) | uo io janë amplituda e rrymës dhe tensionit, r është rezistenca aktive e qarkut, e cila është në kllapa dhe në një komponent katror - reaktive, sqrt = rrënjë katrore ....
Olya Semenova
Ligji i Ohm-it është një ligj fizik empirik që përcakton marrëdhënien midis forcës elektromotore të një burimi (ose tensionit elektrik) me forcën e rrymës që rrjedh në përcjellës dhe rezistencën e përcjellësit. Instaluar nga Georg Ohm në 1826 dhe emëruar pas tij.
