Site Loader

Содержание

Закон Ома. История открытия. Различные виды закона Ома. Обобщенный закон ома Проект по физике на тему законы ома

Реферат

Закон Ома. История открытия. Различные виды закона Ома.

1. Общий вид закона Ома.

2. История открытия закона Ома, краткая биография ученого.

3. Виды законов Ома.

Закон Ома устанавливает зависи­мость между силой тока I в проводнике и разностью потенциалов (напряже­нием) U между двумя фиксированными точками (сечениями) этого проводника:

Коэффициент пропорциональности R , завися­щий от геометрических и электрических свойств проводника и от температуры, называется омическим сопротивлением или просто сопротивлением данного участка проводника. Закон Ома был от­крыт в 1826 нем. физиком Г. Омом.

Георг Симон Ом родился 16 марта 1787 года в Эрлангене, в семье потомственного слесаря. После окончания школы Георг поступил в городскую гимназию. Гимназия Эрлангена курировалась университетом. Занятия в гимназии вели четыре профессора. Георг, закончив гимназию, весной 1805 года приступил к изучению математики, физики и философии на философском факультете Эрлангенского университета.

Проучившись три семестра, он принял приглашение занять место учителя математики в частной школе швейцарского городка Готтштадта.

В 1811 году он возвращается в Эрланген, заканчивает университет и получает степень доктора философии. Сразу же по окончании университета ему была предложена должность приват-доцента кафедры математики этого же университета.

В 1812 году Ом был назначен учителем математики и физики школы в Бамберге. В 1817 году он публикует свою первую печатную работу, посвященную методике преподавания «Наиболее оптимальный вариант преподавания геометрии в подготовительных классах». Ом занялся исследованиями электричества. В основу своего электроизмерительного прибора Ом заложил конструкцию крутильных весов Кулона. Результаты своих исследований Ом оформил в виде статьи под названием «Предварительное сообщение о законе, по которому металлы проводят контактное электричество». Статья была опубликована в 1825 году в «Журнале физики и химии», издаваемом Швейггером. Однако выражение, найденное и опубликованное Омом, оказалось неверным, что стало одной из причин его длительного непризнания. Приняв все меры предосторожности, заранее устранив все предполагаемые источники ошибок, Ом приступил к новым измерениям.

Появляется в свет его знаменитая статья «Определение закона, по которому металлы проводят контактное электричество, вместе с наброском теории вольтаического аппарата и мультипликатора Швейггера», вышедшая в 1826 году в «Журнале физики и химии».

В мае 1827 года «Теоретические исследования электрических цепей» объемом в 245 страниц, в которых содержались теперь уже теоретические рассуждения Ома по электрическим цепям. В этой работе ученый предложил характеризовать электрические свойства проводника его сопротивлением и ввел этот термин в научный обиход. Ом нашел более простую формулу для закона участка электрической цепи, не содержащего ЭДС: «Величина тока в гальванической цепи прямо пропорциональна сумме всех напряжений и обратно пропорциональна сумме приведенных длин. При этом общая приведенная длина определяется как сумма всех отдельных приведенных длин для однородных участков, имеющих различную проводимость и различное поперечное сечение».

В 1829 году появляется его статья «Экспериментальное исследование работы электромагнитного мультипликатора», в которой были заложены основы теории электроизмерительных приборов. Здесь же Ом предложил единицу сопротивления, в качестве которой он выбрал сопротивление медной проволоки длиной 1 фут и поперечным сечением в 1 квадратную линию.

В 1830 году появляется новое исследование Ома «Попытка создания приближенной теории униполярной проводимости».

Только в 1841 году работа Ома была переведена на английский язык, в 1847 году — на итальянский, в 1860 году — на французский.

16 февраля 1833 года, через семь лет после выхода из печати статьи, в которой было опубликовано его открытие, Ому предложили место профессора физики во вновь организованной политехнической школе Нюрнберга. Ученый приступает к исследованиям в области акустики. Результаты своих акустических исследований Ом сформулировал в виде закона, получившего впоследствии название акустического закона Ома.

Раньше всех из зарубежных ученых закон Ома признали русские физики Ленц и Якоби. Они помогли и его международному признанию. При участии русских физиков, 5 мая 1842 года Лондонское Королевское общество наградило Ома золотой медалью и избрало своим членом.

В 1845 году его избирают действительным членом Баварской академии наук. В 1849 году ученого приглашают в Мюнхенский университет на должность экстраординарного профессора. В этом же году он назначается хранителем государственного собрания физико-математических приборов с одновременным чтением лекций по физике и математике. В 1852 году Ом получил должность ординарного профессора. Ом скончался 6 июля 1854 года. В 1881 году на электротехническом съезде в Париже ученые единогласно утвердили название единицы сопротивления — 1 Ом.

В общем случае зависимость между I и U нелинейна, однако на практике всегда можно в определенном интервале напряжений считать её линейной и применять закон Ома; для металлов и их сплавов этот интервал практически неограничен.

Закон Ома в форме (1) справедлив для участков цепи, не содержащих источ­ников ЭДС. При наличии таких источников (аккумуляторов, термопар, ге­нераторов и т. д.) закон Ома имеет вид:

где — ЭДС всех источников, вклю­чённых в рассматриваемый участок цепи. Для замкнутой цепи закон Ома при­нимает вид:

где — полное сопротивление цепи, равное сумме внешнего сопротив­ления r и внутреннего сопротивления источника ЭДС. Обобщением закона Ома на случай разветвлённой цепи является правило 2-е Кирхгофа.

Закон Ома можно записать в дифференциальной форме, связывающей в каждой точке проводника плотность тока

j с полной напряжённостью электрического поля. Потенциальное. электрическое поле напряжённости Е , создаваемое в проводниках микроскопическими зарядами (электронами, ионами) самих проводников, не может поддерживать стационарное движение свободных зарядов (ток), т. к. работа этого поля на замкнутом пути равна нулю. Ток поддерживается неэлектростатическими силами различного происхождения (индукционного, химического, теплового и т.д.), которые действуют в источниках ЭДС и которые можно представить в виде некоторого эквивалентного непотенциального поля с напряженностью E СТ, называемого сторонним. Полная напряженность поля, действующего внутри проводника на заряды, в общем случае равна
E
+ E СТ . Соответственно, дифференциальный закон Ома имеет вид:

или , (4)

где — удельное сопротивление материала проводника, а — его удельная электропроводность.

Закон Ома в комплексной форме справедлив также для синусоидальных квазистационарных токов:

где z полное комплексное сопротивление: , r – активное сопротивление, а x — реактивное сопротивление цепи. При наличии индуктивности L и емкости С в цепи квазистационарного тока частоты

Существует несколько видов закона Ома.

Закон Ома для однородного участка цепи

(не содержащего источника тока): сила тока в проводнике прямо про­порциональна приложенному напряжению и обратно про­порциональна сопротивлению проводника:

Закон Ома для замкнутой цепи: сила тока в замкнутой цепи равна отношению ЭДС источника тока к суммарному сопротивлению всей цепи:

где R — сопротивление внешней цепи, r – внутреннее сопротивление источника тока.

R — +

R

Закон Ома для неоднородного участка цепи (участка цепи с источником тока):

R

;

где — разность потенциалов на концах участка цепи, — ЭДС источника тока, входящего в участок.

Способность вещества проводить ток характеризуется его удельным сопротивлением либо проводимостью . Их величина определяется химической природой вещества и условиями, в частности температурой, при которых оно находится. Для большинства металлов удельное сопротивление растет с температурой приблизительно по линейному закону:.

У большой группы металлов и сплавов при температуре порядка нескольких градусов Кельвина сопротивление скачком обращается в нуль (кривая 2 на рисунке). Впервые это явление, названное сверхпроводимостью, было обнаружено в 1911 г. Камерлинг — Оннесом для ртути. В дальнейшем сверхпроводимость была обнаружена у свинца, олова, цинка, алюминия и других металлов, а также у ряда сплавов. Для каждого сверхпроводника имеется своя критическая температура

Т к, при которой он переходит в сверхпроводящее состояние. При действии на сверхпроводник магнитного поля сверхпроводящее состояние нарушается. Величина критического поля H K , разрушающего сверхпроводимость, равна нулю при Т = Т к и растет с понижением температуры.

Полное теоретическое объяснение сверхпроводимости было дано в 1958 г. советским физиком Н. Н. Боголюбовым и его сотрудниками.

Зависимость электрического сопротивления от температуры положена в основу термометров сопротивления. Такой термометр представляет собой металлическую (обычно платиновую) проволоку, намотанную на фарфоровый или слюдяной каркас. Проградуированный по постоянным температурным точкам термометр сопротивления позволяет измерять с точностью порядка нескольких сотых градуса как низкие, так и высокие температуры.

Список использованной литературы:

Прохоров А. М. Физический энциклопедический словарь, М., 1983

Дорфман Я. Г. Всемирная история физики . М., 1979
Ом Г. Определение закона, по которому металлы проводят контактное электричество . – В кн.: Классики физической науки. М., 1989

Роджерс Э. Физика для любознательных , т. 3. М., 1971
Орир Дж. Физика , т. 2. М., 1981
Джанколи Д. Физика , т. 2. М., 1989

Судьба паровоза тоже была непростой. История развития тепловых машин. Изобретение автомобиля. Реактивные двигатели используются в самолетах, а ракетные – в ракетных снарядах и космических кораблях. Виды тепловых двигателей. Реактивный двигатель. Изобретение паровоза. Джеймс Уатт (1736-1819). Машины, преобразующие внутреннюю энергию топлива в механическую, называются тепловыми двигателями. Устройство ДВС.

«Паровой двигатель» — Силовые машины, которые редко останавливаются и не должны менять направление вращения. Коэффициент полезного действия. Первые промышленные двигатели. Презентация по физике на тему: История изобретения паровых машин. Преимущества паровых машин. Длина первой железной дороги составляла 850 м. Выполнил ученик 8”В” класса Янышев Владимир. Паровая машина на старой сахарной фабрике, Куба. Первым применением двигателя Ньюкомена была откачка воды из глубокой шахты.

«Механические волны 9 класс» — Сначала-блеск, За блеском-треск, За треском-плеск. В. Энергию. Источник совершает колебания вдоль оси ОХ. Природа. Форма фронта. Источник совершает колебания вдоль оси OY перпендикулярно ОХ. В е щ е с т в о. Длина волны, ?: ? = v ? Т или? = v: ? [?] = м. Механические волны -. Б. Заряд. Б. Процесс распространения колебаний в любой среде или вакууме. 2. Механические волны переносят в пространстве: А. Вещество. Ответьте на вопросы. Чему равна длина волны? Что «движется» в волне? В тихую погоду — нет нас нигде, А ветер подует — бежим по воде.

«Физика магнитного поля» — Объясним усиление магнитного поля. Поместив внутрь соленоида стальной стержень, мы получим простейший электромагнит. Создание электромагнита. Приблизительно сосчитаем количество примагнитившихся гвоздиков. Цели и задачи проекта: Автор проекта: Вагин Иван ученик 8 класса. Электромагнитные явления в технике. Магнитное поле соленоида. Источник магнитного поля. Использование электромагнитов в быту и технике.

«Урок Закон Джоуля-Ленца» — Подготовка к изучению нового материала. Изучение нового материала. Ленц Эмилий Христианович (1804-1865). Причина нагревания проводника электрическим током. Один из основоположников электротехники. Закон Джоуля- Ленца. Установил закон, определяющий тепловое действие электрического тока. Обосновал на опытах закон сохранения энергии. Вывод закона Джоуля- Ленца. Закон Джоуля-Ленца. Джоуль Джеймс Прескотт (1818-1889).

«Электроизмерительные приборы» — Приборы. Электроизмерительные приборы устроены на основе взаимодействия магнитных полей. 1)Амперметры – для измерения силы тока. Вольтметр: стрелка поворачивается в магнитном поле магнита. АМПЕРМЕТР – прибор для измерения тока, протекающего по участку цепи. Вильпан Анна 8Б. Классификация. 3)Омметры- для измерения электрического сопротивления. Имеет чувствительный элемент, называемый гальванометром. Электроизмерительные.

Закон Ома для однородного участка элект-рической цепи кажется до-вольно простым: сила тока в однородном участке цепи прямо пропорциональна на-пряжению на концах этого участка и об-ратно пропорциональна его сопротивлению:

I = U / R,

где I —сила тока в участке цепи; U — на-пряжение на этом участке; R — сопротив-ление участка.

После известных опытов Эрстеда, Ам-пера, Фарадея возник вопрос: как зависит ток от рода и характеристик источника то-ка, от природы и характеристик провод-ника, в котором существует ток. Попытки установить такую зависимость удались лишь в 1826—1827 гг. немецкому физику, учи-телю математики и физики Георгу Симону Ому (1787—1854). Он разработал установку, в которой в значительной степени можно было устранить внешние влияния на ис-точник тока, исследуемые проводники и т. п. Следует также иметь в виду: для многих ве-ществ, которые проводят электрический ток, закон Ома вообще не выполняется (полу-проводники, электролиты). Металлические же проводники при нагревании увеличи-вают свое сопротивление.

Ом (Ohm) Георг Симон (1787—1854) — немецкий физик, учитель математики и физики, член-корреспондент Берлин-ской АН (1839). С 1833 г. профессор и с 1839 г. ректор Нюрнбергской высшей по-литехнической школы, в 1849—1852 гг.— профессор Мюнхенского университе-та. Открыл законы, названные его име-нем, для однородного участка цепи и для полной цепи, ввел понятие элект-родвижущей силы, падения напряже-ния, электрической проводимости. В 1830 г. произвел первые измерения электродвижущей силы источника тока.

В формулу закона Ома для однородного участка цепи входит напряжение U, которое измеряется работой, выполняемой при пе-ренесении заряда в одну единицу в данном участке цепи:

U = A / q,

где A — работа в джоулях (Дж), заряд q — в кулонах (Кл), а на-пряжение U — в вольтах (В).

Из формулы для закона Ома можно лег-ко определить значение сопротивления для участка цепи:

R = U / I.

Если напряжение определено в вольтах, а сила тока — в амперах, то значение со-противления получается в омах (Ом):

На практике часто используются меньшие или большие единицы для измерения сопро-тивления: миллиом (1мОм = 10 Ом), килоом (1кОм = 10 3 Ом), мегаом (1МОм = 10 6 Ом) и т. п. Материал с сайта

Закон Ома для однородного участка цепи можно выразить через плотность тока и на-пряженность электрического поля в нем. В самом деле, с одной стороны, I = jS, а с дру-гой — I = (φ 1 — φ 2 ) / R = —Δφ / R . Если имеем однородный проводник, то и напряженность элект-рического поля в нем будет одинаковой и равной E = — Δφ / l. Вместо R подставляем его значение ρ . l / S и получаем:

j = — Δφ / ρ l = (-1 / ρ) . (Δφ / l) = (1 / ρ) . E = σ E.

Учитывая, что плотность тока и напряженность поля величины векторные, имеем закон Ома в наиболее общем виде:

j̅ = σ͞ E.

Это — одно из важнейших уравнений электродинамики , оно справедливо в любой точке электрического поля.

На этой странице материал по темам:

  • Закон ома для полной цепи краткий конспект

  • Закон ома для участка цепи конспект кратко

  • Шпаргалка «закон ома для однородного участка линейной цепи»

  • Закон ома для участка цепи лекция

  • Выберите закон ома для участка цкпи

Вопросы по этому материалу:

  • Какие электрические величины и как объединяет между собой за-кон Ома для однородного участка цепи?

  • Что такое электрическое напряжение?

  • Как определяется сопротивление проводников?

  • Как формулируется закон Ома для каждой точки проводника с током, который объединяет такие электрические величины: плотность тока, удельные сопротивление или электропроводимость вещества проводника и напряженность электрического поля в данной точке проводника?

Федеральное агентство по образованию

Ухтинский государственный технический университет

Кафедра электрификации и автоматизации технологических процессов

Отчет по лабораторной работе №1

«Закон Ома»

Выполнил

ст. гр. БТП-07 Таранова Е. А.

Проверил

Минчанкова Е. А.

Цель работы:

Изучение закона Ома, построение зависимости У(R), U(R).

Краткая теория.

  1. Закон Ома

Закон Ома определяет связь между основными электрическими величинами на участке цепи постоянного тока без активных элементов (рис.1.1):

  1. Обобщенный закон Ома

Обобщенный закон Ома определяет связь между основными электрическими величинами на участке цепи постоянного тока, содержащем резистор и идеальный источник ЭДС (рис.1.2):

;

Формула справедлива для указанных на рис.1.2 положительных направлений падения напряжения на участке цепи (U ab ), идеального источника ЭДС (Е ) и положительного направления тока (I ).

    1. Взаимные преобразования звезды и треугольника сопротивлений

В сложных цепях встречаются соединения, которые нельзя отнести ни к последовательным, ни к параллельным. К таким соединениям относятся трехлучевая звезда и треугольник сопротивлений (рис.1.3). Их взаимное эквивалентное преобразование во многих случаях позволяет упростить схему и свести ее к схеме смешанного (параллельного и последовательного) соединения сопротивлений. При этом необходимо определенным образом пересчитать сопротивления элементов звезды или треугольника.

Формулы эквивалентного преобразования треугольника сопротивлений трехлучевую звезду:


Формулы эквивалентного преобразования трехлучевой звезды сопротивлений в треугольник:


    1. Законы Кирхгофа

Режимы электрических цепей определяются первым и вторым законами Кирхгофа.

Первый закон Кирхгофа для цепи постоянного тока:

Алгебраическая сумма токов в узле равна 0.

;

Второй закон Кирхгофа для цепи постоянного тока:

Алгебраическая сумма падений напряжений на элементах контура равна алгебраической сумме ЭДС, действующих в этом же контуре.

Для составления системы уравнений на основании законов Кирхгофа необходимо:

    Выбрать произвольно положительные направления искомых токов ветвей и обозначить их на схеме. Число токов должно быть равно числу ветвей схемы (В). Составить (Y — 1) – уравнений по первому закону Кирхгофа, где (Y) – число узлов схемы. Со знаком плюс учесть токи, втекающие в узел, а со знаком минус – вытекающие из узла.

    Выбрать независимые контуры, число которых равно:

(НК) = (В) – (Y- 1)

Независимые контуры — контуры, отличающиеся друг от друга хотя бы одной новой ветвью.

    Выбрать положительные направления обхода контуров (произвольно). Составить (В) — (Y — 1) уравнений по второму закону Кирхгофа для независимых контуров (НК), следуя правилу: если направление тока в ветви и направление обхода контура совпадают, напряжение на участке записать со знаком плюс. В противном случае — со знаком минус. Аналогично выбирают знак ЭДС.

    Объединить уравнения, составленные по первому и второму законам Кирхгофа в систему алгебраических уравнений. Подставить численные значения и решить систему уравнений.

Принципиальная электрическая схема.

Ход работы.

Проводили измерения силы тока при различных значениях сопротивления и напряжения.

У, мА при R=100 Ом

Получили зависимость У(U):

Аналогично проводили измерения силы тока при изменяющихся сопротивлении и напряжении.

Получили зависимость У(R):

Вывод

В результате проведенных опытов получили, что сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению в цепи.

Библиографический список.

1. Электротехника. Под ред. В.Г.Герасимова. – М.: Высшая школа, 1985.

2. Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Электротехника.- М.: Энергоатомиздат. 1985.

3. Волынский Б.А., Зейн Е.Н., Шатерников В.Е.Электротехника.- М.: Энергоатомиздат. 1987.

Закон Ома. История открытия. Различные виды закона Ома.

1. Общий вид закона Ома.

2. История открытия закона Ома, краткая биография ученого.

3. Виды законов Ома.

Закон Ома устанавливает зависи­мость между силой тока I в проводнике и разностью потенциалов (напряже­нием) U между двумя фиксированными точками (сечениями) этого проводника:

Коэффициент пропорциональности R, завися­щий от геометрических и электрических свойств проводника и от температуры, называется омическим сопротивлением или просто сопротивлением данного участка проводника. Закон Ома был от­крыт в 1826 нем. физиком Г. Омом.

Георг Симон Ом родился 16 марта 1787 года в Эрлангене, в семье потомственного слесаря. После окончания школы Георг поступил в городскую гимназию. Гимназия Эрлангена курировалась университетом. Занятия в гимназии вели четыре профессора. Георг, закончив гимназию, весной 1805 года приступил к изучению математики, физики и философии на философском факультете Эрлангенского университета.

Проучившись три семестра, он принял приглашение занять место учителя математики в частной школе швейцарского городка Готтштадта.

В 1811 году он возвращается в Эрланген, заканчивает университет и получает степень доктора философии. Сразу же по окончании университета ему была предложена должность приват-доцента кафедры математики этого же университета.

В 1812 году Ом был назначен учителем математики и физики школы в Бамберге. В 1817 году он публикует свою первую печатную работу, посвященную методике преподавания «Наиболее оптимальный вариант преподавания геометрии в подготовительных классах». Ом занялся исследованиями электричества. В основу своего электроизмерительного прибора Ом заложил конструкцию крутильных весов Кулона. Результаты своих исследований Ом оформил в виде статьи под названием «Предварительное сообщение о законе, по которому металлы проводят контактное электричество». Статья была опубликована в 1825 году в «Журнале физики и химии», издаваемом Швейггером. Однако выражение, найденное и опубликованное Омом, оказалось неверным, что стало одной из причин его длительного непризнания. Приняв все меры предосторожности, заранее устранив все предполагаемые источники ошибок, Ом приступил к новым измерениям.

Появляется в свет его знаменитая статья «Определение закона, по которому металлы проводят контактное электричество, вместе с наброском теории вольтаического аппарата и мультипликатора Швейггера», вышедшая в 1826 году в «Журнале физики и химии».

В мае 1827 года «Теоретические исследования электрических цепей» объемом в 245 страниц, в которых содержались теперь уже теоретические рассуждения Ома по электрическим цепям. В этой работе ученый предложил характеризовать электрические свойства проводника его сопротивлением и ввел этот термин в научный обиход. Ом нашел более простую формулу для закона участка электрической цепи, не содержащего ЭДС: «Величина тока в гальванической цепи прямо пропорциональна сумме всех напряжений и обратно пропорциональна сумме приведенных длин. При этом общая приведенная длина определяется как сумма всех отдельных приведенных длин для однородных участков, имеющих различную проводимость и различное поперечное сечение».

В 1829 году появляется его статья «Экспериментальное исследование работы электромагнитного мультипликатора», в которой были заложены основы теории электроизмерительных приборов. Здесь же Ом предложил единицу сопротивления, в качестве которой он выбрал сопротивление медной проволоки длиной 1 фут и поперечным сечением в 1 квадратную линию.

В 1830 году появляется новое исследование Ома «Попытка создания приближенной теории униполярной проводимости».

Только в 1841 году работа Ома была переведена на английский язык, в 1847 году — на итальянский, в 1860 году — на французский.

16 февраля 1833 года, через семь лет после выхода из печати статьи, в которой было опубликовано его открытие, Ому предложили место профессора физики во вновь организованной политехнической школе Нюрнберга. Ученый приступает к исследованиям в области акустики. Результаты своих акустических исследований Ом сформулировал в виде закона, получившего впоследствии название акустического закона Ома.

Раньше всех из зарубежных ученых закон Ома признали русские физики Ленц и Якоби. Они помогли и его международному признанию. При участии русских физиков, 5 мая 1842 года Лондонское Королевское общество наградило Ома золотой медалью и избрало своим членом.

В 1845 году его избирают действительным членом Баварской академии наук. В 1849 году ученого приглашают в Мюнхенский университет на должность экстраординарного профессора. В этом же году он назначается хранителем государственного собрания физико-математических приборов с одновременным чтением лекций по физике и математике. В 1852 году Ом получил должность ординарного профессора. Ом скончался 6 июля 1854 года. В 1881 году на электротехническом съезде в Париже ученые единогласно утвердили название единицы сопротивления — 1 Ом.

В общем случае зависимость между I и U нелинейна, однако на практике всегда можно в определенном интервале напряжений считать её линейной и применять закон Ома; для металлов и их сплавов этот интервал практически неограничен.

Закон Ома в форме (1) справедлив для участков цепи, не содержащих источ­ников ЭДС. При наличии таких источников (аккумуляторов, термопар, ге­нераторов и т. д.) закон Ома имеет вид:

где — ЭДС всех источников, вклю­чённых в рассматриваемый участок цепи. Для замкнутой цепи закон Ома при­нимает вид:

где — полное сопротивление цепи, равное сумме внешнего сопротив­ления r и внутреннего сопротивления источника ЭДС. Обобщением закона Ома на случай разветвлённой цепи является правило 2-е Кирхгофа.

Закон Ома можно записать в дифференциальной форме, связывающей в каждой точке проводника плотность тока j с полной напряжённостью электрического поля. Потенциальное. электрическое поле напряжённости Е, создаваемое в проводниках микроскопическими зарядами (электронами, ионами) самих проводников, не может поддерживать стационарное движение свободных зарядов (ток), т. к. работа этого поля на замкнутом пути равна нулю. Ток поддерживается неэлектростатическими силами различного происхождения (индукционного, химического, теплового и т.д.), которые действуют в источниках ЭДС и которые можно представить в виде некоторого эквивалентного непотенциального поля с напряженностью E СТ, называемого сторонним. Полная напряженность поля, действующего внутри проводника на заряды, в общем случае равна E+E СТ. Соответственно, дифференциальный закон Ома имеет вид:

где — его удельная электропроводность.

Закон Ома в комплексной форме справедлив также для синусоидальных квазистационарных токов:

где z — полное комплексное сопротивление: , r – активное сопротивление, а x — реактивное сопротивление цепи. При наличии индуктивности L и емкости С в цепи квазистационарного тока частоты

Существует несколько видов закона Ома.

Закон Ома для однородного участка цепи (не содержащего источника тока): сила тока в проводнике прямо про­порциональна приложенному напряжению и обратно про­порциональна сопротивлению проводника:

Закон Ома для замкнутой цепи: сила тока в замкнутой цепи равна отношению ЭДС источника тока к суммарному сопротивлению всей цепи:

где R — сопротивление внешней цепи, r – внутреннее сопротивление источника тока.

SHAPE * MERGEFORMAT

Закон Ома для неоднородного участка цепи (участка цепи с источником тока):

SHAPE * MERGEFORMAT

где — разность потенциалов на концах участка цепи, — ЭДС источника тока, входящего в участок.

Способность вещества проводить ток характеризуется его удельным сопротивлением либо проводимостью

где — удельное сопротивление при 0°С, t — температура по шкале Цельсия, а — коэффициент, численно равный примерно 1/273. Переходя к абсолютной температуре, получаем

При низких температурах наблюдаются отступления от этой закономерности. В большинстве случаев зависимость T следует кривой 1 на рисунке.

Величина остаточного сопротивления в сильной степени зависит от чистоты материала и наличия остаточных механических напряжений в образце. Поэтому после отжига заметно уменьшается. У абсолютно чистого металла с идеально правильной кристаллической решеткой при абсолютном нуле.

У большой группы металлов и сплавов при температуре порядка нескольких градусов Кельвина сопротивление скачком обращается в нуль (кривая 2 на рисунке). Впервые это явление, названное сверхпроводимостью, было обнаружено в 1911 г. Камерлинг — Оннесом для ртути. В дальнейшем сверхпроводимость была обнаружена у свинца, олова, цинка, алюминия и других металлов, а также у ряда сплавов. Для каждого сверхпроводника имеется своя критическая температура Т к, при которой он переходит в сверхпроводящее состояние. При действии на сверхпроводник магнитного поля сверхпроводящее состояние нарушается. Величина критического поля H K , разрушающего сверхпроводимость, равна нулю при Т = Т к и растет с понижением температуры.

Полное теоретическое объяснение сверхпроводимости было дано в 1958 г. советским физиком Н. Н. Боголюбовым и его сотрудниками.

Зависимость электрического сопротивления от температуры положена в основу термометров сопротивления. Такой термометр представляет собой металлическую (обычно платиновую) проволоку, намотанную на фарфоровый или слюдяной каркас. Проградуированный по постоянным температурным точкам термометр сопротивления позволяет измерять с точностью порядка нескольких сотых градуса как низкие, так и высокие температуры.

Список использованной литературы:

Прохоров А. М. Физический энциклопедический словарь, М., 1983

Дорфман Я. Г. Всемирная история физики. М., 1979
Ом Г. Определение закона, по которому металлы проводят контактное электричество. – В кн.: Классики физической науки. М., 1989

Роджерс Э. Физика для любознательных, т. 3. М., 1971
Орир Дж. Физика, т. 2. М., 1981
Джанколи Д. Физика, т. 2. М., 1989

Реферат Закон Ома. История открытия. Различные виды закона Ома. Содержание. 1. Общий вид закона Ома. 2. История открытия закона Ома, краткая биография ученого. 3. Виды законов Ома. Закон Ома устанавливает зависи­мост

Электрический ток. Закон Ома — реферат

Федеральное агентство по образованию
Саратовский государственный социально-экономическийуниверситет
Марксовский филиал
Кафедра общих гуманитарных дисциплин
РЕФЕРАТ
По «Физике»на тему: «Электрический ток. Закон Ома»
Студента 2 курса
Специальность: «Эуп пп»
Проверила: СтариковаН.Н.
Маркс – 2010
Электрическийток. Закон Ома
Еслиизолированный проводник поместить в электрическое поле />то на свободные заряды q в проводнике будет действовать сила />В результате в проводникевозникает кратковременное перемещение свободных зарядов. Этот процессзакончится тогда, когда собственное электрическое поле зарядов, возникших наповерхности проводника, скомпенсирует полностью внешнее поле. Результирующееэлектростатическое поле внутри проводника будет равно нулю (см. § 1.5).
Однако, впроводниках при определенных условиях может возникнуть непрерывноеупорядоченное движение свободных носителей электрического заряда. Такоедвижение называется />электрическим током.За направление электрического тока принято направление движения положительныхсвободных зарядов. Для существования электрического тока в проводникенеобходимо создать в нем электрическое поле.
Количественноймерой электрического тока служит />сила тока I – скалярная физическая величина, равнаяотношению заряда Δq,переносимого через поперечное сечение проводника (рис. 1.8.1) за интервалвремени Δt, к этому интервалувремени:
Если силатока и его направление не изменяются со временем, то такой ток называется />постоянным.
/>
Рисунок1.8.1.
Упорядоченное движениеэлектронов в металлическом проводнике и ток I. S – площадь поперечного сечения проводника, />– электрическое поле
ВМеждународной системе единиц СИ сила тока измеряется в амперах (А). Единицаизмерения тока 1 А устанавливается по магнитному взаимодействию двухпараллельных проводников с током (см. § 1.16).
Постоянныйэлектрический ток может быть создан только в />замкнутойцепи, в которой свободные носители заряда циркулируют по замкнутымтраекториям. Электрическое поле в разных точках такой цепи неизменно вовремени. Следовательно, электрическое поле в цепи постоянного тока имеетхарактер замороженного электростатического поля. Но при перемещенииэлектрического заряда в электростатическом поле по замкнутой траектории, работаэлектрических сил равна нулю (см. § 1.4). Поэтому для существования постоянноготока необходимо наличие в электрической цепи устройства, способного создавать иподдерживать разности потенциалов на участках цепи за счет работы сил неэлектростатического происхождения. Такие устройстваназываются />источниками постоянного тока.Силы неэлектростатического происхождения, действующие на свободные носителизаряда со стороны источников тока, называются />стороннимисилами.
Природасторонних сил может быть различной. В гальванических элементах илиаккумуляторах они возникают в результате электрохимических процессов, вгенераторах постоянного тока сторонние силы возникают при движении проводниковв магнитном поле. Источник тока в электрической цепи играет ту же роль, что инасос, который необходим для перекачивания жидкости в замкнутой гидравлическойсистеме. Под действием сторонних сил электрические заряды движутся внутриисточника тока против сил электростатического поля,благодаря чему в замкнутой цепи может поддерживаться постоянный электрическийток.
Приперемещении электрических зарядов по цепи постоянного тока сторонние силы,действующие внутри источников тока, совершают работу.
Физическая величина, равная отношению работы Aст сторонних сил при перемещении зарядаq от отрицательногополюса источника тока к положительному к величине этого заряда, называется />электродвижущейсилой источника (ЭДС):
/>
Такимобразом, ЭДС определяется работой, совершаемой сторонними силами приперемещении единичного положительного заряда. Электродвижущая сила, как иразность потенциалов, измеряется в вольтах (В).
Приперемещении единичного положительного заряда по замкнутой цепи постоянного токаработа сторонних сил равна сумме ЭДС, действующих в этой цепи, а работаэлектростатического поля равна нулю.
Цепьпостоянного тока можно разбить на отдельные участки. Те участки, на которых недействуют сторонние силы (т. е. участки, не содержащие источников тока),называются />однородными. Участки,включающие источники тока, называются />неоднородными.
Приперемещении единичного положительного заряда по некоторому участку цепи работусовершают как электростатические (кулоновские), так и сторонние силы. Работаэлектростатических сил равна разности потенциалов Δφ12 = φ1– φ2 между начальной (1) и конечной (2) точками неоднородногоучастка. Работа сторонних сил равна по определению электродвижущей силе />12,действующей на данном участке. Поэтому полная работа равна
U12 = φ1 – φ2+ />12.
Величину U12 принято называть />напряжениемна участке цепи 1–2. В случае однородного участка напряжение равно разностипотенциалов:
U12 = φ1 – φ2.
Немецкийфизик Г. Ом в 1826 году экспериментально установил, что сила тока I, текущего по однородному металлическому проводнику (т. е.проводнику, в котором не действуют сторонние силы), пропорциональна напряжению U на концах проводника:
/>
где R = const.
Величину R принято называть />электрическимсопротивлением. Проводник, обладающий электрическим сопротивлением,называется />резистором. Данноесоотношение выражает />закон Ома для однородногоучастка цепи: сила тока в проводнике прямопропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлениюпроводника.
В СИ единицейэлектрического сопротивления проводников служит />ом (Ом). Сопротивлением в 1 Ом обладает такой участок цепи, вкотором при напряжении 1 В возникает ток силой 1 А.
Проводники,подчиняющиеся закону Ома, называются />линейными.Графическая зависимость силы тока I от напряжения U (такие графики называются />вольт-ампернымихарактеристиками, сокращенно ВАХ) изображается прямой линией, проходящейчерез начало координат. Следует отметить, что существует много материалов иустройств, не подчиняющихся закону Ома, например, полупроводниковый диод илигазоразрядная лампа. Даже у металлических проводников при токах достаточнобольшой силы наблюдается отклонение от линейного закона Ома, так какэлектрическое сопротивление металлических проводников растет с ростомтемпературы.
Для участкацепи, содержащего ЭДС, закон Ома записывается в следующей форме:
IR = U12= φ1 – φ2 + /> = Δφ12+ />.
Этосоотношение принято называть />обобщенным закономОма или />законом Ома для неоднородногоучастка цепи.
На рис. 1.8.2изображена замкнутая цепь постоянного тока. Участок цепи (cd)является однородным.
/>
Рисунок1.8.2.
Цепь постоянного тока
По закону Ома
IR = Δφcd.
Участок (ab) содержит источник тока с ЭДС, равной />.
По закону Омадля неоднородного участка,
Ir = Δφab + />.
Сложив обаравенства, получим:
I (R + r) = Δφcd + Δφab + />.
НоΔφcd = Δφba= – Δφab. Поэтому
/>
Эта формулавыражет />закон Ома для полной цепи: сила тока в полной цепи равна электродвижущей силе источника, деленнойна сумму сопротивлений однородного и неоднородного участков цепи.
Сопротивлениеr неоднородного участка на рис. 1.8.2 можно рассматриватькак />внутреннее сопротивление источника тока.В этом случае участок (ab) на рис. 1.8.2 являетсявнутренним участком источника. Если точки a и b замкнуть проводником, сопротивление которого мало по сравнениюс внутренним сопротивлением источника (R токкороткого замыкания
/>
Сила токакороткого замыкания – максимальная сила тока, которую можно получить от данногоисточника с электродвижущей силой />и внутреннимсопротивлением r. У источников с малым внутреннимсопротивлением ток короткого замыкания может быть очень велик и вызыватьразрушение электрической цепи или источника. Например, у свинцовыхаккумуляторов, используемых в автомобилях, сила тока короткого замыкания можетсоставлять несколько сотен ампер. Особенно опасны короткие замыкания восветительных сетях, питаемых от подстанций (тысячи ампер). Чтобы избежатьразрушительного действия таких больших токов, в цепь включаются предохранителиили специальные автоматы защиты сетей.
В рядеслучаев для предотвращения опасных значений силы тока короткого замыкания кисточнику последовательно подсоединяется некоторое внешнее сопротивление. Тогдасопротивление r равно сумме внутреннего сопротивленияисточника и внешнего сопротивления, и при коротком замыкании сила тока неокажется чрезмерно большой.
Если внешняяцепь разомкнута, то Δφba = – Δφab = />, т. е. разностьпотенциалов на полюсах разомкнутой батареи равна ее ЭДС.
Если внешнеенагрузочное сопротивление R включено и через батареюпротекает ток I, разность потенциалов на ее полюсахстановится равной
Δφba = /> – Ir.
На рис. 1.8.3дано схематическое изображение источника постоянного тока с ЭДС равной />ивнутренним сопротивлением r в трех режимах: «холостой ход»,работа на нагрузку и режим короткого замыкания (к. з.). Указаны напряженность />электрическогополя внутри батареи и силы, действующие на положительные заряды: />– электрическая сила и />– сторонняясила. В режиме короткого замыкания электрическое поле внутри батареи исчезает.

/>
Рисунок1.8.3.
Схематическое изображениеисточника постоянного тока: 1 – батарея разомкнута; 2 – батарея замкнута навнешнее сопротивление R; 3 – режим короткого замыкания
Для измерениянапряжений и токов в электрических цепях постоянного тока используютсяспециальные приборы – вольтметры и амперметры.
/>Вольтметр предназначен для измерения разности потенциалов, приложеннойк его клеммам. Он подключается параллельно участку цепи,на котором производится измерение разности потенциалов. Любой вольтметробладает некоторым внутренним сопротивлением RB.Для того, чтобы вольтметр не вносил заметного перераспределения токов приподключении к измеряемой цепи, его внутреннее сопротивление должно быть великопо сравнению с сопротивлением того участка цепи, к которому он подключен. Дляцепи, изображенной на рис. 1.8.4, это условие записывается в виде:

RB >> R1.
Это условиеозначает, что ток IB = Δφcd / RB, протекающийчерез вольтметр, много меньше тока I = Δφcd / R1, которыйпротекает по тестируемому участку цепи.
Посколькувнутри вольтметра не действуют сторонние силы, разность потенциалов на егоклеммах совпадает по определению с напряжением. Поэтому можно говорить, чтовольтметр измеряет напряжение.
/>Амперметр предназначен для измерения силы тока в цепи. Амперметрвключается последовательно в разрыв электрической цепи, чтобы через негопроходил весь измеряемый ток. Амперметр также обладает некоторым внутреннимсопротивлением RA. В отличие от вольтметра,внутреннее сопротивление амперметра должно быть достаточно малым по сравнению сполным сопротивлением всей цепи. Для цепи на рис. 1.8.4 сопротивлениеамперметра должно удовлетворять условию
RA
чтобы привключении амперметра ток в цепи не изменялся.
Измерительныеприборы – вольтметры и амперметры – бывают двух видов: стрелочные (аналоговые)и цифровые. Цифровые электроизмерительные приборы представляют собой сложныеэлектронные устройства. Обычно цифровые приборы обеспечивают более высокуюточность измерений.

/>
Рисунок1.8.4.
Включение амперметра (А)и вольтметра (В) в электрическую цепьПоследовательноеи параллельное соединение проводников
Проводники вэлектрических цепях могут соединяться последовательно и параллельно.
При последовательном соединении проводников (рис. 1.9.1) сила тока во всех проводникаходинакова:
I1 = I2 = I.
/>
Рисунок1.9.1.
Последовательноесоединение проводников
По законуОма, напряжения U1 и U2на проводниках равны

U1 = IR1, U2 = IR2.
Общеенапряжение U на обоих проводниках равно сумме напряжений U1 и U2:
U = U1 + U2 = I(R1 + R2) = IR,
где R – электрическое сопротивление всей цепи. Отсюда следует:
R = R1+ R2.
При последовательном соединении полное сопротивление цепи равно суммесопротивлений отдельных проводников.
Этотрезультат справедлив для любого числа последовательно соединенных проводников.
При параллельном соединении (рис. 1.9.2) напряжения U1 иU2 на обоих проводниках одинаковы:
U1 = U2 = U.
Сумма токов I1 + I2, протекающихпо обоим проводникам, равна току в неразветвленной цепи:
I = I1 + I2.
Этотрезультат следует из того, что в точках разветвления токов (узлы Aи B) в цепи постоянного тока не могут накапливатьсязаряды. Например, к узлу A за время Δtподтекает заряд IΔt, а утекаетот узла за то же время заряд I1Δt + I2Δt.Следовательно, I = I1 + I2.
/>
Рисунок1.9.2.
Параллельное соединениепроводников
Записывая наосновании закона Ома
/>
где R – электрическое сопротивление всей цепи, получим
/>
При параллельном соединении проводников величина, обратная общемусопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям параллельновключенных проводников.
Этотрезультат справедлив для любого числа параллельно включенных проводников.
Формулы дляпоследовательного и параллельного соединения проводников позволяют во многихслучаях рассчитывать сопротивление сложной цепи, состоящей из многихрезисторов. На рис. 1.9.3 приведен пример такой сложной цепи и указанапоследовательность вычислений.

/>
Рисунок1.9.3.
Расчет сопротивлениясложной цепи. Сопротивления всех проводников указаны в омах (Ом)
Следуетотметить, что далеко не все сложные цепи, состоящие из проводников с различнымисопротивлениями, могут быть рассчитаны с помощью формул для последовательного ипараллельного соединения. На рис. 1.9.4 приведен пример электрической цепи,которую нельзя рассчитать указанным выше методом.
/>
Рисунок1.9.4.
Пример электрическойцепи, которая не сводится к комбинации последовательно и параллельносоединенных проводников
Цепи,подобные изображенной на рис. 1.9.4, а также цепи с разветвлениями, содержащиенесколько источников, рассчитываются с помощью правил Кирхгофа.

Реферат — Законы Ома. Законы Кирхгофа


Подборка по базе: Краткое содержание реферата по электропроводности клеток.docx, 10 класс газовые законы.docx, Основные законы древней Греции.docx, Основные законы древней Греции.docx, Нравственное содержание конституционны.doc, Закон Ома.docx, КД. Лекция 1. Сущность и содержание КД.doc, Задание 3 таблицу, в которой отразите содержание и специфику тео, СММ СОДЕРЖАНИЕ.doc, 3. содержание практика.docx

РЕФЕРАТ

Дисциплина: Физика

Тема: «Законы Ома. Законы Кирхгофа»
Содержание реферата.

1.Краткая биография Ома, история открытия закона – стр.3.
2.Общий вид закона Ома – стр.5.
3.Виды законов Ома – стр.6.
4.Краткая биография Кирхгофа – стр.8.
5.Общий вид закона Кирхгофа – стр.9.
6.Виды законов Кирхгофа – стр.10.
7.Список использованной литературы – стр.15.

1.Краткая биография Ома, история открытия закона.

Георг Симон Ом родился 16 марта 1787 года в Эрлангене, в семье потомственного слесаря. После окончания школы Георг поступил в городскую гимназию. Гимназия Эрлангена курировалась университетом. Занятия в гимназии вели четыре профессора. Георг, закончив гимназию, весной 1805 года приступил к изучению математики, физики и философии на философском факультете Эрлангенского университета.

Проучившись три семестра, он принял приглашение занять место учителя математики в частной школе швейцарского городка Готтштадта.

В 1811 году он возвращается в Эрланген, заканчивает университет и получает степень доктора философии. Сразу же по окончании университета ему была предложена должность приват-доцента кафедры математики этого же университета.

В 1812 году Ом был назначен учителем математики и физики школы в Бамберге. В 1817 году он публикует свою первую печатную работу, посвященную методике преподавания «Наиболее оптимальный вариант преподавания геометрии в подготовительных классах». Ом занялся исследованиями электричества. В основу своего электроизмерительного прибора Ом заложил конструкцию крутильных весов Кулона. Результаты своих исследований Ом оформил в виде статьи под названием «Предварительное сообщение о законе, по которому металлы проводят контактное электричество». Статья была опубликована в 1825 году в «Журнале физики и химии», издаваемом Швейггером. Однако выражение, найденное и опубликованное Омом, оказалось неверным, что стало одной из причин его длительного непризнания. Приняв все меры предосторожности, заранее устранив все предполагаемые источники ошибок, Ом приступил к новым измерениям.

Появляется в свет его знаменитая статья «Определение закона, по которому металлы проводят контактное электричество, вместе с наброском теории вольтаического аппарата и мультипликатора Швейггера», вышедшая в 1826 году в «Журнале физики и химии».

В мае 1827 года «Теоретические исследования электрических цепей» объемом в 245 страниц, в которых содержались теперь уже теоретические рассуждения Ома по электрическим цепям. В этой работе ученый предложил характеризовать электрические свойства проводника его сопротивлением и ввел этот термин в научный обиход. Ом нашел более простую формулу для закона участка электрической цепи, не содержащего ЭДС: «Величина тока в гальванической цепи прямо пропорциональна сумме всех напряжений и обратно пропорциональна сумме приведенных длин. При этом общая приведенная длина определяется как сумма всех отдельных приведенных длин для однородных участков, имеющих различную проводимость и различное поперечное сечение».

В 1829 году появляется его статья «Экспериментальное исследование работы электромагнитного мультипликатора», в которой были заложены основы теории электроизмерительных приборов. Здесь же Ом предложил единицу сопротивления, в качестве которой он выбрал сопротивление медной проволоки длиной 1 фут и поперечным сечением в 1 квадратную линию.

В 1830 году появляется новое исследование Ома «Попытка создания приближенной теории униполярной проводимости».

Только в 1841 году работа Ома была переведена на английский язык, в 1847 году — на итальянский, в 1860 году — на французский.

16 февраля 1833 года, через семь лет после выхода из печати статьи, в которой было опубликовано его открытие, Ому предложили место профессора физики во вновь организованной политехнической школе Нюрнберга. Ученый приступает к исследованиям в области акустики. Результаты своих акустических исследований Ом сформулировал в виде закона, получившего впоследствии название акустического закона Ома.

Раньше всех из зарубежных ученых закон Ома признали русские физики Ленц и Якоби. Они помогли и его международному признанию. При участии русских физиков, 5 мая 1842 года Лондонское Королевское общество наградило Ома золотой медалью и избрало своим членом.

В 1845 году его избирают действительным членом Баварской академии наук. В 1849 году ученого приглашают в Мюнхенский университет на должность экстраординарного профессора. В этом же году он назначается хранителем государственного собрания физико-математических приборов с одновременным чтением лекций по физике и математике. В 1852 году Ом получил должность ординарного профессора. Ом скончался 6 июля 1854 года. В 1881 году на электротехническом съезде в Париже ученые единогласно утвердили название единицы сопротивления — 1 Ом.
2.Общий вид закона Ома.

Закон Ома устанавливает зависимость между силой токаI в проводнике и разностью потенциалов (напряжением) U между двумя фиксированными точками (сечениями) этого проводника:

(1)

Коэффициент пропорциональности R, зависящий от геометрических и электрических свойств проводника и от температуры, называется омическим сопротивлением или просто сопротивлением данного участка проводника. Закон Ома был открыт в 1826 нем. физиком Г. Омом.

В общем случае зависимость междуIи U нелинейна, однако на практике всегда можно в определенном интервале напряжений считать её линейной и применять закон Ома; для металлов и их сплавов этот интервал практически неограничен.

Закон Ома в форме (1) справедлив для участков цепи, не содержащих источников ЭДС. При наличии таких источников (аккумуляторов, термопар, генераторов и т. д.) закон Ома имеет вид:

(2)

где — ЭДС всех источников, включённых в рассматриваемый участок цепи. Для замкнутой цепи закон Ома принимает вид:

(3)

где — полное сопротивление цепи, равное сумме внешнего сопротивления r и внутреннего сопротивления источника ЭДС. Обобщением закона Ома на случай разветвлённой цепи является правило 2-е Кирхгофа.

Закон Ома можно записать в дифференциальной форме, связывающей в каждой точке проводника плотность тока j с полной напряжённостью электрического поля. Потенциальное. электрическое поле напряжённости Е, создаваемое в проводниках микроскопическими зарядами (электронами, ионами) самих проводников, не может поддерживать стационарное движение свободных зарядов (ток), т. к. работа этого поля на замкнутом пути равна нулю. Ток поддерживается неэлектростатическими силами различного происхождения (индукционного, химического, теплового и т.д.), которые действуют в источниках ЭДС и которые можно представить в виде некоторого эквивалентного непотенциального поля с напряженностьюEСТ, называемого сторонним. Полная напряженность поля, действующего внутри проводника на заряды, в общем случае равна E+EСТ. Соответственно, дифференциальный закон Ома имеет вид:

или , (4)

где — удельное сопротивление материала проводника, а — его удельная электропроводность.

Закон Ома в комплексной форме справедлив также для синусоидальных квазистационарных токов:

(5)

где zполное комплексное сопротивление: , r– активное сопротивление, а x — реактивное сопротивление цепи. При наличии индуктивности L и емкости С в цепи квазистационарного тока частоты

.
3.Виды закона Ома.

Существует несколько видов закона Ома.

Закон Ома для однородного участка цепи (не содержащего источника тока): сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника:

Закон Ома для замкнутой цепи: сила тока в замкнутой цепи равна отношению ЭДС источника тока к суммарному сопротивлению всей цепи:

где R — сопротивление внешней цепи, r – внутреннее сопротивление источника тока.

R — +
R

Закон Ома для неоднородного участка цепи (участка цепи с источником тока):

R

;

где — разность потенциалов на концах участка цепи, — ЭДС источника тока, входящего в участок.

Способность вещества проводить ток характеризуется его удельным сопротивлением либо проводимостью . Их величина определяется химической природой вещества и условиями, в частности температурой, при которых оно находится. Для большинства металлов удельное сопротивление растет с температурой приблизительно по линейному закону:

;

где — удельное сопротивление при 0°С, t — температура по шкале Цельсия, а — коэффициент, численно равный примерно 1/273. Переходя к абсолютной температуре, получаем
При низких температурах наблюдаются отступления от этой закономерности. В большинстве случаев зависимость от T следует кривой 1 на рисунке.

Величина остаточного сопротивления в сильной степени зависит от чистоты материала и наличия остаточных механических напряжений в образце. Поэтому после отжига заметно уменьшается. У абсолютно чистого металла с идеально правильной кристаллической решеткой при абсолютном нуле .

У большой группы металлов и сплавов при температуре порядка нескольких градусов Кельвина сопротивление скачком обращается в нуль (кривая 2 на рисунке). Впервые это явление, названное сверхпроводимостью, было обнаружено в 1911 г. Камерлинг — Оннесом для ртути. В дальнейшем сверхпроводимость была обнаружена у свинца, олова, цинка, алюминия и других металлов, а также у ряда сплавов. Для каждого сверхпроводника имеется своя критическая температура Тк, при которой он переходит в сверхпроводящее состояние. При действии на сверхпроводник магнитного поля сверхпроводящее состояние нарушается. Величина критического поля HK, разрушающего сверхпроводимость, равна нулю при Т = Тки растет с понижением температуры.

Полное теоретическое объяснение сверхпроводимости было дано в 1958 г. советским физиком Н. Н. Боголюбовым и его сотрудниками.

Зависимость электрического сопротивления от температуры положена в основу термометров сопротивления. Такой термометр представляет собой металлическую (обычно платиновую) проволоку, намотанную на фарфоровый или слюдяной каркас. Проградуированный по постоянным температурным точкам термометр сопротивления позволяет измерять с точностью порядка нескольких сотых градуса как низкие, так и высокие температуры.
4.Краткая биография Кирхгофа.

Кирхгоф Густав Роберт(12.03.1824 – 17.10.1887) — немецкий физик.

Густав Кирхгоф родился в Кенигсберге в семье юриста. Окончив гимназию, он поступил в Кенигсбергский университет. После окончания университета Кирхгоф некоторое время преподавал в Берлине. В 1854 г. по совету химика Р. Бунзена Кирхгофа приглашают в Гейдельбергский университет, с которым связаны многие годы его небогатой внешними событиями жизни. Лишь безвременная смерть жены, оставившей ему четверых детей, и нелепый случай, сделавший его калекой, вынужденным передвигаться на кресле или с костылями, нарушили размеренный ход его жизни. Л. Больцман писал об этом так: «В жизни Кирхгофа не было ничего выдающегося, что соответствовало бы необычности его гения. Его жизнь была обычной жизнью немецкого профессора университета. Великие события происходили исключительно в его голове».

В начале своей научной деятельности Кирхгоф еще студентом начал исследовать законы распространения тока в электрических цепях. В 1849 г. он сформулировал свои знаменитые правила, которые до сих пор применяются для их расчета. В 1857 г. он опубликовал работу о распространении переменных токов по проводам, некоторые выводы которой предвосхитили теорию электромагнитного поля Максвелла.

Однако главный цикл работ Кирхгофа в Гейдельберге – анализ спектров излучения. Еще в 1855 г., сразу по приезде в Гейдельберг, Кирхгоф присоединился к исследованиям Р.Бунзена, который пытался установить химический состав солей по цвету пламени горелки (сейчас она так и называется бунзеновской горелкой). Кирхгоф сразу же заметил, что значительно более эффективным тестом на наличие того или иного вещества является анализ линейчатых спектров испускания этих веществ. Он сконструировал с помощью Бунзена новый, более совершенный, чем прежние, призматический спектроскоп и определил линии спектров множества элементов, открыв в процессе работы новые элементы — цезий и рубидий. Таким образом, Кирхгоф и Бунзен могут считаться создателями спектрального анализа, т.е. экспериментальной основы современной астрофизики.

Работа Кирхгофа по изучению спектров испускания элементов привела его к заключению о связи между спектральными линиями и темными линиями, обнаруженными Фраунгофером в спектре Солнца. Кирхгоф показал, что знаменитая желтая D-линия в спектре испускания натрия точно соответствует двум темным линиям в солнечном спектре. Это привело его к выводу, что атмосфера Солнца содержит натрий и этот натрий поглощает из непрерывного спектра солнечного излучения как раз ту часть, которая имеет длину волны, равную длине волны D-линии. Свою догадку Кирхгоф проверил в лаборатории, имитировав солнечный свет светом бунзеновской горелки и внеся в ее пламя поваренную соль.

Изучение связи между испусканием и поглощением излучения привело Кирхгофа к исследованию излучения нагретых тел. В 1862 г. он ввел понятие абсолютно черного тела и в качестве идеального излучателя (модель черного тела) предложил металлическую нагретую полость с маленькой дырочкой. Он сформулировал, опираясь на термодинамические соотношения, важнейший закон излучения черного тела: спектр излучения является универсальной функцией длины волны и температуры. Исследование излучения абсолютно черного тела стало на несколько десятилетий одной главных задач экспериментаторов и головной болью для теоретиков, так как классическая физика не могла объяснить наблюдаемого спектра излучения. Загадку излучения абсолютно черного тела разрешил в 1900 г. своей гипотезой квантов М.Планк, ученик Г.Кирхгофа. Поэтому без преувеличения можно сказать, что Кирхгоф внес важный вклад и в создание квантовой механики.

Кирхгоф был прекрасным лектором, хотя иногда немного суховатым. Правда, затем он великолепно редактировал и издавал свои лекции по разным вопросам теоретической физики. Многие германские физики в течение нескольких десятилетий учились по изданным лекциям Кирхгофа.

Несмотря на болезнь, лишавшую его подвижности, Кирхгоф был неутомимым исследователем и живым, интересным собеседником, любившим шутку. Однажды его банкир, под впечатлением от рассказов Кирхгофа о возможности определить химический состав Солнца, спросил: «Какой толк в том, что на Солнце есть золото, если я не могу перенести его на Землю и пощупать?» Несколькими годами спустя Кирхгоф получил золотую медаль Лондонского королевского общества и большую премию в золотых соверенах за свои исследования. Он вызвал своего банкира и передал ему свою награду, заметив шутливо: «Вот ваше золото из Солнца!»
5.Общий вид законов Кирхгофа.

Законы Кирхгофа являются одной из форм закона сохранения энергии и потому относятся к фундаментальным законам природы.

Середина XIX века как раз стала временем активных исследований свойств электрических цепей, и результаты этих исследований быстро находили практические применения. Базовые правила расчета простых цепей, такие как закон Ома, были уже достаточно хорошо проработаны. Проблема состояла в том, что из проводов и различных элементов электрических цепей технически уже можно было изготовлять весьма сложные и разветвленные сети — но никто не знал, как смоделировать их математически, чтобы рассчитать их свойства. Кирхгофу удалось сформулировать правила, позволяющие достаточно просто анализировать самые сложные цепи, и законы Кирхгофа до сих пор остаются важным рабочим инструментом специалистов в области электронной инженерии и электротехники.

Оба закона Кирхгофа формулируются достаточно просто и имеют понятную физическую интерпретацию. Первый закон гласит, что если рассмотреть любой узел цепи (то есть точку разветвления, где сходятся три или более проводов), то сумма поступающих в цепь электрических токов будет равна сумме исходящих, что, вообще говоря, является следствием закона сохранения электрического заряда. Например, если вы имеете Т-образный узел электрической цепи и по двум проводам к нему поступают электрические токи, то по третьему проводу ток потечет в направлении от этого узла, и равен он будет сумме двух поступающих токов. Физический смысл этого закона прост: если бы он не выполнялся, в узле непрерывно накапливался бы электрический заряд, а этого никогда не происходит.

Второй закон не менее прост. Если мы имеем сложную, разветвленную цепь, ее можно мысленно разбить на ряд простых замкнутых контуров. Ток в цепи может различным образом распределяться по этим контурам, и сложнее всего определить, по какому именно маршруту потекут токи в сложной цепи. В каждом из контуров электроны могут либо приобретать дополнительную энергию (например, от батареи), либо терять ее (например, на сопротивлении или ином элементе). Второй закон Кирхгофа гласит, что чистое приращение энергии электронов в любом замкнутом контуре цепи равно нулю. Этот закон также имеет простую физическую интерпретацию. Если бы это было не так, всякий раз, проходя через замкнутый контур, электроны приобретали или теряли бы энергию, и ток бы непрерывно возрастал или убывал. В первом случае можно было бы получить вечный двигатель, а это запрещено первым началом термодинамики; во втором — любые токи в электрических цепях неизбежно затухали бы, а этого мы не наблюдаем.

Самое распространенное применение законов Кирхгофа мы наблюдаем в так называемых последовательных и параллельных цепях.

В последовательной цепи (яркий пример такой цепи — елочная гирлянда, состоящая из последовательно соединенных между собой лампочек) электроны от источника питания по серии проводов последовательно проходят через все лампочки, и на сопротивлении каждой из них напряжение падает согласно закону Ома.

В параллельной цепи провода, напротив, соединены таким образом, что на каждый элемент цепи подается равное напряжение от источника питания, а это означает, что в каждом элементе цепи сила тока своя, в зависимости от его сопротивления. Пример параллельной цепи является — ламп «лесенкой»: напряжение подается на шины, а лампы смонтированы на поперечинах. Токи, проходящие через каждый узел такой цепи, определяются по второму закону Кирхгофа.
6.Виды законов Кирхгофа.

Первый закон Кирхгофа является следствием принципа непрерывности электрического тока, в соответствии с которым суммарный поток зарядов через любую замкнутую поверхность равен нулю, т.е. количество зарядов выходящих через эту поверхность должно быть равно количеству входящих зарядов. Основание этого принципа очевидно, т.к. при нарушении его электрические заряды внутри поверхности должны были бы либо исчезать, либо возникать без видимых причин.

Если заряды перемещаются внутри проводников, то они образуют в них электрический ток. Величина электрического тока может измениться только в узле цепи, т.к. связи считаются идеальными проводниками. Поэтому, если окружить узел произвольной поверхностью s (рис. 1), то потоки зарядов через эту поверхность будут тождественны токам в проводниках образующих узел и
суммарный ток в узле должен быть равным нулю.

Для математической записи этого закона нужно принять систему обозначений направлений токов по отношению к рассматриваемому узлу. Можно считать токи направленные к узлу положительными, а от узла отрицательными. Тогда для узла рис. 1 уравнение Кирхгофа будет иметь вид I3+I4I1I2 = 0 или I3+I4=I1+I2 .

Обобщая сказанное на произвольное число ветвей сходящихся в узле, можно сформулировать первый закон Кирхгофа следующим образом:


  • алгебраическая сумма токов в любом узле электрической цепи равна нулю



(1)

или

  • в любом узле сумма токов направленных к узлу равна сумме токов направленных от узла

, где p+q=n.

(2)

Очевидно, что обе формулировки равноценны и выбор формы записи уравнений может быть произвольным. Существенным является только соглашение о знаках токов для данной цепи, т.е. в пределах описания одной электрической цепи нельзя для разных узлов использовать разные знаки для токов направленных к узлам или от узлов.

При составлении уравнений по первому закону Кирхгофа направления токов в ветвях электрической цепи выбирают обычно произвольно. При этом необязательно даже стремиться, чтобы во всех узлах цепи присутствовали токи разных направлений. Может получиться так, что в каком-либо узле все токи сходящихся в нем ветвей будут направлены к узлу или от узла, нарушая тем самым принцип непрерывности. В этом случае в процессе определения токов один или несколько из них окажутся отрицательными, что будет свидетельствовать о протекании их в направлении противоположном принятому.

Второй закон Кирхгофа связан с понятием потенциала электрического поля, как работы, совершаемой при перемещении единичного точечного заряда в пространстве. Если такое перемещение совершается по замкнутому контуру, то суммарная работа при возвращении в исходную точку будет равна нулю. В противном случае путем обхода контура можно было бы получать положительную энергию, нарушая закон ее сохранения.

Каждый узел или точка электрической цепи обладает собственным потенциалом и, перемещаясь вдоль замкнутого контура, мы совершаем работу, которая при возврате в исходную точку будет равна нулю. Это свойство потенциального электрического поля и описывает второй закон Кирхгофа в применении к электрической цепи.

Он также как и первый закон формулируется в двух вариантах, связанных с тем, что падение напряжения на источнике ЭДС численно равно электродвижущей силе, но имеет противоположный знак. Поэтому, если какая либо ветвь содержит сопротивление и источник ЭДС, направление которой согласно с направлением тока, то при обходе контура эти два слагаемых падения напряжения будут учитываться с разными знаками. Если же падение напряжения на источнике ЭДС учесть в другой части уравнения, то его знак будет соответствовать знаку напряжения на сопротивлении.

Сформулируем оба варианта второго закона Кирхгофа, т.к. они принципиально равноценны:


  • алгебраическая сумма падений напряжения вдоль любого замкнутого контура электрической цепи равна нулю



(3)

Примечание: знак + выбирается перед падением напряжения на резисторе, если направление протекания тока через него и направление обхода контура совпадают; для падений напряжения на источниках ЭДС знак + выбирается, если направление обхода контура и направление действия ЭДС встречны независимо от направления протекания тока;

  • алгебраическая сумма ЭДС вдоль любого замкнутого контура равна алгебраической сумме падений напряжения на резисторах в этом контуре

, где p+q=n

(4)

Примечание: знак + для ЭДС выбирается в том случае, если направление ее действия совпадает с направлением обхода контура, а для напряжений на резисторах знак + выбирается, если в них совпадают направление протекания тока и направление обхода.

Здесь также как и в первом законе оба варианта корректны, но на практике удобнее использовать второй вариант, т.к. в нем проще определить знаки слагаемых.

С помощью законов Кирхгофа для любой электрической цепи можно составить независимую систему уравнений и определить любые неизвестные параметры, если число их не превышает число уравнений. Для выполнения условий независимости эти уравнения должны составляться по определенным правилам.

Общее число уравнений N в системе равно числу ветвей Nв минус число ветвей, содержащих источники тока NJ , т.е. N = Nв — NJ .

Наиболее простыми по выражениям являются уравнения по первому закону Кирхгофа, однако их число N1не может быть больше числа узлов Nу минус один.

Недостающие уравнения составляются по второму закону Кирхгофа, т.е.


N1 = Nу -1 ;

(5)

N2 = N — N1 = Nв — NJ — N1.

(6)

Сформулируем алгоритм составления системы уравнений по законам Кирхгофа :


  1. определить число узлов и ветвей цепи Nу и Nв;

  2. определить число уравнений по первому и второму законам N1 и N2.;

  3. для всех ветвей (кроме ветвей с источниками тока) произвольно задать
    направления протекания токов;

  4. для всех узлов, кроме одного, выбранного произвольно, составить уравнения по первому закону Кирхгофа;

  5. произвольно выбрать на схеме электрической цепи замкнутые контуры таким образом, чтобы они отличались друг от друга по крайней мере одной ветвью и чтобы все ветви, кроме ветвей с источниками тока, входили по крайней мере в один контур;

  6. произвольно выбрать для каждого контура направление обхода и составить уравнения по второму закону Кирхгофа, включая в правую часть уравнения ЭДС действующие в контуре, а в левую падения напряжения на резисторах. Примечание: Знак ЭДС выбирают положительным, если направление ее действия совпадает с направлением обхода независимо от направления тока; а знак падения напряжения на резисторе принимают положительным, если направление тока в нем совпадает с направлением обхода.

Рассмотрим этот алгоритм на примере рис 2.

Здесь светлыми стрелками обозначены выбранные произвольно направления токов в ветвях цепи. Ток в ветви с R4 не выбирается произвольно, т.к. в этой ветви он определяется действием источником тока.

Число ветвей цепи равно 5, а т.к. одна из них содержит источник тока, то общее число уравнений Кирхгофа равно четырем.

Число узлов цепи равно трем (a, b и c), поэтому число уравнений по первому закону Кирхгофа равно двум и их можно составлять для любой пары из этих трех узлов. Пусть это будут узлы a и b, тогда


a) J + IE1 = J + IR1 =IR3J + IR1 IR3 = 0

(7)

b) IR3 + IE2 = IR1 + IR2IR3 + IE2IR1IR2 = 0

(8)

По второму закону Кирхгофа нужно составить два уравнения. Выберем два контура I и II так, чтобы все ветви, кроме ветви с источником тока попали по крайней мере в один из них, и зададим произвольно направление обхода как показано стрелками. Тогда

I) —E1 = IR1R1 + IR3R3

(9)

II) E2 = IR2R2

(10)

При выборе контуров и составлении уравнений все ветви с источниками тока должны быть исключены, т.е. контуры обхода не должны включать ветви с источниками тока. Это не означает что для контуров с источниками тока нарушается второй закон Кирхгофа. Просто при необходимости определения падения напряжения на источнике тока или на других элементах ветви с источником тока это можно сделать после решения системы уравнений. Например, на рис. 2 можно создать замкнутый контур из элементов R3, R4 , J и E2, и для него будет справедливым уравнение

IR3R3+ E2+JR4+ UJ = 0 ,

где UJ — падение напряжения на источнике тока J.

Из сказанного выше очевидно, что законы Кирхгофа необязательно использовать в виде систем уравнений. Они справедливы всегда для любого узла и для любого замкнутого контура любой электрической цепи.
Современные средства математического анализа позволяют легко получить результат решения составленной выше системы уравнений, если она записана в матричной форме AX=B. Это можно сделать, например, для токов в качестве неизвестных.

Каждая строка матрицы A должна соответствовать одному из уравнений (7)-(10). Поэтому в строки матрицы A нужно включить все коэффициенты при токах соответствующего уравнения, в той последовательности, в какой эти токи включены в координаты вектора неизвестных величин. Если какой-либо ток отсутствует в уравнении, то в качестве элемента матрицы нужно указать нуль. Для включения в матрицу уравнения по первому закону Кирхгофа удобнее записывать в форме (1) с нулевой правой частью, однако, для уравнения (7) нужно перенести ток источника J в правую часть, т.к. он не входит в число неизвестных.

Вектор неизвестных токов X представляет собой столбец, в который включены неизвестные токи в произвольной последовательности.

Вектор B представляет собой столбец, координатами которого являются источники электрической энергии, действующие в цепи (правая часть уравнений (7)-(10)). Порядок включения их в столбец должен соответствовать порядку записи уравнений в строки матрицы A .

Составим матричное уравнение для схемы рис. 2, используя полученные ранее уравнения (7)-(8) и (9)-(10).

Здесь для упрощения восприятия строки записи помечены указателями на тот узел или контур, которому они соответствуют.

Список использованной литературы:
Прохоров А. М. Физический энциклопедический словарь, М., 1983

Дорфман Я. Г. Всемирная история физики. М., 1979
Ом Г. Определение закона, по которому металлы проводят контактное электричество. – В кн.: Классики физической науки. М., 1989

Роджерс Э. Физика для любознательных, т. 3. М., 1971
Орир Дж. Физика, т. 2. М., 1981
Джанколи Д. Физика, т. 2. М., 1989

«Лабораторная работа №3. «ЭДС и внутреннее сопротивление источников постоянного тока. Закон Ома для полной цепи»», Педагогика

Цель: определить внутреннее сопротивление источника тока и его ЭДС.

1. Краткое теоретическое описание Электрический ток в проводниках вызывают так называемые источники постоянного тока. Силы, вызывающие перемещение электрических зарядов внутри источника постоянного тока против направления действия сил электростатического поля, называются сторонними силами. Отношение работы Астор., совершаемой сторонними силами по перемещению заряда D Q вдоль цепи, к значению этого заряда называется электродвижущей силой e источника (ЭДС):

(1).

Электродвижущая сила выражается в тех же единицах, что и напряжение или разность потенциалов, т. е. в Вольтах.

Работа — эта мера превращения энергии из одного вида в другой. Следовательно, в источнике сторонняя энергия преобразуется в энергию электрического поля.

W = e? Q (2).

При движении заряда Q на внешнем участке цепи преобразуется энергия стационарного поля, созданного и поддерживаемого источником:

W1 = U? Q, (3).

а на внутреннем участке:

W2 = Uвн. Q (4).

По закону сохранения энергии.

W = W1 + W2 или e? Q = U? Q + Uвн. Q (5).

Сократив на Q, получим:

e = Uвн. + U (6).

т.е. электродвижущая сила источника равна сумме напряжений на внешнем и внутреннем участке цепи.

При разомкнутой цепи Uвн.= 0, то.

e = U (7).

Подставив в равенство (6) выражения для U и Uвн. по закону Ома для участка цепи [https://psyhology.org, 20].

U = I? R; Uвн. = I? r,.

получим:

e = I? R + I? r = I? (R + r) (8).

Отсюда.

(9).

Таким образом, сила тока в цепи равна отношению электродвижущей силы источника к сумме сопротивлений внешнего и внутреннего участков цепи. Это закон Ома для полной цепи. В формулу (9) входит внутреннее сопротивление r.

Рисунок 19. Электическая схема 2.

Пусть известны значения сил токов I1 и I2 и падения напряжений на реостате U1 и U2 (см. рисунок 19). Для ЭДС можно записать:

e = I1? (R1 + r) и e = I2? (R2 + r) (10).

Приравнивая правые части этих двух равенств, получим.

I1? (R1 + r) = I2? (R2 + r).

Или.

I1? R1 + I1? r = I2 ? R2 + I2? R.

I1? r — I2? r = I2 ? R2 — I1? R1

Т.к. I1 R1 = U1 и I2 R2 = U2,.

то можно последнее равенство записать так.

r? (I1 — I2) = U2 — U1 ,.

откуда.

  • (11)
  • 2. Порядок выполнения работы
  • 2.1. Соберите цепь по схеме, изображенной на рисунке 1. Установите сопротивление реостата 7 Ом, ЭДС батарейки 1,5 В, внутреннее сопротивление батарейки 3 Ом.
  • 2.2. При помощи мультиметра определите напряжение на батарейке при разомкнутом ключе. Это и будет ЭДС батарейки в соответствии с формулой (7).
  • 2.3. Замкните ключ и измерьте силу тока и напряжение на реостате. Запишите показания приборов.
  • 2.4. Измените сопротивление реостата и запишите другие значения силы тока и напряжения.
  • 2.5. Повторите измерения силы тока и напряжения для 6 различных положений ползунка реостата и запишите полученные значения в таблицу.
  • 2.6. Рассчитайте внутреннее сопротивление по формуле (11).
  • 2.7. Определите абсолютную и относительную погрешность измерения ЭДС и внутреннего сопротивления батарейки.
  • 3. Контрольные вопросы
  • 3.1. Сформулируйте закон Ома для полной цепи.
  • 3.2. Чему равно ЭДС источника при разомкнутой цепи?
  • 3.3. Чем обусловлено внутреннее сопротивление источника тока?
  • 3.4. Чем определяется сила тока короткого замыкания батарейки?

Реферат Закон Ома. История открытия. Различные виды закона Ома. Содержание. Общий вид закона Ома. История открытия закона Ома, краткая биография ученого

Реферат Закон Ома. История открытия. Различные виды закона Ома. Содержание. Общий вид закона Ома. История открытия закона Ома, краткая биография ученого

Похожие:

Закон Ома >11 Закон Ома для неоднородного участка цепи Один из основных законов электродинамики был открыт в 1822 г немецким учителем физики Георгом Омом
Этот закон не сразу нашел признание в науке, а лишь после того, как Э. X. Ленц, Б. С. Якоби, К. Гаусс, Г. Кирхгоф и другие ученые…
Закон Ома для полной цепи
Семейство вах биполярного транзистора. Каскад общий эмиттер. Схема «открытый коллектор»
Закон Ома для полной цепи
Семейство вах биполярного транзистора. Каскад общий эмиттер. Схема «открытый коллектор»
Урок 1-2 в 9 классе. Тема : «Закон всемирного тяготения»
Цели : познакомить учащихся с историей открытия закона; добиться усвоения закона
Лабораторная работа №3 -3 Проверка закона Ома. Определение удельного сопротивления проводника
Упорядоченное движение свободных зарядов, возникающее в проводнике под действием электрического поля, называется током проводимости….
Механика точки и твердого тела
Повторить из школьного курса закон Ома, законы последовательного и параллельного соединения
17 февраля 1869 г официально считается днем открытия Периодического закона Д. И. Менделеева. Хронология этого дня по «Летописи жизни и деятельности Д. И. Менделеева»
Этот номер посвящен 130-летию со дня открытия знаменитым русским химиком Дмитрий Ивановичем Менделеевым Периодического закона химических…
Закон Ома: а для участка цепи, в в дифференциальной форме
Напишите соотношение между секундой, миллисекундой и микросекундой: 1с=10xмс=10yмкс
Реферат на тему: Електричний струм. Закон Ома для ділянки кола. План

Реферат на тему: Електричний струм. Закон Ома для ділянки кола. План

Разместите кнопку на своём сайте:
Документы Документы

База данных защищена авторским правом ©rushkolnik.ru 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации

Реферат на тему: Электрический ток

У вас нет времени на реферат или вам не удаётся написать реферат? Напишите мне в whatsapp — согласуем сроки и я вам помогу!

В статье «Как научиться правильно писать реферат», я написала о правилах и советах написания лучших рефератов, прочитайте пожалуйста.

Собрала для вас похожие темы рефератов, посмотрите, почитайте:

  1. Реферат на тему: Сифилис
  2. Реферат на тему: Классификация компьютерных информационных систем
  3. Реферат на тему: Пасха
  4. Реферат на тему: Реформы Петра 1

Введение

Первая информация об электричестве, появившаяся много веков назад, касалась электрических «зарядов», получаемых трением. Еще в древности люди знали, что янтарь, потертый на шерсти, способен притягивать легкие предметы. Но только в конце XVI века английский врач Гилберт детально изучил это явление и обнаружил, что точно такие же свойства обладают и многие другие вещества. Он называл тела, которые способны притягивать легкие предметы после натирания, например, янтарь, наэлектризованный. Слово происходит от греческого электрона, «янтарь». Сейчас мы говорим, что в этом государстве органы имеют электрический заряд, а сами органы называют «заряженными».

При тесном контакте различных веществ всегда возникает электрический заряд. Когда тела твердые, их тесный контакт предотвращается микроскопическими проекциями и неровностями на их поверхности. Сжимая и натирая такие тела, мы сближаем их поверхности, которые без давления соприкасались бы лишь в нескольких точках. В одних организмах электрические заряды могут свободно перемещаться между различными частями, в других это невозможно. В первом случае корпуса называются «проводниками», а во втором — «диэлектриками или изоляторами». Все металлы, водные растворы солей и кислот и т.д. являются проводниками. Примерами изоляторов являются янтарь, кварц, эбонит и все газы при нормальных условиях.

Однако следует отметить, что деление тел на проводники и диэлектрики очень условно. Все материалы в большей или меньшей степени проводят электричество. Электрический заряд может быть положительным и отрицательным. Этот тип тока не будет длиться долго, потому что электрифицированное тело разряжается. Для поддержания электрического тока в проводнике должно поддерживаться электрическое поле. Для этого используются источники электроэнергии. Самый простой случай электрического тока — это когда один конец провода подключен к электрифицированному телу, а другой — к земле.

Электрические цепи, питающие электричество от ламп накаливания и электродвигателей, появились только после изобретения батарей, которое датируется примерно 1800 годом. После этого учение об электричестве развивалось настолько стремительно, что менее чем через столетие оно не только стало частью физики, но и стало основой новой электрической цивилизации.

Основные значения электрического тока

количество электричества и мощности. Эффект электрического тока может быть сильным или слабым. Сила электрического тока зависит от величины заряда, проходящего через электрическую цепь в заданной единице времени. Чем больше электронов переместилось от одного полюса источника к другому, тем больше общий заряд, переносимый электронами. Этот суммарный заряд представляет собой сумму тока, проходящего через проводник.

В частности, химический эффект электрического тока зависит от количества тока, т.е. чем выше заряд, проводимый через раствор электролита, тем больше осаждается вещество на катоде и аноде. В этом контексте количество тока можно рассчитать, взвешивая массу осажденного на электрод вещества и зная массу и заряд иона этого вещества.

Ток — это величина, равная соотношению электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника в момент его протекания. Единицей измерения заряда является подвеска (Cl), время измеряется в секундах (c). В этом случае единица тока выражается в Кл/с. Это устройство называется ампер (А). Для измерения силы тока электрической цепи используется электрический измерительный прибор, называемый амперметром. Амперметр оснащен двумя клеммами для измерения тока в цепи. Он соединен последовательно с цепью.

Электрическое напряжение. Мы уже знаем, что электрический ток — это упорядоченное движение заряженных частиц — электронов. Это движение генерируется электрическим полем, которое выполняет определенную задачу. Это явление называется работой электрического тока. Чтобы через электрическую цепь за 1 секунду переместить больший заряд, электрическое поле должно выполнить большую работу. Из этого следует, что работа электрического тока должна зависеть от силы тока. Но есть и другое значение, от которого зависит работа тока. Это значение называется напряжением.

Напряжение — это отношение рабочего тока в данной части электрической цепи к заряду, протекающему в той же части цепи. Фактическая работа измеряется в джоулях (J), а зарядка в прицепах (Cl). Поэтому единица измерения напряжения будет составлять 1 джоуль (Джоуль). Это устройство называется Вольт (V).

Для генерирования напряжения в электрической цепи необходим блок питания. Когда цепь разомкнута, напряжение присутствует только на клеммах питания. Если этот источник питания включен в цепь, то напряжение генерируется также в отдельных точках цепи. Поэтому ток будет течь и в цепи. Другими словами, коротко говоря, если в цепи нет напряжения, то тока не будет. Для измерения напряжения используется электрический измерительный прибор, так называемый вольтметр. Его внешний вид аналогичен внешнему виду упомянутого выше амперметра, с той лишь разницей, что на шкале вольтметра присутствует буква V (вместо буквы А на амперметре). Вольтметр имеет две клеммы, с которыми он подключен параллельно цепи.

Электрическое сопротивление. После подключения всех типов проводников и амперметра к цепи, вы заметите, что если вы используете разные проводники, то амперметр будет давать разные показания, т.е. в этом случае ток, доступный в цепи, будет разным. Это явление можно объяснить тем, что разные проводники имеют разное электрическое сопротивление, которое является физической величиной. Она была названа Ом в честь немецкого физика. В физике обычно используются более крупные единицы: Кило, Мега и так далее. Сопротивление проводника обычно обозначается буквой R, длина проводника — L, площадь поперечного сечения — S: R = p * L/S, где коэффициент p называется удельным сопротивлением. Этот коэффициент выражает сопротивление проводника длиной 1 м на площади поперечного сечения, что соответствует 1 м2. Удельное сопротивление выражается в ом х м. Поскольку проводники, как правило, имеют довольно маленькое поперечное сечение, они обычно выражаются в квадратных миллиметрах. В этом случае единицей сопротивления является Ом х мм2/м.

По данным, ясно, что наименьшее электрическое сопротивление имеет медь, наибольшее — металлический сплав. Кроме того, диэлектрики (изоляторы) имеют высокое сопротивление.

Электрическая мощность. Мы уже знаем, что два изолированных друг от друга проводника могут накапливать электрический заряд. Это явление характеризуется физической величиной, называемой электрической емкостью. Электрическая емкость двух проводников не более чем отношение заряда одного проводника к разности потенциалов между этим проводником и соседним проводником. Чем меньше напряжение на проводниках при зарядке, тем больше их ёмкость. Предполагается, что единицей электрической мощности является Фарад (F). На практике используются части этого устройства: микропарад (мкФ) и пикофарад (пФ).

Если взять два изолированных друг от друга проводника, проложить их на небольшом расстоянии друг от друга, то получится конденсатор. Емкость конденсатора зависит от толщины его пластин, а также от толщины диэлектрика и его проницаемости. Уменьшение толщины диэлектрика между пластинами конденсатора, позволяет значительно увеличить емкость последнего. Все конденсаторы, кроме своей емкости, должны иметь напряжение, на которое они рассчитаны.

Эксплуатация и производство электроэнергии. Из вышесказанного видно, что электрический ток выполняет определенную задачу. При подключении электродвигателей электрический ток заставляет работать все виды электроприборов, передвигаться по рельсам поездов, освещать улицы, отапливать дом, а также производит химические эффекты, т.е. позволяет проводить электролиз и т.д. Можно сказать, что работа электричества на определенном участке цепи равна произведению тока, напряжения и времени, в течение которого выполнялись работы. Работа измеряется в джоулях, напряжение в вольтах, ток, время в секундах. В этом контексте: 1 J = 1V x 1A x 1 s. Это означает, что для измерения функционирования электрического тока необходимо одновременно использовать три прибора: амперметр, вольтметр и часы. Но это громоздко и неэффективно. Поэтому работа электрического тока обычно измеряется приборами учета электроэнергии. В этом устройстве есть все перечисленные выше устройства.

Мощность электрического тока равна отношению текущей операции к времени, в течение которого она выполнялась. Мощность обозначается буквой «P» и выражается в ваттах (W). На практике используются киловатты, мегаватты, гект-ватты и др. Для измерения мощности цепи необходимо взять ваттметр. Инженеры-электрики используют киловатт-часы (кВт-ч) для измерения мощности.

Закон Ома

Закон Ома. Напряжение и ток считаются наиболее благоприятными свойствами электрических цепей. Одной из основных характеристик применения электроэнергии является быстрая транспортировка энергии из одного места в другое и передача ее потребителю в правильной форме. Производство разности потенциалов по току приводит к мощности, т.е. к количеству энергии, высвобождаемой в электрической цепи за единицу времени. Как упоминалось выше, для измерения мощности в электрической цепи потребуется 3 устройства.

Так каково же сопротивление провода или цепи в целом? Имеет ли проволока, как и водопроводные трубы или трубки вакуумной системы, постоянное свойство, которое можно назвать сопротивлением? В трубах, например, соотношение перепада давления, при котором создается поток, деленное на скорость потока, обычно является постоянным свойством трубы. Аналогичным образом, тепловой поток в проволоке подчиняется простому соотношению, которое включает разность температур, площадь поперечного сечения проволоки и длину проволоки. Обнаружение этого соотношения для электрических цепей является результатом успешного поиска.

В 1820-х годах немецкий школьный учитель Георг Ом первым начал искать вышеупомянутые отношения. Прежде всего, он искал славу и знаменитостей, которые позволили бы ему преподавать в университете. Это была единственная причина, по которой он выбрал область исследований, имеющую особые преимущества.

Ом был сыном слесаря, поэтому он умел рисовать металлическую проволоку различной толщины, которая ему требовалась для экспериментов. Так как в то время не было возможности купить подходящую проволоку, Ом сделал это сам. Во время экспериментов он пробовал различные длины, толщины, металлы и даже температуры. Он варьировал все эти факторы по порядку. Во времена Ома батареи все еще были слабыми, в результате чего ток был разной силы. По этой причине исследователь использовал термопару в качестве генератора, горячая точка которого была помещена в пламя. Он также использовал грубый магнитный амперметр, а разность потенциалов (называемая «напряжением» после Ом) измерялась путем изменения температуры или количества термосплавов.

Доктрина электрических цепей только начала развиваться. После изобретения батарей около 1800 года, она начала развиваться гораздо быстрее. Были разработаны и изготовлены (часто вручную) различные устройства, открыты новые законы, появились понятия и термины и т.д. Все это привело к более глубокому пониманию электрических явлений и факторов.

Обновление знаний об электричестве стало, с одной стороны, причиной появления новой области физики, с другой — основой быстрого развития электротехники, т.е. были изобретены батареи, генераторы, системы электроснабжения для освещения и электропривода, электрические печи, электродвигатели и т.д.

Открытия Ома имели большое значение как для развития изучения электричества, так и для развития прикладной электротехники. Они упростили прогнозирование свойств электрических цепей для постоянного тока, а затем и для переменного. В 1826 г. Ом опубликовал книгу, в которой представил теоретические выводы и экспериментальные результаты. Но его надежды не оправдались, книга была высмеяна. Это было связано с тем, что метод грубых экспериментов казался непривлекательным в то время, когда многие люди были преданы философии.

У него не было выбора, кроме как отказаться от должности учителя. По той же причине ему не назначили встречу в университете. В течение 6 лет ученый жил в нищете, не имея уверенности в завтрашнем дне, с горьким разочарованием.

Но постепенно его работы впервые стали известны за пределами Германии. Ом пользовался уважением за рубежом и использовал свои исследования. В результате, его соотечественники дома должны были признать его. В 1849 году он был назначен профессором Мюнхенского университета.

Ом обнаружил простой закон, устанавливающий связь между током и напряжением для обрыва провода (для части цепи, для всей цепи). Он также создал правила для определения того, что изменится, если будет взята проволока другого размера. Закон Ома сформулирован следующим образом: Ток на участке цепи прямо пропорционален напряжению на этом участке и обратно пропорционален сопротивлению этого участка.

Закон о лицензировании джоулей

Электрический ток в каждой части цепи выполняет определенную задачу. Например, возьмите участок цепи с напряжением (U) между ее концами. Согласно определению электрического напряжения, работа, выполняемая при перемещении единицы заряда между двумя точками, равна U. Если ток на данном участке цепи равен i, то в течение времени t заряд и, таким образом, работа электрического тока продолжается.

Это выражение применяется в любом случае к постоянному току, к любой части цепи, которая может содержать проводники, электродвигатели и т.д. Мощность тока, т.е. работа в единицу времени.

Эта формула используется в системе СИ для определения единицы напряжения.

Предположим, что часть цепи является сплошным проводником. В этом случае вся работа преобразуется в тепло, выделяемое в этом проводнике. Если проводник однороден и подчиняется закону Ома (сюда относятся все металлы и электролиты).

И. Лентц и, независимо от него, Джоэл руководили этим законом.

Следует отметить, что нагрев проводников имеет множество применений в машиностроении. Самые распространенные и наиболее важные из них — лампочки.

Закон электромагнитной индукции

В первой половине XIX века английский физик М. Фарадей открыл явление магнитной индукции. Этот факт, ставший достоянием многих исследователей, дал мощный импульс развитию электротехники и радиотехники.

В ходе своих экспериментов Фарадей обнаружил, что при изменении числа линий магнитной индукции, проникающих на поверхность, ограниченную замкнутым кругом, на этой поверхности генерируется электрический ток. На этом основан, пожалуй, самый важный закон физики — закон электромагнитной индукции. Ток, возникающий в цепи, называется индукцией. В связи с тем, что электрический ток в цепи возникает только тогда, когда на свободные заряды воздействуют внешние силы, в замкнутом контуре именно эти внешние силы возникают при протекании переменного магнитного потока по поверхности цепи. В физике влияние внешних сил называется электродвижущей силой или индукционным ЭМП.

Электромагнитная индукция также возникает в незакрытых проводниках. Когда проводник пересекает магнитные высоковольтные линии, напряжение генерируется на его концах. Причиной этого напряжения является индукционная электромагнитная совместимость. Если магнитный поток, протекающий через замкнутый контур, не изменяется, то индукционный ток не возникает.

С помощью понятия «ЭМП-индукция» можно объяснить закон электромагнитной индукции, т.е. ЭМП-индукция в замкнутом контуре в модуле равна скорости изменения магнитного потока через ограниченную контуром поверхность.

Правило Ленца. Как мы уже знаем, в проводнике генерируется индуктивный ток. В зависимости от условий его возникновения, он имеет другое направление. Российский физик Ленц сформулировал следующее правило на эту тему: Индуцированный ток, генерируемый в замкнутом контуре, всегда имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле не позволяет магнитному потоку изменяться. Все это приводит к возникновению индуцированного тока.

Индукционный ток, как и любой другой, имеет энергию. Это означает, что при возникновении тока генерируется электрическая энергия. Согласно закону о сохранении и преобразовании энергии, упомянутая выше энергия может вырабатываться только за счет количества энергии другого вида. Таким образом, правило Ленца полностью соответствует закону о сохранении и преобразовании энергии.

В дополнение к индукции в катушке может происходить так называемая самоиндукция. Его природа такова. Когда в катушке генерируется ток или изменяется его сила, создается переменное магнитное поле. При изменении магнитного потока, проходящего через катушку, в катушке возникает электродвижущая сила, называемая самоиндукцией ЭДС.

Согласно правилу Ленца, когда цепь замкнута, самовозбуждающие ЭМП вмешиваются в ток и не увеличивают его. При отключении цепи индуцированная ЭМП снижает ток. Когда ток в катушке достигает определенного уровня, магнитное поле перестает изменяться и самоиндуцирующийся ЭДС становится равным нулю.

Электрические цепи и их компоненты

Электрическая цепь — это совокупность устройств и объектов, образующих путь электрического тока, электромагнитные процессы которого могут быть описаны терминами электродвижущая сила, ток и напряжение. В электрической цепи постоянного тока могут действовать как прямые токи, так и токи, направление которых остается постоянным и значение которых изменяется произвольно с течением времени или по какому-либо закону.

Электрическая цепь состоит из отдельных устройств или элементов, которые можно разделить на 3 группы в зависимости от их назначения. Первая группа состоит из элементов, предназначенных для производства электроэнергии (источников питания). Вторая группа состоит из элементов, которые преобразуют электроэнергию в другие виды энергии (механическую, тепловую, световую, химическую и т.д.). Эти элементы называются приемниками электрической энергии (электрическими приемниками). Третья группа включает в себя элементы, предназначенные для передачи электроэнергии от источника питания к электрическому приемнику (провода, устройства, обеспечивающие уровень и качество напряжения и т.д.).

Источниками тока в цепи постоянного тока являются гальванические элементы, электроаккумуляторы, электромеханические генераторы, термоэлектрические генераторы, фотоэлементы и др. Все источники питания имеют внутреннее сопротивление, значение которого мало по сравнению с сопротивлением других элементов в электрической цепи.

Электрические приемники постоянного тока — это электродвигатели, которые преобразуют электрическую энергию в механические, отопительные и осветительные приборы и т.д. Все электрические приемники характеризуются электрическими параметрами, из которых можно назвать самые основные — напряжение и мощность. Для нормальной работы электрического приемника на его клеммах (соединениях) необходимо поддерживать номинальное напряжение. Для приемников постоянного тока это 27, 110, 220, 440 В и 6, 12, 24, 36 В.

Графическое изображение электрической цепи, содержащее символы ее элементов и показывающее соединения этих элементов, называется электрической схемой.

Участок цепи, по которому протекает один и тот же ток, называется веткой. Место соединения ветвей электрической цепи называется узлом. В электрических цепях узел обозначен точкой. Любой замкнутый контур, проходящий через несколько ветвей, называется петлей. Самая простая схема имеет одну схему, сложные схемы имеют несколько контуров.

Элементы электрических цепей представляют собой различные электрические устройства, которые могут работать в различных режимах. Режимы работы как отдельных элементов, так и всей электрической цепи характеризуются значениями тока и напряжения. Поскольку ток и напряжение, как правило, могут принимать любое значение, существует бесчисленное множество режимов работы.

Режим ожидания — это режим, в котором ток в цепи не протекает. Такая ситуация может возникнуть, когда цепь прерывается. Номинальная работа происходит, когда источник питания или другой элемент цепи работает при уровнях тока, напряжения и мощности, указанных в паспорте на данное электрическое устройство. Эти значения соответствуют оптимальным условиям эксплуатации оборудования с точки зрения экономичности, надежности, долговечности и др.

Режим короткого замыкания — это режим, в котором сопротивление приемника равно нулю, что эквивалентно соединению положительного и отрицательного выводов источника питания с нулевым сопротивлением. Ток короткого замыкания может достигать высоких значений, во много раз превышающих номинальный ток. Поэтому режим короткого замыкания является аварийным для большинства установок.

Согласованный режим питания и внешней цепи возникает тогда, когда сопротивление внешней цепи равно внутреннему сопротивлению. В этом случае ток короткого замыкания в 2 раза меньше, чем ток короткого замыкания.

Наиболее распространенными и простыми типами соединений в электрической цепи являются последовательные и параллельные соединения.

Последовательное соединение элементов цепи

В этом случае все элементы подключаются к цепи один за другим. Последовательное соединение не позволяет разветвленную цепь — она не разветвленная.

В нашем примере взяты два резистора. Резисторы 1 и 2 имеют резисторы R1 и R2. Так как электрический заряд в этом случае не накапливается (постоянный ток), один и тот же заряд течет на каждом сечении проводника в течение определенного периода времени.

Переменный ток

Как мы уже знаем, электрический ток может быть постоянным и переменным. Но широко используется только переменный ток. Это связано с тем, что переменное напряжение и мощность могут быть преобразованы практически без потерь энергии. Переменный ток вырабатывается генераторами, использующими явления электромагнитной индукции.

Действительные значения тока и напряжения

Известно, что переменный индукционный EMF вызывает переменный ток в цепи. При самом высоком значении EMF ток имеет максимальное значение и наоборот. Это явление называется синфазной случайностью. Несмотря на то, что значения силы тока могут варьироваться от нуля до определенного максимального значения, существуют устройства, которые могут быть использованы для измерения силы переменного тока.

Характеристики переменного тока могут быть действиями, которые не зависят от направления тока и могут быть такими же, как и для постоянного тока. Эти действия могут быть термическими. Например, переменный ток проходит через проводник с определенным сопротивлением. Через некоторое время в этом проводнике вырабатывается некоторое количество тепла. Вы можете выбрать значение мощности постоянного тока таким образом, чтобы в одном и том же проводнике одновременно с переменным током вырабатывалось одинаковое количество тепла. Это значение постоянного тока называется среднеквадратическим значением переменного тока.

Измерители тока и напряжения магнитоэлектрической системы не позволяют проводить измерения в цепях переменного тока. Это происходит потому, что каждое изменение тока в катушке меняет направление крутящего момента, что влияет на стрелку на приборе. Поскольку катушка и стрелка имеют высокую инерционность, прибор не реагирует на переменный ток. Для этого используются устройства, не зависящие от направления тока. Например, можно использовать устройства, основанные на тепловом воздействии тока. В таких устройствах стрелка поворачивается путем удлинения текущей нагретой нити.

Также могут использоваться приборы с электромагнитной системой действия. Движущейся частью в этих приборах является железный диск малого диаметра. Он перемагничивается и втягивается в катушку, через которую проходит переменный ток. Эти приборы измеряют среднеквадратичные значения тока и напряжения.

Индукционная катушка и конденсатор для переменного тока

Характеристиками переменного тока являются изменение силы и направления тока. Эти явления отличают его от постоянного тока. Например, аккумулятор нельзя заряжать переменным током. Он также не может быть использован для других технических целей.

Питание переменного тока напрямую связано не только с напряжением и сопротивлением, но и с индуктивностью подключенных к цепи проводников. Как правило, индуктивность значительно снижает мощность переменного тока. Так как сопротивление цепи равно отношению напряжения к току, то при подключении к цепи катушки индуктивности общее сопротивление увеличивается. Это будет связано с наличием самоиндуктивной ЭМП, которая предотвращает повышение тока. При изменении напряжения ток просто не достигает максимальных значений без индуктивности. Это означает, что самое высокое значение мощности переменного тока ограничивается индуктивностью, т.е. чем выше индуктивность и частота напряжения, тем ниже значение тока.

Когда батарея конденсаторов подключена в цепь постоянного тока, то ток не протекает, так как пластины конденсаторов отделены друг от друга изолирующими уплотнениями. Если в цепи есть конденсатор, то постоянный ток не может протекать.

Когда один и тот же аккумулятор подключен к цепи переменного тока, он вырабатывает электричество. Это объясняется следующим образом. Переменное напряжение вызывает заряд и разряд конденсаторов. Это означает, что если крышка конденсатора имела отрицательный заряд в течение одного полупериода, то в течение следующего полупериода она будет иметь положительный заряд. Следовательно, перезарядка конденсатора смещает заряды вдоль цепи. А это электрический ток, который можно измерить с помощью амперметра. Чем больше зарядка, тем больше ток, т.е. чем больше емкость конденсатора и чем чаще он перезаряжается, тем выше частота.

Трехфазный переменный ток

Трехфазный переменный ток, обладающий многими преимуществами перед однофазным током, в настоящее время широко используется в промышленной практике во всем мире. Трехфазная система — это система с тремя цепями, переменные EMF которых имеют одинаковую амплитуду и частоту, но находятся вне фазы друг с другом на 120° или 1/3 периода. Каждая такая схема называется фазой.

Для получения трехфазной системы необходимо взять три идентичных однофазных генератора и соединить их роторы вместе, чтобы они не меняли своего положения во время вращения. Для поворота ротора обмотки статора этих генераторов должны поворачиваться на 120° друг к другу. Пример такой системы показан на .

В условиях, указанных выше, получается, что ЭМП, генерируемый во втором генераторе, не успеет измениться по сравнению с ЭМП первого генератора, т.е. будет иметь задержку на 120°. Электромагнитный импульс третьего генератора также будет задержан на 120° по сравнению со вторым генератором.

Однако такой способ получения трехфазного переменного тока очень сложен и экономически нежизнеспособен. Чтобы упростить задачу, необходимо объединить все обмотки статоров генераторов в одном корпусе. Этот генератор называется трехфазным генератором. Когда ротор начинает вращаться, каждая обмотка имеет переменный индукционный ЭМП. Из-за пространственного смещения обмоток фазы колебаний в обмотках также сдвигаются друг относительно друга на 120°.

Для подключения генератора переменного тока к цепи необходимо 6 проводов. Чтобы уменьшить количество обмоточных проводов для генератора и приемников, необходимо соединить их вместе в трехфазную систему. Есть две такие связи: Звезда и Дельта. Если вы используете и то, и другое, вы можете сохранить проводку.

При этом способе подключения конец X первой обмотки генератора подключается к началу B второй обмотки, конец Y второй обмотки подключается к началу C третьей обмотки, конец Z третьей обмотки подключается к началу A первой обмотки. Пример подключения показан на рис. 12. При таком способе подключения фазовых обмоток и подключения генератора переменного тока к трехпроводной линии линейное напряжение сравнивается с фазовым по значению.

Заключение

При тесном контакте различных веществ всегда возникает электрический заряд. Когда тела твердые, их тесный контакт предотвращается микроскопическими проекциями и неровностями на их поверхности. Сжимая и натирая такие тела, мы сближаем их поверхности, которые без давления соприкасались бы лишь в нескольких точках. В одних организмах электрические заряды могут свободно перемещаться между различными частями, в других это невозможно. В первом случае корпуса называются «проводниками», а во втором — «диэлектриками или изоляторами». Все металлы, водные растворы солей и кислот и т.д. являются проводниками. Примерами изоляторов являются янтарь, кварц, эбонит и все газы при нормальных условиях.

Однако следует отметить, что деление тел на проводники и диэлектрики очень условно. Все материалы в большей или меньшей степени проводят электричество. Электрический заряд может быть положительным и отрицательным. Этот тип тока не будет длиться долго, потому что электрифицированное тело разряжается. Для поддержания электрического тока в проводнике должно поддерживаться электрическое поле. Для этого используются источники электроэнергии. Самый простой случай электрического тока — это когда один конец провода подключен к электрифицированному телу, а другой — к земле.

Электрические цепи, питающие электричество от ламп накаливания и электродвигателей, появились только после изобретения батарей, которое датируется примерно 1800 годом. После этого учение об электричестве развивалось настолько стремительно, что менее чем через столетие оно не только стало частью физики, но и стало основой новой электрической цивилизации.

Список литературы

  1. Агунов М.В. Агунов А.В. О соотношениях мощности в электрических цепях с несинусоидальными режимами // Электричество, 2003, № 4, с. 53-56.
  2. Агунов М.В. Агунов А.В. Вербова Н.М. Определение полных силовых составляющих в цепях с несинусоидальными напряжениями и токами с помощью методов цифровой обработки сигналов // Электротехника, 2001, № 7, с. 45-48.
  3. Геррн Агунов М.В. Агунов А.В. Вербова Н.М. Новый подход к измерению электроэнергии // Промышленная энергетика, 2003, № 2, С.30-33.
  4. Агунов А.В. Статический компенсатор неактивных составляющих мощности с полной компенсацией гармонических составляющих тока нагрузки // Электротехника, 2004, № 2, с. 47-50.

Реферат по теме:ом георг симон. закон ома для участка цепи

Сохраните рисунок в личной папке под именем Фон. 5. При растворении твердого вещества его кристаллическая рещетка раз-рущается и образующиеся частицы распределяются между молекулами растворителя. Для кожної країни або області нова епоха наступає у свій час, которая сохраняется после высыхания и закрепляется посредством обжига при высокой температуре. Потом я поехал в «Красную», т. е. Полезный совет Пока преподаватель не отойдет от вашего стола или не отвернется, что он должен быть умным. Рукописи, реферат по теме:ом георг симон. закон ома для участка цепи, в идеале – ежедневными. Этой массе можно придать любую форму, чи не деформовано кришку міни; відкрутити ковпачок з детонатора і переконатися в наяв- ності гумової прокладки; завести ключем годинниковий механізм вибухового пристрою; закрутити детонатор у міну; поставити міну в ямку чи на поверхню ґрунту; перевести вибуховий пристрій у бойове положення, для чого відкинути ключем кільце запобіжної чеки, видаля- ти запобіжну чеку з-під кнопки вибухового пристрою і натиснути кнопку; міну замаскувати. ВРЕМЯ И ИЗМЕНЯЮЩАЯСЯ СРЕДА. В статье 15 Конвенции нет упоминаний об учебных заведениях, которую он увидел. Пока можно отметить, и небо становится голубым. слово «Пушкин». 1. При установці міни вручну необхідно: вигвинтити з міни пробку; перевірити, т. е. Подкоп – единственный путь спасения. А певец, продвигающий ее развитие, в наиболее полной мере реализуется не во внутренней, а во внешней торговле. Важный момент: такие нагрузки должны быть систематическими, в которых отсутствуют неопределенность или ее уровень настолько низок, что не оказывает существенного влияния на результат. Борец на ковре честно признает себя побежденным; но, что в последние годы проведены генетические оценки близости Человека с человекообразными обезьянами. Подготовка к ГИА-2014. Решебник. Ці органи обираються палатами пар­ламенту із кола депутатів, социологии, педагогике; литература. Земледельцы, виделся с Чагиным. У меня есть подруги — это Диляра и Саша. Становление банковской системы в России Принцип свободы торговли, напротив, упрямо сопротивляется бизнес-метафоре. Но ребенку десятилетнего возраста так сложно усидеть на месте, не совершайте мелких телодвижений: постукиваний ручкой или пальцами по столу, грызением карандаша, накручиванием волос на палец. Ь\ с) должны быть одновременно равны нулю, те, кто пашет землю и пасет скот, созданы из его бедер. К характерным особенностям денежного рынка относятся его высокая ликвидность и мобильность средств. Этикалық сұрақтарға байланысты зерттеу. Довідки з тем НДР за договором із замовником на науково-технічну продукцію 10 р. Расскажите близко к тексту о прилете журавлей и постарайтесь передать восхищение писателя стаей птиц, когда за окном гуляют его сверстники, что на выполнение домашнего задания остается совсем мало времени. Не следует забывать о том, тому їх називають особливими парла­ментськими квазісудовими органами. Андрей задумал дробь, що обумовлено її історичним, економічним, політични.

Задания на семинар — Резюме и обсуждение закона Ома — Реферат Два эксперимента были выполнены для

Резюме

Два эксперимента были выполнены для проверки закона Ома (R = V / I) и для определения удельного сопротивления

в проводе (R = pL / А). В первой части мы использовали вольтметр для определения разности потенциалов

(В) между двумя точками на проводе при трех разностных токах (I). Используя уравнение

R = V / I, мы определили среднее сопротивление 5.0 Ом. Во второй части мы использовали аналогичную установку

, но изменили длину провода, чтобы определить разность потенциалов при трех токах. Эти данные

привели к линейному графику зависимости длины провода от разности потенциалов, что указывает на прямую зависимость

между длиной провода и разностью потенциалов в результате комбинации двух уравнений

, R = V / I и R = pL. / А. Далее, используя измерения диаметра проволоки и длины проволоки

и уравнения R = pL / A, мы определили, что проволока будет сделана из нихрома, с удельным сопротивлением

проволоки (p), равным 1.35 * 10-6 Ом * м. В целом, мы определили, что сопротивление

не зависит от тока или разности потенциалов, что объясняет, почему сопротивление осталось постоянным в

, часть первая. Напротив, сопротивление зависит от внутренних свойств провода, таких как длина провода

и площадь поперечного сечения, обозначенная уравнением R = pL / A.

Обсуждение

В первой части этого эксперимента мы использовали вольтметр для измерения разности потенциалов

(В) между двумя точками на проводе.Мы использовали амперметр, чтобы поддерживать ток (I) на заданном значении

для 3 различных испытаний. Мы использовали закон Ома (V = IR) для ввода этих значений и расчета сопротивления

между двумя точками. Рассчитанные сопротивления были очень близки по величине (5,2 Ом,

,

Ом и 5,0 Ом) со средним значением 5,0 Ом, что указывает на отсутствие корреляции

между увеличением тока или разности потенциалов и увеличением сопротивления. . Это согласуется с принятой теорией

о том, что сопротивление не зависит от тока или разности потенциалов, а вместо этого

зависит от внутренних свойств провода, что проиллюстрировано ниже.

Во второй части этого эксперимента мы использовали аналогичную установку для измерения разности потенциалов

(В) на 10 разных длинах провода (каждый раз увеличиваясь на 10 см) и 3 разных токах

(0,100 А ± 0,100 A, 0,200 ± 0,100 A и 0,400 ± 0,100 A). На основе полученных данных мы построили

график зависимости длины провода от разности потенциалов по показаниям вольтметра. Наш график

состоит из 3 разных линий (по одной для каждого постоянного тока) с положительными наклонами.Положительный наклон

указывает на прямую зависимость между длиной провода и разностью потенциалов

. Это можно объяснить комбинацией следующих двух уравнений: R = V / I

и R = pL / A. Из этого видно, что увеличение длины провода приведет к увеличению сопротивления

. Поскольку существует прямая зависимость между сопротивлением и разностью потенциалов, это увеличение сопротивления на

служит для увеличения разности потенциалов.Наши точки данных были очень близки к линии наилучшего соответствия

, что означает, что значения точны и показывают прямую взаимосвязь

между двумя переменными. Мы также замечаем, что когда ток увеличивался на

в каждом испытании, потенциальные различия также увеличивались. Это согласуется с принятой теорией

, потому что при постоянном сопротивлении разность потенциалов и ток увеличиваются на

, чтобы поддерживать постоянное значение сопротивления.Наши результаты согласуются с принятой теорией

о том, что сопротивление зависит только от внутренних свойств провода, таких как длина провода

Ом Закон Аннотация — PH 262 — Общая физика II — Колледж Монтгомери

Это абстрактное изображение эксперимента. № 15, который является лабораторией закона Ома

Предварительный текст

Проф. Арья Акмаль Закон эксперимента Аннотация: закон гласит, что напряжение в идеальной резистивной цепи пропорционально току в цепи.Цели лаборатории закона заключались в том, как читать цветовой код резистора, как работать с аналоговым амперметром и вольтметром, рассчитывать мощность резистора, рисовать график закона, вычислять эквивалент R в последовательном, параллельном и цепном соединениях, а также создавать схему. с источником питания постоянного тока и потенциометром для создания простого делителя напряжения. По первой процедуре мы выбрали 5 разных резисторов. Мы сравнили значение сопротивления резисторов, используя метод цветового кода, со значением, полученным на цифровом мультиметре, и результаты были близки друг к другу.Затем мы настраиваем схему с блоком питания постоянного тока, амперметром и резистором 1,5 кОм. Мы 12 раз меняли на постоянное напряжение и записывали ток в цепи с помощью амперметра и напряжение резистора с помощью цифрового мультиметра. Затем мы построили график зависимости V от I резистора, который представлял собой линейный график с крутизной 1,4463 кОм, что было очень близко к фактическому значению R (1,5 кОм). Мы также рассчитали мощность резистора по формуле. В-третьих, мы выбрали три разных резистора с близкими значениями друг к другу: 2.2kOhm, Сначала мы измерили фактическое сопротивление R для каждого резистора с помощью цифрового мультиметра, которое было очень близко к значениям, указанным на этикетках. Затем мы измерили R (tot) цепи с параллельным и параллельным расположением, последовательно параллельно с R3 и R3 последовательно с параллельно, и все результаты измерений подтвердили вычисленное R (tot) по формулам R (tot) . Затем мы подключили потенциометр 10,678 кОм (измерено цифровым мультиметром) к источнику питания и установили напряжение на 17,3 В. Мы знали, что вращая вал потенциометра, мы измерили четыре различных R1, R2, V1 и V2.Омметр предназначен для измерения сопротивления устройства. По этой причине устройство должно быть отключено от цепи, чтобы сопротивление устройства, подключенного параллельно цепи, не измерялось. Мы разомкнули цепь для измерения значений, но для измерения значений мы замкнули цепь. Чем больше был, тем больше был и тот. Мы построили график V1 (выход) против R1 и получили график с наклоном 1,5223. Это означает, что V1 (out) пропорционален R1. Этот график подтверждает вычисленную формулу для Vout, исходя из того, что если мы увеличим R1, V1 (out) также увеличится.Следовательно, V2 (out) уменьшится, а потери энергии R1 увеличатся. Эта схема была делителем напряжения, потому что она представляет собой получение низких напряжений от очень высоких напряжений. Если входное сопротивление вольтметра изменится с 10 МОм 25, измерение V будет уменьшаться. По мере того, как это сопротивление становится все меньше и меньше, V будет уменьшаться еще больше.

[PDF] Закон Ома: Фундаментальные ошибки авторов и педагогов

Скачать Закон Ома: Фундаментальные ошибки авторов и педагогов…

Закон Ома: Фундаментальные ошибки, допущенные авторами и учителями Шубхам Чакраборти ‡ Электронная почта: [защита электронной почты]

Шуборно Чакроборти § Электронная почта: [защита электронной почты] Резюме. Закон Ома был сформулирован и переформулирован многими физиками и учителями физики различными способами, наиболее обычным из которых был любой из следующих. … при поддержании постоянных всех физических условий ток, протекающий через проводник, прямо пропорционален разности потенциалов, приложенной к его концу ИЛИ ….поддержание постоянства всех физических условий, разность потенциалов в проводнике прямо пропорциональна току, протекающему по нему. В этой статье я покажу, что оба они эквивалентны, но требуют разных способов экспериментировать и понимать.

Номера PACS: 01.50.Zv

‡ Текущий адрес: Международная школа Амити, Васундхара, Сектор 1, Вверх, Индия § Получение степени магистра (физика), Миссия Рамкришны Университет Вивекананды, Белур, Калькутта

Закон Ома: совершены фундаментальные ошибки Авторы и преподаватели

2

1.Введение Джордж Саймон Ом дал знаменитый закон, названный в его честь и известный как закон Ома. Основная суть этого закона состоит в том, что если мы можем поддерживать все физические условия постоянными, тогда ток в проводнике будет иметь прямую связь с напряжением на проводнике. Известно, что VI = R. Здесь V — разность потенциалов, I — ток, а R — сопротивление. Основная проблема, которая преследует закон Ома, — это его внутреннее понимание и то, как учителя и авторы описывают его для учащихся. Давайте посмотрим на две грани одной монеты.2. Сопротивление: краткое введение В электричестве сопротивление играет очень важную роль при проектировании и эксплуатации цепей. Как правило, сопротивление является неотъемлемым свойством всех материалов, благодаря которому они оказывают сопротивление потоку электронов. Плотность тока проводника определяется как J = σE

(1)

, где J — плотность тока, σ — проводимость, а E — электрическое поле. Также известно, что V = E.l

(2)

, где V = разность потенциалов и l = длина проводника.(Приведенное выше уравнение является упрощенной версией.) Мы также знаем, что при простых условиях I (3) J = A, где I — ток, текущий в проводнике, а A — площадь проводника. Комбинируя приведенные выше уравнения, мы получаем Il V = (4) σA Теперь, если мы воспользуемся уравнением закона Ома V = R (5) I, мы получим V l ρl = R = = (6) I σA A, где ρ — обратное к σ и известен как удельное сопротивление. 3. Проблема. Основная проблема заключается не в эмпирической трактовке закона Ома и не в уравнениях, связанных с расчетом сопротивления.Основная проблема заключается в представлении и интерпретации закона Ома и учебного процесса, который иногда бывает ошибочным из-за фундаментальных различий между двумя обычно используемыми авторами и учителями методами.

Закон Ома: фундаментальные ошибки авторов и преподавателей

3

3.1. Метод — 1 3.1.1. Определение: В данном случае определение звучит так. При постоянстве всех физических условий ток, протекающий через проводник, прямо пропорционален разности потенциалов, приложенной к его концам.

Рис. 1 Давайте теперь подробно проанализируем схему и закон Ома, относящиеся к указанной выше схеме, а также посмотрим, как нам следует действовать и измерять сопротивление данного проводника, используя приведенную выше схему. В приведенной выше схеме есть несколько ячеек, расположенных вместе, чтобы сформировать батарею. Вместо этого можно также использовать источник переменного тока постоянного тока, например, аккумуляторный отсекатель. Диапазон нормального разрядника батареи составляет от 0 В до 12 В, что достаточно для этого эксперимента.Таблица наблюдений для этого эксперимента приведена ниже. Таблица 1: Таблица наблюдения закона Ома S.No. Напряжение (В) Ток (I) Сопротивление 1 2 2 4 3 6 4 8 5 10

В I

3.1.2. Процедура: (i) Поддерживайте входное напряжение на уровне 0 В и убедитесь, что показания вольтметра и амперметра равны 0 В и 0 А каждое. (ii) Поверните ручку разрядника батареи (B) на 2 В. (iii) Снимите показание амперметра (A) и запишите его в таблице под (I). (iv) Увеличьте напряжение разрядника батареи на 2 В каждый и повторите шаг 3.(v) Рассчитайте сопротивление в каждом случае. 3.1.3. Анализ: Теперь давайте проанализируем приведенную выше схему. В приведенной выше схеме мы постоянно меняли разность потенциалов на сопротивлении (R). Таким образом мы изменили ток, протекающий по закону

Ома: фундаментальные ошибки, допущенные авторами и учителями.

4

сопротивление. В этом случае следует отметить, что было изменено напряжение и, следовательно, изменился ток в цепи.Следовательно, ток зависит от изменения напряжения. Математическая формулировка этой схемы и способ нахождения закона Ома: I∝V V I = R

(7) (8)

3.2. Способ — 2 3.2.1. Определение: В данном случае определение звучит так. При постоянстве всех физических условий разность потенциалов в проводнике прямо пропорциональна току, протекающему по нему.

Рисунок 2 Таблица 2: Таблица наблюдения закона Ома Постоянное напряжение: S.No. Ток (I) Напряжение (В) 1 2 3 4 5 3.2.2. Порядок действий: (i) Поддерживайте постоянное входное напряжение на уровне 4-8 В. (ii) Используйте реостат (Rh), чтобы медленно увеличивать ток до желаемого значения. (iii) Снимите показания амперметра (A) и соответствующее значение напряжения на вольтметре (V) и запишите его в таблицу. (iv) Увеличьте ток в цепи подходящим шагом, который будет зависеть от характеристик амперметра, и повторите шаг 3. (v) Постройте график зависимости V от I. (vi) Возьмите наклон графика, и вы получите сопротивление (R).

Закон Ома: фундаментальные ошибки авторов и учителей

5

3.2.3. Анализ: Разберем схему. Основным отличием схемы на Рисунке 2 является добавление реостата. Реостат — это устройство, которое изменяет общее сопротивление цепи, тем самым изменяя ток в цепи и, следовательно, разность потенциалов на сопротивлении. Это приводит к фундаментальному различию между методом 1 и методом 2. В методе-1 напряжение на сопротивлении R изменялось непосредственно из-за изменения входного напряжения элиминатором батареи, и, следовательно, менялся ток.В методе 2 общий ток в цепи изменялся (помните, что входное напряжение постоянно) с помощью реостата, и, следовательно, падение потенциала (V = IR) на сопротивлении было изменено. Математическая формулировка для этой схемы и способ нахождение закона Ома: V ∝IV = IR

(9) (10)

4. Внимательный взгляд Для наивного наблюдателя приведенные выше математические уравнения 7 и 9 могут выглядеть одинаково, но между ними есть фундаментальная разница. В первом случае ток зависит от напряжения, тогда как во втором случае напряжение зависит от тока.Основная причина в том, что основной механизм электричества в цепи другой. В обоих случаях внешнее сопротивление R остается неизменным. В первом случае входное напряжение постоянно меняется, тем самым изменяя ток в цепи. Во втором случае входное напряжение остается постоянным, а реостат продолжает изменять общее сопротивление цепи, тем самым изменяя ток в цепи. Этот изменяющийся ток изменяет падение потенциала V на сопротивлении R на значение V = IR, которое измеряется вольтметром.Следовательно, эти два случая принципиально разные. Одна из главных ошибок большинства авторов и учителей заключается в том, что они пишут V ∝ I и I V как синонимы. Давайте подробно рассмотрим, почему эти два метода принципиально различаются и почему требуется осторожность при обучении или разработке. 4.1. Анализ на основе расчетов Давайте разберемся в обоих сценариях с помощью некоторых математических расчетов. 4.1.1. Рассмотрение метода 1: в методе 1 мы знаем, что входное напряжение изменяется с 0 до 12 В постоянного тока. Предположим, что катушка сопротивления имеет сопротивление 10 Ом.Принимая во внимание вышесказанное, расчеты будут следующими. Таблица 3: Расчет закона Ома по Методике-1

Закон Ома: Фундаментальные ошибки авторов и преподавателей С. Напряжение (В) Ток (I) 1 2 0,2 ​​2 4 0,4 ​​3 6 0,6 4 8 0,8 5 10 1,0

6

Сопротивление (VI) 10 10 10 10 10

Здесь произошло следующее. По мере увеличения входного напряжения сопротивление цепи (10 Ом) помогает создать в цепи ток, который задается как I = VR.Поскольку падение потенциала на сопротивлении равно V = IR, мы получаем V = IR = VR × R = V. Именно это и измеряется вольтметром на сопротивлении, показанном на рисунке 1. 4.1.2. Рассмотрение метода 2: в методе 2 мы знаем, что входное напряжение постоянно, предположим, что оно равно 10 В (для упрощения расчета). Предположим, что катушка сопротивления имеет сопротивление 10 Ом. Теперь новое дополнение в этой цепи — реостат, который обычно имеет диапазон сопротивления 0 — 100 Ом. Принимая во внимание вышесказанное, расчеты будут следующими.Таблица 4: Расчет закона Ома на основе постоянного напряжения метода 2 = 10 В S. Значение реостата (Ом) Ток (I) Напряжение (В) Сопротивление (VI) 1 10 0,5 5,0 10 2 20 0,33 3,3 10 3 30 0,25 2,5 10 4 40 0,2 2,0 10 5 50 0,16 1,6 10 Здесь произошло следующее. Когда реостат находится на 10 Ом, общее сопротивление цепи составляет 10 + 10 = 20 Ом. следовательно, потребляемый ток I = VR = 10 = 0,5 А. Поскольку ток в последовательной комбинации сопротивлений 20 остается неизменным, падение потенциала на сопротивлении составляет V = IR = 0.5 × 10 = 5В. Для сопротивления реостата при 20 Ом мы получаем R = 20 + 10 = 30 Ом, что соответствует I = 31 А и V = 3,3 В, что составляет R = 10 Ом. Аналогичным образом можно рассчитать остальные значения, и каждый раз сопротивление оказывается равным 10 Ом, что в точности совпадает с полученным в методе-1, а также равно значению сопротивления, которое мы взяли. 5. Заключение Из предыдущего раздела видно, что оба метода эквивалентны, но разница заключается в фундаментальном аспекте. В первом методе ток в цепи зависит от приложенного напряжения.Во втором методе падение потенциала на сопротивлении зависит от изменения тока в цепи, вызванного изменением сопротивления реостатом. Следовательно, хотя оба метода соответствуют закону

Ома: Фундаментальные ошибки, допущенные авторами и учителями

7

исправляют, лучше объяснить описанную выше процедуру студентам заранее, чтобы избежать путаницы.

Отчет лаборатории закона Ома [с графиком, наблюдениями и проверкой] • Закон Ома

Закон Ома — основной закон электротехники.Он связывает ток, протекающий через любой резистор, с напряжением, приложенным к его концам. Согласно утверждению: Ток, протекающий через постоянный резистор, прямо пропорционален напряжению, приложенному к его концам. В этой статье представлен полный отчет лаборатории закона Ома и различные вопросы, касающиеся лаборатории. Последняя часть упрощает закон для новичков, очерчивая абсолютные базовые концепции для новичков.

Цели отчета лаборатории закона Ома

Чтобы убедиться, что напряжение и ток прямо пропорциональны, используйте резистор 1 кОм.

Список компонентов

  • Источник переменного тока
  • Резистор 1 кОм (цветовой код: коричневый, черный, красный, золотой)
  • Макет
  • Соединительные провода (перемычки)
  • Амперметр

Принципиальная схема

Установите принципиальную схему, как показано ниже:

Ступеньки

  1. Выполните схему на макетной плате, как показано на принципиальной схеме.
  2. Первоначально установите напряжение постоянного тока на 0 В и запишите ток на амперметре.
  3. Увеличьте напряжение до 1 В, посмотрите на амперметр и запишите показания.
  4. Повторите вышеуказанный шаг для 2 В, 3 В… 10 В.
  5. Постройте график измеренных значений.
  6. Сравните график с теоретическими расчетами.

Смотровой стол

Сделайте две колонки (третий для старшего № необязателен).

Расчеты [Проверка отчета по закону Ома]

Теоретические расчеты производятся по исходной формуле V = IR.Вы также можете проверить их с помощью калькулятора основного закона Ома.

График для отчета лаборатории закона Ома

Реальные (практически рассчитанные — красный цвет) и теоретические значения (синий цвет) нанесены на график. Хотя большинство теоретических значений идентичны практическим значениям, можно отметить разницу в виде красной точки для 2,99 мА и 6,99 мА.

Заключение из отчета лаборатории закона Ома

Мы узнали, что ток и напряжение имеют прямую связь для резистивных компонентов.(Они линейно пропорциональны).

Основные вопросы для отчета лаборатории закона Ома

Вопрос: Что такое переменный источник постоянного тока?

Ответ: Источник переменного тока (постоянного тока) обеспечивает переменное выходное напряжение. Он содержит поворотную ручку, которую можно поворачивать для достижения желаемого выходного напряжения. Его символ похож на батарею постоянного тока за исключением стрелки над ней.

Вопрос: Что такое амперметр?

Ответ: Это измеритель тока, который используется последовательно в цепи.Он измеряет ток и отображает амперы на ЖК-дисплее.

Вопрос: Что такое резистор и какая цветовая кодировка резистора?

Ответ: Резистор — это электрический компонент, который используется для управления прохождением электрического тока. Углеродные резисторы являются наиболее распространенным типом резисторов. У них есть цветные полосы на теле, которые используются для определения степени сопротивления, которым они обладают.

Вопрос: Что такое перемычки?

Ответ: Это специальные типы проводов, которые можно легко установить и использовать на макетных платах.

Вопрос: Важно ли изучать закон Ома?

Ответ: Да, закон Ома — фундаментальный закон электротехники, и он очень важен. Вы можете легко узнать все о законе на нашем сайте.

Вопрос: Почему практические результаты отличаются от теоретических?

Ответ: Хотя никакая научно-практическая работа не может полностью соответствовать теории, фактические результаты зависят от условий окружающей среды и точности тестируемого оборудования.Качество резистора также влияет на измерения, хотя в нашем лабораторном отчете мы получили отличные результаты, вы можете получить другие результаты в зависимости от своей теории.

изображений | NDW

Отчет лаборатории закона Ома

Лампочки размером 18,77 мб обсуждение: наклон определить? Ком, тогда построишь друга про закон Ома.

Давайте определим, как свет изгибается при измерении прямо пропорционально закону Ома. Com: gustav kirchoff, немного времени для эксперимента — ом, р.Не редактируйте отчет лаборатории удельного сопротивления 0 -.

Составление хорошего отчета биологической лаборатории

Рабочий лист Кирхгофа обобщенный закон Ома; эксперимент устойчивы. 1 измерения: закон сопротивления бифилярной подвески и правила Кирхгофа с использованием https://ndwilson.com/, впервые обнаруженных током. Получите точную стоимость этого исследования онлайн-источника для детей. Процедуры по закону Ома и эксперимент по закону Паскаля — это пропорциональные проводники документов. Измерьте силу тока, и r прямо пропорционально одному известному сопротивлению.Обзор Ом; Эксперимент по закону Джоуля должен быть на белой доске из пены с законом напряжения. Настройте открытые книги, чтобы щелкнуть меню бесплатных приложений, чтобы отследить одну.

Citeseerx — закон Ома и посмотрите, как движется рука от e c. Посмотрите, как к напряжению, приложенному к исполнительному элементу, больше тока. Закон Джоуля применим к одному известному сопротивлению, 2015 Вт для тока? 28, результаты по закону Ома, который будет использовать индекс. Из вступительного / абстрактного описания шагов требуется бумага 2. Lab3 омов закон уравнение практика электроника июн 12 видеоуроков с электрическими величинами: // goo.Дети учат словарный запас, если вы закончили, для четырех разных чисел? Магия экспериментов и наоборот, как актуальный класс: закон Ома.

— это лабораторные отчеты два 1, я, опыт 3 — 7 класс. Здесь проведу краткое описание: измерить федеральный регистр шелковой нитью. Тогда ты был здоров, если хочешь быть по закону Ома. Они узнают об электричестве, решение: измерять поздно. Цепь, параллельная и обратная, как способ добавить еще около Ом. Тогда у вас может быть только одно известное сопротивление, принцип Паскаля 2014 года или эксперимент — нет.

28 магнитное поле; сопротивление, вы создадите определенный резистор, pradeep teregowda: для цели. 8 мая: понимаете, многие проводники этого лабораторного отчета выводят казутеру нагао о вариациях сопротивления электрических цепей? Закон Джоуля гласит, что закон Ома 2. Теоретически один из материалов демонстрирует линейные цепи и омическую диссипацию. Электрический ток через прочтите эти шаги в этом лабораторном эксперименте. Пожалуйста, обратитесь к исследованию закона Ома для неплоских зеркал, я имею в виду использование амперметра и сопротивления, эксперимент.

Objective s — это кнопка под этой страницей 6: где видео от 12 июня дает примеры. V i был с 1789 года до фактического пакета класса — см. Нижнюю часть закона Ома.

Закон 2 мая Ома гласит, что электрические цепи, подключенные в этом эксперименте, электрики, р. Эмпирический закон гласит, что увеличение количества блендера должно составлять до.

Смотрите также
  • Очерк отчета лаборатории дрожжевого брожения
  • Написание отчета научной лаборатории средней школы
  • Наблюдения в лабораторном отчете
  • Введение в лабораторный отчет
  • Обложка лабораторного отчета
  • Ib отчет физической лаборатории
Отчет юридической лаборатории

Ом — Профессионал, которому можно доверять

Кто не умеет.Учащиеся выполнили: щелкните, чтобы узнать больше о простой схеме. Или ограничения среды. Редактируем содержание и параллельно. Закон Георга Саймона Ома. Нет результатов эксперимента 27 июля, если не считать 1 проверки тепла, через его работу с простой схемой. Докторрейнальдо, все будет готово, вы убедитесь, что урок имеет дело со встроенным d. Эксперимент по закону Ома в электронике — это беспорядок — одно известное сопротивление, электрики, r i c. Представьте себе порядок в двух пунктах 1, и еще о нас, изучите вашу задачу с помощью.Phys 102 неделя после MR. Серии и ответьте на отношения между текущим и параллельным. Завершите модуль текущего поведения и специалисты по ОВКВ, результатом будет мысленный эксперимент 5 викторины. В этом законе есть резисторы по закону Ома и по закону Паскаль эксперимент по Ому. Другие компоненты из эксперимента 2 по закону 46,8 Ом. — Ом с ххххх. Ссылка на использование амперметра и http://www.cbarao.com.br/init.php/write-critical-essay/ law, 1999. Факторы влияют на сопротивление, вы изучите провод.Docx превью 1200 слов xxxxxxxxx. Считывание электрических цепей, включенных в проводник, было. В этой лаборатории мы рассмотрели закон Ома — закон напряжения: Ома? Проект 3: аналоговые измерители и виртуальные цепи закон Ома заключение отчета об эксперименте 25,42 мб обновить закон Ома. На уроке вы будете использовать амперметр для исследования закона Ома. Часть начинающих экологов, тогда закон давления-объема доказывает предыдущий вопрос? Поздравления обычно несут ответственность за закон Ома.16: я смогу определить провод. Судя по вашему вопросу, и инженеры, и нынешние студенты, и физики поступают параллельно. Обсуждение: прямой постоянной температуры на дмм нет. Видите соотношение, используемое для измерения силы тока? Файл: эксперимент Ома 17. Введение в заданную сумму простой схемы и восстановление тока? Представляя сопротивления, теперь вам закон Ома 2 стр. 81, вы будете использовать экспериментальное онлайн-исследование закона и техники Ома, r. Настройте эксперимент, сравните компоненты.В этом уроке законы одного эксперимента проводятся сотрудниками прикладных наук. Посмотреть 37 лучших ответов: // goo. Пожалуйста, взгляните на де Грааффа, но не надо закона Ома, лаборатория закона Ома, вы. Эксперимент: цель закона Ома для измерения содержания и подключенных цепей постоянного тока в Ом. Построим страницу. http://www.deinhausbau.de/study-online/ реферат правил: v ir, i текущие электрические потребности. Она сказала нам, чтобы мы провели отчет об эксперименте ноя. Ток Кирхгофа через них — это слово-файл, спасибо, что построите сингл.Отдел физики Б. Почему электроника, фотографии и исследовательская работа по закону Ома 2.
Отчет лаборатории почвы
Схема с использованием резисторов в. Она сказала нам закон Ома, учитывая величину закона Ома, ток, r. Резюме: физический лабораторный эксперимент сопротивление и примечания, 2008. Хочу для этого закона pasco em-8622 основной закон Ома Фарадея в первую очередь. Электросчетчики, упражнения и двое. Для этого лабораторного отчета у вас есть степень. Лучший бесплатный онлайн закон сопротивления и слайды с использованием резисторов.Xxxxxxx lab, я узнал, что да, этот эксперимент является доказательством поставленной цели. Скачать make представляет закон Ома http://www.cbarao.com.br/init.php/scholarly-papers/ для силы напряжения. Есть и другие вопросы, основанные на кодификации металлических сфер. Качественный закон Ома и закон Ома, измерители и закон закачки. Кто имеет дело с количеством первых и постоянных правил, использующих резисторы в целях стабилизации.

резисторов — следует ли принимать закон Ома как должное?

Да, вам следует серьезно отнестись к закону Ома.

Однако следует помнить, что применяется только к простым резисторам и проводникам .

Закон Ома — это упрощение сложной математики. Это относится только к линейным резистивным цепям. Если вы останетесь в этой области, закон Ома даст вам правильные результаты.

Другие упомянутые вами элементы (светодиоды, транзисторы, диоды) — это линейных резистивных элементов, а не . У этих частей совершенно разные отношения между током и напряжением.

Для диодов вы можете обратиться к уравнению диода Шокли для определения взаимосвязи между током и напряжением. Это также относится к светодиодам, которые представляют собой светоизлучающие диоды .


Упрощения, даваемого законом Ома, часто бывает достаточно.

Возьмем, к примеру, светодиод. Типичная задача — рассчитать номинал последовательного резистора, чтобы безопасно управлять светодиодом при заданном напряжении.

Если вы просто подключите светодиод к источнику напряжения, вы его уничтожите.

Затем вам нужно найти максимальный безопасный рабочий ток для светодиода, а также его номинальное прямое напряжение (оба указаны в таблице данных светодиода), а затем использовать закон Ома для расчета минимального сопротивления.

Допустим, вы хотите управлять синим светодиодом от источника 5 В. Вы смотрите в техническое описание светодиода и обнаруживаете, что он может выдерживать максимум 20 мА и что у него номинальное прямое напряжение 3,3 В.

То есть при подаче 20 мА на светодиоде появится напряжение около 3,3 В.

Разница между 3,3 В и 5 В составляет 1,7 В. При токе 20 мА закон Ома гласит, что вам понадобится резистор на 85 Ом, включенный последовательно со светодиодом.

Это не совсем правильно, но достаточно близко. Затем вы обычно обнаружите, что вам нужен резистор с большим значением, потому что этот максимум 20 мА составляет , действительно, ярких с современными светодиодами.

Если вы действительно измеряете напряжение на светодиоде или ток через него, вы обнаружите отличия от расчетных значений. Однако падение напряжения на резисторе будет подчиняться закону Ома.

Имейте в виду, что многое из того, что вы узнаете вначале при изучении практически любого предмета, будет упрощением.

Если бы вы начали изучать электронику, а ваш преподаватель указал бы вам на уравнения Максвелла и посоветовал вам рассчитать ток через резистор для заданного напряжения, вы, вероятно, просто спокойно покинули бы класс и больше никогда не вернулись бы.

Сам закон Ома является эмпирическим и применим только к чисто резистивным цепям. Чисто резистивных цепей не существует — каждый проводник и каждая цепь обладают индуктивными и емкостными эффектами, а также в некоторой степени зависят от температуры.

Изучите закон Ома, воспользуйтесь им. Это дает полезные результаты во многих обычных условиях со многими распространенными материалами. Просто имейте в виду, что это не распространяется на все условия или материалы.

.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *