Site Loader

Содержание

1.4. Законы Ома и Кирхгофа

1.4. Законы Ома и Кирхгофа

Закон Ома для всей цепи выражает соотношение между электродвижущей силой (ЭДС), сопротивлением и током. Согласно этому закону ток в замкнутой цепи равен ЭДС источника деленной на сопротивление всей цепи:

 

,                                                  (1.19)

где I – ток, протекающий по цепи;

E – ЭДС, генератора, подключенного к электрической цепи;

Rг – сопротивление генератора;

Rц – сопротивление цепи.

Закон Ома для участка цепи. Ток на участке цепи прямо пропорционален напряжению между началом и концом  участка и обратно пропорционален сопротивлению участка. Аналитически закон выражается в следующем виде:

,                                                                  (1.20)

где I – ток, протекающий на участке цепи;

R – сопротивление участка цепи;

U – напряжение на участке цепи.

Обобщенный закон Ома. Сила тока  в контуре цепи прямо пропорциональна алгебраической сумме ЭДС всех источников цепи и обратно пропорциональна арифметической сумме всех активных сопротивлений цепи.

,                                                          (1.21)

где m и n – количество источников и резисторов в контуре цепи.

При алгебраическом суммировании со знаком “плюс” берутся те ЭДС, направление которых совпадает с направлением тока, а со знаком “минус”– те ЭДС, направление которых не совпадает с направлением тока.

Первый закон Кирхгофа. Электрические цепи подразделяют на неразветвленные и разветвленные. На рис. 1.10 представлена простейшая разветвленная цепь.

Рис. 1.10 Схема разветвленной цепи.

Разветвленной называется такая электрическая цепь, в которой ток от какого-либо источника может идти по различным путям и, в которой, следовательно, имеются точки, где сходятся два и более проводников. Эти точки называютузлами. Токи, текущие к узлу считаются имеющими один знак, а от узла – другой.

Учитывая это правило для схемы, изображенной на рис. 1.11,а можно записать

или.

Для цепи, имеющей n ветвей, сходящихся в одном узле, имеем:

,                                                          (1.22)

т.е. алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в любом узле, равна

нулю.

Рис. 1.11 Схема поясняющая законы Кирхгофа.

Физически первый закон Кирхгофа означает, что движение зарядов в цепи происходит так, что ни в одном из узлов они не скапливаются.

Второй закон Кирхгофа устанавливает связь между ЭДС, токами и сопротивлениями в любом замкнутом контуре, который можно выделить в рассматриваемой цепи.

В соответствии со вторым законом Кирхгофа алгебраическая сумма ЭДС, действующих в любом контуре разветвленной электрической цепи, равна алгебраической сумме падений напряжений на всех сопротивлениях контура

,                                                  (1.23)

Рассмотрим электрическую цепь, изображенную на рис. 1.11,б. Обозначим стрелкой направление обхода контура. При составлении уравнений будем брать со знаком “плюс” те ЭДС и падения напряжений, направления которых совпадают с направлением обхода контура и со знаком “минус” те, которые направлены против обхода. Для цепи, изображенной на рис. 1.11,б второй закон Кирхгофа запишется в следующем виде:

.

4. Законы Ома и Кирхгофа

Закон Ома в простейшем случае связывает величину тока через сопротивление с величиной этого сопротивления и приложенного к нему напряжения:

Сила тока на некотором участке электрической цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка.

Закон Ома справедлив для любой ветви (или части ветви) электрической цепи, в таких случаях его называют обобщенным законом Ома. Для ветви, не содержащей ЭДС, закон Ома запишется:

Здесь — потенциалы крайних точек ветви, их разность можно заменить напряжением Uab.

Обобщенный закон Ома для ветви, содержащей ЭДС (т.е. для активной ветви):

Пример: Записать закон Ома для активной цепи на рис. 2.

Первый закон Кирхгофа

Алгебраическая сумма токов, сходящихся в любом узле электрической цепи равна нулю. При этом токи, текущие к узлу считаются положительными, а от узла — отрицательными. Другая формулировка: сумма токов, подходящих к узлу, равна сумме токов, отходящих от узла.

Первый закон Кирхгофа по сути является законом баланса токов в узлах цепи.

Второй закон Кирхгофа

В любом замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма падений напряжений на элементах, входящих в контур, равна алгебраической сумме ЭДС.

Второй закон Кирхгофа по сути является законом баланса напряжений в контурах электрических цепей.

Для составления уравнения по 2-му закону Кирхгофа выбирается произвольное направление обхода контура. Тогда, если направление тока в цепи совпадает с направлением обхода, то соответствующее слагаемое берется со знаком «+», а если не совпадает, то со знаком «-«. Аналогичное правило расстановки знаков справедливо и для ЭДС.

Пример:

Уравнение по 2-му закону Кирхгофа может быть записано и для контура, имеющего разрыв цепи, однако при этом необходимо в уравнении учитывать напряжение между точками разрыва.

Пример:

Законы Ома и Кирхгофа для цепей постоянного и переменного тока

Подробности
Категория: Электротехника и электроника

Формулировка закона Ома:

            Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого проводника и обратно пропорциональна его сопротивлению: I = U / R; [A = В / Ом]

 

 

            Ом установил, что сопротивление прямо пропорционально длине проводника и обратно пропорционально площади его поперечного сечения и зависит от вещества проводника. R = ρl / S,

 где ρ — удельное сопротивление, l — длина проводника, S — площадь поперечного сечения проводника.

            Вышеприведённые соображения о свойствах электрической цепи при использовании источника (генератора) с переменной во времени ЭДС остаются справедливыми. Специальному рассмотрению подлежит лишь учёт специфических свойств потребителя, приводящих к разновремённости достижения напряжением и током своих максимальных значений, то есть учёта фазового сдвига.

            Если ток является синусоидальным с циклической частотой , а цепь содержит не только активные, но и реактивные компоненты (ёмкости, индуктивности), то закон Ома обобщается; величины, входящие в него, становятся комплексными:

 

U=I*Z  где:

U = U0eiωt — напряжение или разность потенциалов,

I — сила тока,

Z = Re−iδ — комплексное сопротивление (импеданс),

R = (Ra2 + Rr2)1/2 — полное сопротивление,

Rr = ωL − 1/(ωC) — реактивное сопротивление (разность индуктивного и емкостного),

Rа — активное (омическое) сопротивление, не зависящее от частоты,

δ = − arctg (Rr/Ra) — сдвиг фаз между напряжением и силой тока.

 

1’ый закон Кирхгофа (применяется к узлам эл.цепи):

-в ветвях, образующих узел эл. цепи, алгебраическая сумма токов ровна нулю (-I1+I4-I2-I3-I5=0)

-сумма токов, входящих в узел, равна сумме токов, исходящих из узла (-I1+I4=I2+I3+I5)

2’ой закон Кирхгофа (применяется к контурам эл. цепи):

-в контуре эл. цепи алгебраическая сумма напряжений на его ветвях ровна нулю (∑U=0)

-в контуре эл. цепи алгебраическая сумма ЭДС этого контура равно алгебраической сумме падений напряжений в пассивных эл-тах (∑E=∑IR)

 

 

Смотрите также:

 

 

 

Законы Ома и Кирхгофа — презентация на Slide-Share.ru 🎓

1

Первый слайд презентации: Законы Ома и Кирхгофа

Изображение слайда

2

Слайд 2: Закон Ома для участка цепи

Ток на пассивном участке цепи прямо пропорционален приложенному к этому участку напряжению и обратно пропорционален его сопротивлению.

Изображение слайда

3

Слайд 3: Закон Ома для полной цепи

Сила тока в цепи пропорциональна действующей в цепи ЭДС и обратно пропорциональна сумме сопротивлений цепи и внутреннего сопротивления источника

Изображение слайда

4

Слайд 4: Первый закон Кирхгофа

В любом узле электрической цепи алгебраическая сумма токов равна нулю. где  m  – число ветвей подключенных к узлу

Изображение слайда

5

Слайд 5: Второй закон Кирхгофа

В любом замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме падений напряжений на всех его участках где  n  – число источников ЭДС в контуре; m  – число элементов с сопротивлением  R k  в контуре; U k = R k I k  – напряжение на  k -м элементе контура.

Изображение слайда

6

Слайд 6: Второй закон Кирхгофа

При записи уравнений по второму закону Кирхгофа необходимо: 1) задать условные положительные направления ЭДС, токов и напряжений; 2) выбрать направление обхода контура, для которого записывается уравнение; 3) записать уравнение, согласно второго закона Кирхгофа, слагаемые, входящие в уравнение, берут со знаком «плюс», если их условные положительные направления совпадают с обходом контура, и со знаком «минус», если они противоположны.

Изображение слайда

7

Слайд 7: Второй закон Кирхгофа

контур I:  E = RI + R 1 I 1 + r 0 I, контур II:  — R 1 I 1 + R 2 I 2 =0, контур III:  E = RI + R 2 I 2 + r 0 I.

Изображение слайда

8

Слайд 8: Баланс мощностей

Из закона сохранения энергии следует, что мощность источников питания в любой момент времени равна сумме мощностей, расходуемой на всех участках цепи. Для цепи на рисунке EI = I 2 ( r 0 + R )+ I 1 2 R 1 + I 2 2 R 2

Изображение слайда

9

Слайд 9: Последовательное соединение резисторов

Последовательным соединением резисторов – приёмников энергии называется соединение, при котором электроприёмники соединены один за другим без разветвлений и при наличии источника питания по ним проходит один и тот же ток.

Изображение слайда

10

Слайд 10: Последовательное соединение резисторов

Напряжение на зажиме равно сумме напряжений на всех участках: U=U 1 +U 2 +U 3 Сила тока в цепи одинакова на всех резисторах: І=І 1 =І 2 =І 3 Эквивалентное сопротивление ряда последовательно соединённых резисторов равно сумме их сопротивлений: R=R 1 +R 2 +R 3

Изображение слайда

11

Слайд 11: Параллельное соединение резисторов

Параллельным соединением резисторов – приёмников энергии называется соединение, при котором один зажим каждого из приёмников присоединён к одной точке электрической цепи, а другой зажим каждого из тех же приёмников присоединён к другой точке цепи.

Изображение слайда

12

Слайд 12: Параллельное соединение резисторов

Напряжение на приёмниках одинаково и равно напряжению между узлами: U=U 1 =U 2 =U 3 Токи в параллельных ветвях распределяются обратно пропорционально сопротивлениям ветвей или прямо пропорционально их проводимостям. І=І 1 +І 2 +І 3 Разветвление из нескольких резисторов можно заменить эквивалентным сопротивлением R 1/ R=1/ R 1 + 1/R 2 + 1/R 3

Изображение слайда

13

Последний слайд презентации: Законы Ома и Кирхгофа: Смешанное соединение резисторов

Смешанным соединением называется последовательно-параллельное соединение резисторов или участков цепи

Изображение слайда

6.2. Исследование электрической цепи. Законы Ома и Кирхгофа

6.2. Исследование электрической цепи. Законы Ома и Кирхгофа

Исследованием электрических явлений в начале XIX века занимаются многие ученые. Эксперименты с вольтовым столбом уже в течение первых двух-трех лет после его создания привели к открытию химического, теплового, светового действия электрического тока. Наметился переход от качественных наблюдений явлений к установлению количественных соотношений и основных закономерностей в электрической цепи.

В 1801 году В.В. Петров установил, что при увеличении площади поперечного сечения проводника ток в цепи возрастает, а английский ученый Дэви в 1821 году показал, что проводимость зависит от материала и температуры проводников.

Очень обстоятельно электрические явления исследовались немецким физиком Георгом Омом.

В 1826 году появляется в свет его знаменитая статья «Определение закона, по которому металлы проводят контактное электричество, вместе с наброском теории вольтаического аппарата и мультипликатора Швейггера», а в мае 1827 года Ом обнародовал свое сочинение «Теоретические исследования электрических цепей» объемом 245 страниц, в котором уже содержались теоретические рассуждения по электрическим цепям. Исследуя электрическую цепь, Ом впервые проводит аналогии между движением электричества и тепловым или водяным потоками. При этом разность потенциалов играет роль падения температур или разностей уровней. Основываясь на этой аналогии, Ом установил закон распространения электричества в проводниках, обтекаемых постоянным электрическим током. Всякий гальванический элемент в неразветвленной цепи, замыкающей его электроды, может вызвать непрерывное течение электричества по проводнику. За положительное направление гальванического тока принимают направление от места высшего потенциала к месту, где потенциал ниже (от положительного к отрицательному электроду). При этом сила тока I в такой цепи будет равна частному от деления электродвижущей силы Е источника на сопротивление R неразветвленной замкнутой цепи:

I = Е / R.

Это знаменитое соотношение получило название закона Ома. В названной работе ученый предложил характеризовать электрические свойства проводника его сопротивлением и ввел этот термин в научный обиход. Георг Ом нашел более простую формулу закона для участка электрической цепи, не содержащего электродвижущей силы Е: «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 1908 году на Международном съезде электриков за единицу сопротивления было принято сопротивление ртутного столба длиной 1,063 м и с поперечным сечением в 1 мм2. На электротехническом съезде в Париже в 1881 году ученые единогласно утвердили название единицы сопротивления в честь знаменитого ученого – 1 Ом. В системе СИ 1 Ом – это сопротивление такого проводника, в котором устанавливается ток в 1 А при напряжении 1 В на его концах.

Георг Симон Ом (1787–1854) – замечательный немецкий физик, чье имя носят знаменитый закон электротехники и единица электрического сопротивления. Учился в Эрлангенском университете. Преподавал в Бамберге, Кельне, Берлине, а с 1833 года работал директором Политехнической школы в Нюрнберге. В 1849 году стал профессором Мюнхенского университета. Основные его труды по электричеству, оптике, кристаллооптике и акустике.

Продолжая свои эксперименты, Ом тоже подтвердил, что сопротивление растет с увеличением длины проводника и уменьшается с увеличением площади поперечного сечения, а также, что оно зависит от природы проводящих тел. Математически зависимость сопротивления проводника R (Ом) постоянного сечения выражается так:

R =ρ l/ S,

где ρ – удельное сопротивление, равное сопротивлению проводника в единицу длины с поперечным сечением в единицу площади, Ом·мм 2 /м; l – длина проводника, м; S – площадь поперечного сечения, мм2.

Величина σ = 1/ ρ (Ом·м) называется удельной проводимостью проводника.

Законы протекания электрического тока в разветвленной цепи были установлены спустя два десятилетия, в 1847 году, знаменитым немецким физиком и математиком Густавом Кирхгофом.

Первый закон Кирхгофа представляет собой следствие закона сохранения зарядов в электрической цепи. В нем рассматриваются токи в узловых точках цепи. Если условиться считать токи, текущие к узлу, положительными, а токи, текущие от узла, отрицательными, то в соответствии с первым законом Кирхгофа алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле разветвленной электрической цепи (рис. 6.3), равна нулю:

i 1 + i 2 + i 3 – i 4 = 0.

В соответствии со вторым законом Кирхгофа алгебраическая сумма произведений сил токов на соответствующие сопротивления в замкнутом электрическом контуре (см. рис. 6.4) равна алгебраической сумме всех электродвижущих сил в этом контуре:

i 1 R 1 + i 2 R 2 – i 3 R 3 = Е 1 + Е 2 – Е 3.

Знаки э.д.с. определяются следующим правилом: если э.д.с. повышает потенциал в направлении обхода (обход от «минуса» к «плюсу»), ей приписывают знак «плюс», а если понижает – «минус».

Густав Роберт Кирхгоф (1824–1887) – немецкий физик, один из создателей спектрального анализа, автор методов расчета токов в разветвленных электрических цепях, член Берлинской академии наук.

Рис. 6.3. Узел электрической цепи

Рис. 6.4. Контур разветвленной электрической цепи

В 1827 году Ом, будучи в то время учителем гимназии в Нюрнберге, хотел воспользоваться как диссертацией при Берлинском университете своим сочинением, в котором закон распространения электричества в проводниках, столь важный для всей электротехники, был им математически обоснован. Однако Гегель отказал ему в этом.

Вариант 01, 02, 04, 05, 06, 07, 16

Вариант 01

Вариант 02

Вариант 04

Вариант 05

 

Лабораторная работа № 1

По дисциплине: Теория электрических цепей

Тема работы: “Законы Ома и Кирхгофа в резистивных цепях”

 

Цель работы:

Изучение и экспериментальная проверка законов Ома и Кирхгофа в разветвленной электрической цепи, содержащей источник и резистивные элементы.

Исходная схема.

Рисунок 1

 

Произведем установку значений сопротивлений резисторов:

(Ом),

 где Nх – номер варианта (последняя цифра пароля).

 

Согласно МУ  устанавливаются значения: Е1=10 В.

Рисунок 2

Подключается вольтметр к источнику Е1 и измеряется э. д. с. источника. Подключаются к остальным элементам схемы вольтметры и производим измерение напряжения на них. Данные измерений сводим в таблицу 1.

 

Таблица 1

 

Произведем проверку выполнения закона Кирхгофа для контура E1—R3—R5—R6—R1:

 

Включив в схему (см. рисунок 2) амперметры (последовательно), определим токи в каждой ветви. Полученные значения сведем в таблицу 2.

 

36,23 21,74 14,49 7,25     7,25

 

Произведем проверку выполнения первого закона Кирхгофа для узла, к которому подключён положительный полюс источника напряжения следующим образом:

Используя закон Ома и данные измерений U и I, определяются значения резисторов в схеме следующим образом:

Вывод по данной части лабораторной работы: с точностью до погрешности измерений закон Ома выполняется.

Произведем дополнительную проверку, что токи и напряжения в схеме линейно зависят от значения э. д. с. Е1. Для этого произведем уменьшение Е1 в два раза и повторим измерения, а также расчеты.

 

Также произведем дополнительную проверку, что все токи и напряжения в схеме зависят от величины каждого резистора схемы. Для этого восстановим прежнее значение E1=10 В,  также произведем уменьшение сопротивления резистора R1 в два раза, повторим измерения, а также расчеты.

 

Анализ цепей синусоидального тока, Законы Ома и…

Привет, мой друг, тебе интересно узнать все про анализ цепей синусоидального тока, тогда с вдохновением прочти до конца. Для того чтобы лучше понимать что такое анализ цепей синусоидального тока,закон ома в комплексной форме,первый закон кирхгофа в тригонометрическом виде,второй закон кирхгофа в комплексном виде,первый закон кирхгофа в комплексном виде,второй закон кирхгофа в тригонометрическом виде , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Электротехника, Схемотехника, Аналоговые устройства

1. анализ цепей синусоидального тока происходит при условии, что все элементы цепи идеальны, т.е. R, L, C идеальны.
Электрическое состояние цепей синусоидального тока описывается теми же законами, что и в цепях постоянного тока.

закон ома в комплексной форме :

первый закон кирхгофа в тригонометрическом виде :

первый закон кирхгофа в комплексном виде :

второй закон кирхгофа в тригонометрическом виде :

второй закон кирхгофа в комплексном виде :

Алгебраическая сумма комплексных напряжений на пассивных элементах равна сумме сторонних ЭДС входящих в этот контур . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . m – число участков контура Правила знаков при составлении уравнений такие же что в цепях постоянного тока.

Примеры решения задач

Пример 2.3. Дана электрическая цепь (рис. 2.17), с параметрами ЭДС, R, L, С:

Требуется рассчитать токи в ветвях цепи, активные и реактивные мощности всей цепи и отдельных ветвей.

Решение.

1. Обозначим положительные направления комплексных токов в ветвях

Рис. 2.17. Схема цепи

2. Определим комплексные значения параметров цепи:

3. Определим полное сопротивление цепи

4. Определим ток в неразветвленной части цепи

5. Выразим токи в параллельных ветвях через ток в неразветвленной части цепи:

Токи i2 и I3 можно определить и другим путем:

6. Определим активные мощности всей цепи и отдельных ее ветвей:

Проверка показывает, что Вт.

7. Определим реактивные мощности всей цепи и отдельных ее ветвей:

Рис. 2.18. Схема цепи

С учетом Q1, Q2 и Q3 реактивная мощность всей цепи:

Q= 121,5 — 52,6 + 149 = 218 вар.

Пример 2.4. Найти токи в схеме рис. 2.18 методом двух узлов. Положительные направления ЭДС указаны на схеме стрелками.

Решение.

1. Запишем ЭДС в комплексной форме:

2. Произвольно выберем положительные направления для токов (от узла b к узлу a)

3. Определим проводимости ветвей:

4. Определим напряжение между узлами анЬ:

См. также

Как ты считаеешь, будет ли теория про анализ цепей синусоидального тока улучшена в обозримом будующем? Надеюсь, что теперь ты понял что такое анализ цепей синусоидального тока,закон ома в комплексной форме,первый закон кирхгофа в тригонометрическом виде,второй закон кирхгофа в комплексном виде,первый закон кирхгофа в комплексном виде,второй закон кирхгофа в тригонометрическом виде и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Электротехника, Схемотехника, Аналоговые устройства

KVL, KCL и закон Ома

Принцип работы

Согласно закону Кирхгофа о напряжении (KVL), сумма всех напряжений в контуре равна нулю. При обходе контура интуитивно вы можете рассматривать источник напряжения как положительное значение, а резисторы как отрицательные значения, потребляющие напряжение. В этом моделировании входное напряжение равно сумме падений напряжения на R 1 и R 2 : V в — V R1 — V R2 = 0.Другими словами, V в = V R1 + V R2 .

Вы можете найти напряжение на R 2 , используя правило делителя напряжения. Во-первых, используйте уравнение для определения R eq для двух неравных резисторов из модели сети резисторов (это также применимо к резисторам равного номинала, хотя они могут быть решены без этого уравнения):

Затем используйте уравнение делителя напряжения, чтобы найти V R2:

Кроме того, напряжение на R 2 и R 3 равно, потому что эти резисторы подключены параллельно: V R2 = V R3 .

Согласно закону Кирхгофа по току (KCL), сумма всех токов, входящих в узел, равна сумме всех токов, выходящих из него. Ток I R1 в этой модели делится на два — I R2 и I R3 — и, таким образом, равен их сумме: I R1 — I R2 — I R3 = 0. Другими словами, I R1 = I R2 + I R3 .

По закону Ома ток через каждый резистор будет равен напряжению на резисторе, деленному на его сопротивление.Это моделирование показывает, что ток течет по пути наименьшего сопротивления (через R 2 протекает больше тока, чем через R 3 ): V = IR 1 = I 2 R 2 = I 3 Р 3 .

В этой модели также указывается мощность, рассеиваемая каждым резистором. Вы можете убедиться, что рассеиваемая мощность равна току, протекающему через резистор, умноженному на напряжение на нем.

Эксперименты

  • Равно 2 и 3 рандов.Каков ток через эти резисторы по отношению к току через R 1 сейчас?
  • Измените значение R 2 или R 3 на ноль Ом. Какой сейчас ток через оставшиеся два ненулевых резистора?

Законы Кирхгофа

Законы Кирхгофа были опубликованы в 1845 году немецким физиком Густавом Кирхгофом. Когда законы Кирхгофа сочетаются с законом Ома, мы можем рассчитывать напряжение и ток для сложных цепей.

Электрический потенциал в цепях

Электрический потенциал примерно представляет собой концентрацию энергии в цепи.Потенциал быстро распространяется до однородного значения по непрерывному участку провода. Это похоже на то, как вода в чашке остается на той же высоте, потому что она распространяется против силы тяжести.

Различия в электрическом потенциале называются напряжением.

Электрический потенциал постоянен, пока не достигнет элемента схемы.
На резисторе падает потенциал, поэтому напряжение отрицательное.
В аккумуляторе потенциал увеличивается, поэтому напряжение положительное.

4 V2 V Пример: На приведенной выше диаграмме потенциал, выделенный красным, равен 4 В. Потенциал, выделенный серым, равен 2 В. Какова разность потенциалов на резисторе? решение $$ \ Delta V = V_f-V_i $$ $$ \ Delta V = 2 \, \ mathrm {V} -4 \, \ mathrm {V} $$ $$ \ Delta V = -2 \, \ mathrm {V} $$
Какое напряжение на резисторе? решение

Напряжение означает разность потенциалов. Они одинаковые.

$$ \ Delta V = V_f-V_i $$ $$ \ Delta V = 2 \, \ mathrm {V} -4 \, \ mathrm {V} $$ $$ \ Delta V = -2 \, \ mathrm {V} $$ 0 V1.50 В Пример: Какое напряжение обеспечивает аккумулятор? Раствор

Потенциал скачет от 0 до 1,5 В. Аккумулятор добавляет в цепь 1,5 вольта.

1,50 В0,70 В0,0020 A Пример: Используйте закон Ома для расчета сопротивления на диаграмме выше. решение $$ \ Delta V = V_f-V_i $$ $$ \ Delta V = 0.70 \, \ mathrm {V} -1.50 \, \ mathrm {V} $$ $$ \ Delta V = -0.80 \, \ mathrm {V} $$
$$ \ Delta V = IR $$ $$ R = \ frac {\ Delta V} {I} $$ $$ R = \ frac {0.80} {0.0020} $$ $$ R = 400 \, \ Omega $$ 5.5 V9.0 V Пример: Когда провод разветвляется, потенциал одинаков для непрерывного участка. Используйте потенциал, чтобы найти разность потенциалов или напряжение на каждом резисторе. решение $$ \ Delta V = V_f-V_i $$ $$ \ Delta V = 5.5 \, \ mathrm {V} -9 \, \ mathrm {V} $$ 5,5 В 9,0 ВΔV = -3,5 ВΔV = -3,5 ВΔV = -3,5 В

Ток направлен влево, потому что потенциал падает справа налево, а резисторы всегда уменьшают напряжение.

0 В1,5 В 400 Ом 200 Ом 100 Ом Вопрос: В каком направлении течет ток? ответ

Течение направлено влево. Ток — это поток заряда, а заряд перетекает от высокого потенциала к низкому.


Вопрос: Какой путь имеет наибольший ток? Почему? ответ

Резистор 100 Ом имеет наибольший ток

Все три цепи имеют одинаковое напряжение, поэтому единственная разница заключается в сопротивлении. Сопротивление затрудняет прохождение тока.Самый низкий резистор будет иметь самый высокий ток.


Пример: Рассчитайте ток на каждом резисторе. решение $$ \ Delta V = IR $$ $$ I = \ frac {\ Delta V} {R} $$ $$ I = \ frac {1.5 \, \ mathrm {V}} {400 \, \ Omega} \ quad \ enspace \ quad I = \ frac {1.5 \, \ mathrm {V}} {200 \, \ Omega} \ quad \ enspace \ quad I = \ frac {1.5 \, \ mathrm {V}} {100 \, \ Omega} $$ $$ I = 0,00375 \, \ mathrm {A} \ quad \ quad I = 0,0075 \, \ mathrm {A} \ quad \ quad I = 0,015 \, \ mathrm {A} $$ $$ I = 3.75 \, \ mathrm {mA} \ quad \ quad I = 7.5 \, \ mathrm {mA} \ quad \ quad I = 15 \, \ mathrm {mA} $$ 0.0 V6.0 V6.0 V6.0 V2.0 V2.0 V Пример: Электрический потенциал для каждого непрерывного участка провода показан на принципиальной схеме выше. Используйте потенциал, чтобы найти разность потенциалов или напряжение на каждом элементе цепи. решение

Вычтите потенциал до и после каждого элемента, чтобы найти разность потенциалов на каждом элементе.

$$ V_f-V_i = \ Delta V $$ $$ 2 \, \ mathrm {V} -6 \, \ mathrm {V} = -4 \, \ mathrm {V} $$ $$ 0 \, \ mathrm {V} -2 \, \ mathrm {V} = -2 \, \ mathrm {V} $$ $$ 6 \, \ mathrm {V} -0 \, \ mathrm {V} = 6 \, \ mathrm {V} $$ 0.0 V6.0 V6.0 V6.0 V2.0 V2.0 V + 6.0 V-4.0 V-4.0 V-2.0 V

Вы могли заметить, что общее напряжение для любого пути, по которому может пройти ток, в сумме равно нулю. Это важный принцип.

$$ + 6 \, \ mathrm {V} -4 \, \ mathrm {V} -2 \, \ mathrm {V} = 0 $$

Закон Кирхгофа: напряжение

Если возможно, чтобы ток проходил по цепи через контур, полное изменение потенциала равно нулю. В противном случае потенциал продолжал бы расти.

V1V2V3V4

Для любого замкнутого контура сумма всех напряжений равна нулю.

\ (V \) = разность потенциалов, напряжение [В, вольт]

Закон Кирхгофа о напряжении является следствием сохранения энергии. Напряжение — это электрическая потенциальная энергия на заряд. По мере прохождения тока по цепи общая энергия не меняется.

1,51 В-0,55 В-0,33 В =? Пример: Какое падение напряжения на резисторе показано на схеме? подсказка

Суммарное напряжение для любого контура должно быть равно нулю.

$$ V_1 + V_2 + V_3 + V_4 = 0 $$ решение $$ V_1 + V_2 + V_3 + V_4 = 0 $$ $$ 1.51-0.55-0.33-V_ {4} = 0 $$ $$ V_ {4} = -0,63 \, \ mathrm {V} $$ V =? 6 кОм 20 кОм 5 кОм 0,194 мА Пример: Используйте закон Ома, чтобы найти напряжение для каждого резистора. решение

Все элементы в серии имеют одинаковый ток

$$ V = IR $$ $$ V = (0,000194) (6000) $$ $$ V = 1.164 \, \ mathrm {V} $$
$$ V = IR $$ $$ V = (0,000194) (20000) $$ $$ V = 3.88 \, \ mathrm {V} $$
$$ V = IR $$ $$ V = (0.000194) (5000) $$ $$ V = 0,97 \, \ mathrm {V} $$
Используйте напряжения резистора, чтобы рассчитать напряжение в батарее. раствор V =? -1,164 В-3,88 В-0,97 В $$ \ sum V = 0 $$ $$ V_ {bat} + V_1 + V_2 + V_3 = 0 $$ $$ V_ {bat} = -V_1-V_2-V_3 $$ $$ V_ {bat} = 1,164 + 3,88 + 0,97 $$ $$ V_ {4} = 6.014 \, \ mathrm {V} $$ > 9,0 VR =? 3,4 В3,4 В0,5 мА Пример: Найдите недостающее сопротивление. решение

Только одно падение 3,4 В в каждом шлейфе.

$$ \ sum V = 0 $$ $$ 9 — 3.4 — V = 0 $$ $$ V = 5.6 \, \ mathrm {V} $$
$$ V = IR $$ $$ R = \ frac {V} {I} $$ $$ R = \ frac {5.6} {0.0005} $$ $$ R = 11200 \, \ Omega $$

Закон Кирхгофа: Действующий

Текущий закон Кирхгофа верен, потому что заряд сохраняется. Общий заряд не может увеличиваться или уменьшаться.

В любой точке контура общий втекающий заряд равен полному выходящему заряду.

\ (I_ {in} \) = заряд вводится точка в секунду [A, амперы]
\ (I_ {out} \) = заряд на выходе точка в секунду [A, амперы]

Участки цепи, которые не разветвляются, будут иметь одинаковый ток повсюду.

2 A2 AI =? Пример: Если трехходовая разветвление имеет два провода с входом по 2 А каждый. Сколько тока в 3-м проводе? решение $$ I _ {\ text {in}} = I _ {\ text {out}} $$ $$ 2 \, \ mathrm {A} + 2 \, \ mathrm {A} = I _ {\ text {out}} $$ $$ 4 \, \ mathrm {A} = I _ {\ text {out}} $$ I = 10 мА I =? 166 Ом 166 Ом Пример: Ток 10 мА перед двумя резисторами 166 Ом. Какой ток после резисторов? решение I = 10 мА I = 10 мА

Полный ток, входящий в часть цепи, должен равняться полному току на выходе.Если цепь не разветвляется, она будет иметь одинаковый ток во всех точках. Ток не меняется на резисторах и батареях.

I =? 20 мА40 мА55 мА Пример: Найдите ток до того, как цепь разделится на 3 ветви. решение

нет необходимости преобразовывать единицы только для сложения и вычитания

$$ I _ {\ text {in}} = I _ {\ text {out}} $$ $$ I _ {\ text {in}} = 20 \, \ mathrm {mA} + 40 \, \ mathrm {mA} + 55 \, \ mathrm {mA} $$ $$ I _ {\ text {in}} = 115 \, \ mathrm {mA} $$ 450 мА 450 мА 115 мА I =? 120 мА Пример: Найдите ток в верхней ветви.решение $$ I _ {\ text {in}} = I _ {\ text {out}} $$ $$ 450 \, \ mathrm {mA} = I_ {1} + 115 \, \ mathrm {mA} + 120 \, \ mathrm {mA} $$ $$ 450 \, \ mathrm {mA} — 115 \, \ mathrm {mA} — 120 \, \ mathrm {mA} = I_ {1} $$ $$ 215 \, \ mathrm {mA} = I_ {1} $$

Резисторы серии

Электрические компоненты относятся к серии и , когда они соединены одним путем, так что весь заряд проходит через одни и те же компоненты.

Общее эквивалентное сопротивление резисторов в серии — это сумма резисторов.

R1R2R3R4Req \ (R_ {n} \) = Один резистор в серии [Ом, Ом]
\ (R_ {eq} \) = Эквивалентное сопротивление. Сопротивление одного резистора, который может заменить несколько резисторов. [Ом, Ом] Последовательное добавление резисторов увеличивает общее сопротивление. 120 Ом 150 Ом 200 Ом 100 Ом Пример: Вы можете последовательно заменить резисторы одним эквивалентным резистором. Какой один резистор мог заменить эти четыре резистора? решение 570 Ом $$ R_ {экв} = R_1 + R_2 + R_3 + R_4 $$ $$ R_ {eq} = 120 \, \ Omega + 150 \, \ Omega + 200 \, \ Omega + 100 \, \ Omega $$ $$ R_ {eq} = 570 \, \ Omega $$

Параллельные резисторы

Электрические компоненты находятся в параллелях , когда путь разветвляется, и заряды идут разными путями.Уравнение для параллельной замены резисторов немного сложнее.

Значение, обратное полному эквивалентному сопротивлению для параллельных резисторов, равно сумме обратных сопротивлений каждого сопротивления.

R1R2R3Req

$$ \ frac {1} {R_ {eq}} = \ frac {1} {R_ {1}} + \ frac {1} {R_ {2}} + \ frac {1} {R_ {3} } + \ cdots $$

\ (R_ {n} \) = Один параллельный резистор [Ом, Ом]
\ (R_ {eq} \) = Эквивалентное сопротивление. Сопротивление одного резистора, который может заменить несколько резисторов [Ом, Ом] Добавление резисторов параллельно снижает общее сопротивление.Это имеет смысл, если вы думаете о каждом параллельном резисторе как о возможном пути прохождения тока. Чем больше путей, тем больше ток и меньше общее сопротивление.

Пример: Какое эквивалентное сопротивление для пяти резисторов по 100 Ом, включенных параллельно друг другу? решение $$ \ frac {1} {R_ {eq}} = \ frac {1} {R_ {1}} + \ frac {1} {R_ {2}} + \ frac {1} {R_ {3}} + \ frac {1} {R_ {4}} + \ frac {1} {R_ {5}} $$ $$ \ frac {1} {R_ {eq}} = \ frac {1} {100} + \ frac {1} {100} + \ frac {1} {100} + \ frac {1} {100} + \ frac {1} {100} $$ $$ \ frac {1} {R_ {eq}} = \ frac {5} {100} $$ $$ R_ {eq} = \ frac {100} {5} $$ $$ R_ {eq} = 20 \, \ Omega $$

400 Ом 200 Ом 100 Ом Пример: Найдите эквивалентное сопротивление для трех вышеуказанных резисторов.раствор 57,14 Ом $$ \ frac {1} {R_ {eq}} = \ frac {1} {R_ {1}} + \ frac {1} {R_ {2}} + \ frac {1} {R_ {3}} $ $ $$ \ frac {1} {R_ {eq}} = \ frac {1} {400} + \ frac {1} {200} + \ frac {1} {100} $$ $$ \ frac {1} {R_ {eq}} = \ frac {1} {400} + \ left (\ frac {2} {2} \ right) \ frac {1} {200} + \ left (\ frac {4} {4} \ right) \ frac {1} {100} $$ $$ \ frac {1} {R_ {eq}} = \ frac {1} {400} + \ frac {2} {400} + \ frac {4} {400} $$ $$ \ frac {1} {R_ {eq}} = \ frac {7} {400} $$ $$ R_ {eq} = \ frac {400} {7} $$ $$ R_ {eq} = 57,14 \, \ Omega $$ 30 кОм R2 =? Пример: Эквивалентное сопротивление для указанной выше цепи составляет 10 кОм.Используйте эту информацию, чтобы найти недостающее сопротивление. решение $$ \ frac {1} {R_ {eq}} = \ frac {1} {R_ {1}} + \ frac {1} {R_ {2}} $$ $$ \ frac {1} {10} = \ frac {1} {30} + \ frac {1} {R_ {2}} $$ $$ \ frac {1} {10} — \ frac {1} {30} = \ frac {1} {R_ {2}} $$ $$ \ frac {3} {30} — \ frac {1} {30} = \ frac {1} {R_ {2}} $$ $$ \ frac {2} {30} = \ frac {1} {R_ {2}} $$ $$ 15 \, \ mathrm {k} \ Omega = R_ {2} $$ 100 Ом 100 Ом 100 Ом 100 Ом 100 Ом Пример: Определите группы резисторов, включенных последовательно или параллельно. Объедините их, чтобы сжать схему, пока вы не уменьшите схему до одного резистора.
(начните последовательно с выделенных резисторов.) 100 Ом 100 Ом 100 Ом 100 Ом 100 Ом 100 Ом 100 Ом 200 Ом 100 Ом 100 Ом 100 Ом 66,6 Ом 266,6 Ом $$ \ text {Эквивалентное сопротивление} = 266,6 \, \ Omega $$

Решение сложных схем

6.0 VR1600 Ом R2800 Ом R3900 Ом R4500 Ом

Как решить схему с последовательными и параллельными элементами? Один из способов — упростить схему путем последовательной или параллельной замены резисторов одним эквивалентным резистором.

нахождение сопротивления для упрощенной схемы

Мы можем начать с объединения двух параллельных резисторов.{-1} $$ $$ R_ {eq} = 420 \, \ Omega $$ 6.0 VR1600 ΩReq420 ΩR4500 Ω

Затем мы можем объединить 3 резистора последовательно.

$$ R_ {eq} = 600 + 420 + 500 $$ $$ R_ {eq} = 1520 \, \ Omega $$ 6.0 VReq1520 Ом с использованием законов Кирхгофа для восстановления полной схемы

Закон Кирхгофа о напряжении гласит, что полное положительное напряжение должно равняться отрицательному. Это говорит о том, что падение напряжения на резисторе такое же, как и на батарее.

$$ V_ {bat} + V_1 = 0 $$ $$ 6.0 \, \ mathrm {V} + V_1 = 0 $$ $$ V_1 = -6.0 \, \ mathrm {V} $$ 6.0 VReq1520 Ω-6.0 V

Мы можем найти ток через резистор с помощью закона Ома.

$$ V = IR $$ $$ I = \ frac {V} {R} $$ $$ I = \ frac {6.0 \, \ mathrm {V}} {1530 \, \ Omega} $$ $$ I = 0,0039 \, \ mathrm {A} $$ 6.0 VReq0.0039 A1523 Ω-6.0 V

Этот ток может быть приложен к любому элементу схемы последовательно с Req. Если мы расширим схему до состояния, когда все они были включены последовательно, мы узнаем ток для всех резисторов.

6.0 VR1600 Ω0.0039 AReq420 Ω0.0039 AR4500 Ω0.0039 A

Мы можем использовать закон Ома, чтобы найти напряжения.

$$ V = IR_1 $$ $$ V = (0,0039 \, \ mathrm {A}) (600 \, \ Omega) $$ $$ V = 2.3 \, \ mathrm {V} $$

$$ V = IR_4 $$ $$ V = (0,0039 \, \ mathrm {A}) (500 \, \ Omega) $$ $$ V = 2.0 \, \ mathrm {V} $$

$$ V = IR_ {eq} $$ $$ V = (0,0039 \, \ mathrm {A}) (420 \, \ Omega) $$ $$ V = 1,7 \, \ mathrm {V} $$ 6.0 VR1600 Ω0.0039 A-2.3 VReq420 Ω0.0039 A-1.7 VR4500 Ω0.0039 A-2.0 V

Параллельно подключенные резисторы имеют одинаковое напряжение, но не одинаковый ток.Давайте вернемся к нашей полноразмерной схеме и введем напряжение.

6.0 VR1600 Ω0.0039 A-2.3 VR2800 Ω-1.7 VR3900 Ω-1.7 VR4500 Ω0.0039 A-2.0 V

Мы можем использовать закон Ома для R2 и R3, чтобы найти ток.

$$ I = \ frac {V} {R_2} $$ $$ I = \ frac {1.7} {800} $$ $$ I = 0,0021 \, \ mathrm {A} $$

$$ I = \ frac {V} {R_3} $$ $$ I = \ frac {1.7} {900} $$ $$ I = 0,0019 \, \ mathrm {A} $$

6,0 VR1600 Ом 0,0039 A-2,3 VR2800 Ом-1,7 В 0,0021 AR3900 Ом-1.7 V0.0019 AR4500 Ω0.0039 A-2.0 V решение для рассеиваемой мощности

Мы можем рассчитать мощность, рассеиваемую каждым элементом.

$$ \ quad P = IV $$ $$ P = (0,0039) (2,3) $$ $$ P = 0,0090 \, \ mathrm {W} $$

$$ \ text {\ color {# f06} {(R4)}} \ quad P = IV $$ $$ P = (0,0039) (2,0) $$ $$ P = 0,0078 \, \ mathrm {W} $$

$$ \ text {\ color {# f06} {(R2)}} \ quad P = IV $$ $$ P = (0,0021) (1,7) $$ $$ P = 0,0036 \, \ mathrm {W} $$

$$ \ text {\ color {# f06} {(R3)}} \ quad P = IV $$ $$ P = (0.0019) (1.7) $$ $$ P = 0,0032 \, \ mathrm {W} $$

6.0 VR1600 Ω0.0039 A-2.3 V0.0090 WR2800 Ω-1.7 V0.0021 A0.0036 WR3900 Ω-1.7 V0.0019 A0.0032 WR4500 Ω0.0039 A-2.0 V0.0078 W проверка нашей работы

Это была долгая проблема. Проверим нашу работу. Суммарное напряжение должно равняться нулю, если считать резисторы, включенные параллельно, за единицу.

$$ V_1 + V_4 + V_ {eq} + V_ {bat} = 0 $$ $$ — 2.3-2.0-1.7 + 6.0 = 0 $$ $$ 0 = 0 $$

Мощность от аккумулятора должна равняться сумме мощности, потерянной в резисторах.

$$ P_ {bat} = IV $$ $$ P_ {bat} = (0,0039) (6.0) $$ $$ P_ {bat} = 0,023 \, \ mathrm {W} $$
$$ P_ {res} = 0.0090 \, \ mathrm {W} +0.0078 \, \ mathrm {W} +0.0036 \, \ mathrm {W} +0.0032 \, \ mathrm {W} $$ $$ P_ {res} = 0,023 \, \ mathrm {W} $$

Выглядит хорошо!

V =? 80 кОм 3,0 В90 кОм 90 кОм 30 кОм Пример: Найдите напряжение аккумулятора. стратегия

Замените три резистора параллельно одним эквивалентным резистором. Эквивалентный резистор будет иметь то же напряжение, что и все резисторы, включенные параллельно, из-за закона Кирхгофа для напряжения.

Используйте закон Ома, чтобы найти ток через эквивалентный резистор. Это будет тот же ток, который протекает через резистор 30 кОм. Тогда мы сможем найти напряжение на этом резисторе по закону Ома.

Напряжение батареи равно сумме напряжений на каждом резисторе из-за закона напряжения Кирхгофа.

решение $$ \ frac {1} {R _ {\ mathrm {eq}}} = \ frac {1} {R_1} + \ frac {1} {R_2} + \ frac {1} {R_3} $$ $$ \ frac {1} {R _ {\ mathrm {eq}}} = \ frac {1} {80} + \ frac {1} {90} + \ frac {1} {90} $$ $$ R _ {\ mathrm {eq}} = {\ color {# e30} 28.8 \, \ mathrm {k} \ Omega} $$

Напряжение одинаково параллельно. Эквивалентное сопротивление составляет 3,0 В, потому что резистор 80 кОм имеет 3,0 В.

$$ V = I R _ {\ mathrm {eq}} $$ $$ I = \ frac {V} {R _ {\ mathrm {eq}}} $$ $$ I = \ frac {3.0 \, \ mathrm {A}} {28 \, 800 \, \ Omega} $$ $$ I = 0.000104 \, \ mathrm {A} = {\ color {# 08c} 0.104 \, \ mathrm {mA}} $$

V =? 28,8 кОм 3,0 В 0,104 мА 30 кОм

Ток в серии такой же, поэтому мы также знаем ток в резисторе 30 кОм.С помощью тока и сопротивления мы также можем рассчитать напряжение.

$$ V = IR $$ $$ V = (0.000104 \, \ mathrm {A}) (30 \, 000 \, \ Omega) $$ $$ V = {\ color {# 0a7} 3,125 \, \ mathrm {V}} $$ V =? 28,8 кОм 3,0 В 0,104 мА 30 кОм 0,104 мА 3,125 В

Мы можем использовать закон Кирхгофа для определения напряжения в батарее.

$$ 0 = V _ {\ mathrm {bat}} + V_1 + V_2 $$ $$ V _ {\ mathrm {летучая мышь}} = -V_1 — V_2 $$ $$ V _ {\ mathrm {bat}} = 3.0 \, \ mathrm {V} + 3.125 \, \ mathrm {V} $$ $$ V _ {\ mathrm {bat}} = {\ color {# c09} 6.125 \, \ mathrm {V}} $$

Закон Ома и правила Кирхгофа

223 Физическая лаборатория: Закон Ома и правила Кирхгофа

223 и 224 Обзор лаборатории | Вернуться в лабораторию Physics 223


Назначение

Целью этого лабораторного эксперимента является исследование закона Ома и закона Кирхгофа. правила использования резисторов в цепях постоянного тока, соединенных последовательно и параллельно.



Фон

При постоянной разности потенциалов , применяется к проводящему материалу, плотность тока, , установлено, что прямо пропорционально электрическому полю, , созданный в материале. Константа пропорциональности известна как электропроводность, и соотношение известно как Закон Ома

(1)

Электрическое поле, создаваемое разностью потенциалов, устанавливает ток, , в проводнике, который прямо пропорционален разности потенциалов.Учитывая сопротивление материала данной длины, более полезная и знакомая форма закона Ома может быть получена из уравнения 1, а именно

(2)

где коэффициент пропорциональности, , сопротивление проводника. Не все материалы подчиняются этому соотношению, но те которые, например, большинство металлов известны как омические материалы .Мы из этого соотношения видно, что единица сопротивления, Ом, , определяется как

(3)
Последовательные и параллельные резисторы

В этой лабораторной работе мы будем использовать уравнение 2 и различные резисторы, чтобы получить четкое понимание цепей постоянного тока (dc). Вы должны знать, что резисторы соединенные в серии , как показано на рисунке 1, имеют эквивалентное сопротивление , , следующее

(4)
Рисунок 1. Для резисторов, включенных последовательно, ток через каждый резистор идентичный. Если сопротивление и ток известны, падение напряжения на каждом резисторе может быть определено из уравнения 2.


Обратите внимание, что источник напряжения, например аккумулятор или постоянное напряжение блок питания, подает ЭДС, , к цепи, которая создает ток, текущий в петле. Электрический ток протекает через должен быть идентичен текущему через .Разность потенциалов на каждом резисторе, следовательно, можно определить с помощью уравнения 2.

И наоборот, резисторы на рисунке 2 подключены по параллельно и эквивалентное сопротивление для этой конфигурации определяется выражением

(5)

Опять же, подаваемая ЭДС создает ток, протекающий в цепи, но на этот раз одинаково падение напряжения на каждом резисторе, а не ток.Затем ток через каждую ветвь цепи может быть определен с помощью Уравнение 2.

Рисунок 2. Для резисторов, включенных параллельно, падение напряжения на каждом резистор идентичный. Если сопротивления и напряжение известны, ток через каждый резистор можно определить из уравнения 2.

При анализе более сложных цепей постоянного тока полезно использовать два легко формулируемых принципы, известные как правила Кирхгофа .Их можно сформулировать следующим образом:

  1. Сумма токов, входящих в переход, должна равняться сумме токов выход из этого перекрестка. Это можно увидеть на рисунке 3 и дано по следующей формуле:
    (6)
    Рисунок 3. Когда ток встречает перекресток, сумма токи, входящие в переход, должны равняться сумме токов выход из перекрестка.
  2. Сумма разностей потенциалов на каждом элементе схемы в замкнутый контур должен быть равен нулю.
    (7)

    Правила определения знака напряжения drop (+ или -) графически изображены на рисунке 4.Вы, мужчина, тоже хотите советы по применению правил Кирхгофа к цепям постоянного тока см. в вашем тексте.

Рисунок 4. Правила определения знака (+ или -) потенциал падает на элементах схемы. Каждый из указанных выше путей проходит слева направо.


Цели
  1. Используйте цветовую кодировку резистора, чтобы определить значения сопротивления вашего три резистора, , , а также .
  2. Подключите макетную плату в соответствии со схемой ниже, заменив резистор, , с участием, . Воспользуйтесь компьютерной программой под названием «Пробник напряжения», амперметр и блок питания, и сделайте график для определения сопротивления . Повторите для а также .
  3. Настройте и проведите эксперимент, чтобы определить, является ли лампочка омическое устройство. Разве , а не позволяет току превышать 200 мА во время это цель!
  4. Подключите макетную плату в соответствии со схемой ниже. Используйте пробник напряжения и амперметр для измерения падений напряжения , , а также , а токи а также . Как они соотносятся с правилами Кирхгофа?
  5. Установите вашу макетную плату с резисторами серии с амперметром и источник питания, как показано ниже.Измерьте токи в цепи и напряжение падает на каждом элементе схемы и показывает, что К этой цепи применяется правило напряжения (то есть уравнение 7).
  6. Обратитесь к рисунку выше, из Цели 5, для этой Цели, и если ваша цепь не подключена соответствующим образом, сделайте это сейчас. Используйте уравнение 2, а именно , и построить график для определения эквивалентного сопротивления цепи, . Обратите внимание, нет необходимости настраивать цепь после того, как она правильно подключена.
  7. Установите вашу макетную плату с резисторами параллельно друг с другом как показано ниже. Измерьте токи в каждой ветви цепи и напряжение падает на каждом элементе схемы, и показывают, что и К этой схеме применимы правила Кирхгофа (т.е. уравнения 6 и 7).
  8. Вставьте амперметр в электрическую схему, используемую для Объектива 7. новая диаграмма показана ниже.Используйте уравнение 2, а именно , и построить график для определения эквивалентного сопротивления цепи, . Обратите внимание, нет необходимости настраивать цепь после того, как она правильно подключена.


Оборудование и установка
  • (Рисунок 5.) Макетная плата электроники. Обратите внимание на зажимные столбы могут использоваться для легкого вывода питания от источника питания (Рисунок 7).Вы можете найти руководства по использованию макета в раздел «Онлайн-помощь».
  • (рисунок 6.) Образец из трех резисторов.
  • (рисунок 7.) Блок питания. В этой лабораторной работе мы будем использовать постоянный (не переменный) ток. См. Примечание в Раздел «Советы и предостережения» о том, как производить постоянное напряжение от источника питания.
  • (рисунок 8.) Аналоговый амперметр. Тщательно выбирайте масштаб чтобы счетчик не задул. Снова увидеть Раздел «Советы и предостережения».
  • (Рисунок 9.) Пробник напряжения для использования с LabPro компьютерный интерфейс. Эти датчики предназначены для считывания напряжений. от -10 В до + 10 В. Поддерживайте напряжение в этом диапазоне!
  • (Рисунок 10.) Снимок экрана из программы «Voltage Probe» Logger Pro программа
  • (рисунок 11.) Перемычки для использования с макетной платой (Рисунок 5). Используйте плоскогубцы (Рисунок 12), чтобы вставить эти провода в макет.
  • (Рисунок 12.) Для вставки резисторов следует использовать плоскогубцы. и перемычки в макетную плату.
  • (Рисунок 13.) Лампочка может быть подключена к схема с использованием комбинации перемычек, зажимов типа крокодил и банановые провода.
  • (Рисунок 14.) Цифровой мультиметр (DMM) используется для считывание значений сопротивления.
  • Зажимы типа «крокодил»
  • Банановая проволока
[Для увеличения нажмите на картинки.]


Советы и предостережения
  1. Внимание !!! Соблюдайте осторожность при обращении с «проводами под напряжением».Все электрические с цепями следует обращаться осторожно!
  2. Внимание !!! При использовании пробников напряжения от компьютера, всегда поддерживайте напряжение в пределах ± 10В!
  3. Внимание !!! Для защиты амперметра (или любого измерителя напряжения или тока), сначала используйте крупный масштаб, а затем постепенно переходите к более чувствительному масштаб . Если начинать с чувствительной шкалы, это может привести к «зависанию» счетчика. и может серьезно повредить блок.
  4. Внимание !!! Всегда контролируйте ток в амперметре и не допускайте превышения силы тока над шкалой амперметра!
  5. В этой лабораторной работе используйте только выходы постоянного напряжения источника питания , а не выходы переменного напряжения!
  6. Блок питания должен быть настроен на режим постоянного напряжения . Для этого поверните ручку DC CURRENT ADJUST по часовой стрелке до упора, затем отрегулируйте постоянный ток. Регулятор VOLTAGE ADJUST для получения желаемого выходного напряжения.
  7. При подключении блока питания к макетной плате используйте привязку посты на макетной плате.
  8. Нельзя использовать показания вольтметра и амперметра на блоке питания. для записи напряжений и токов в цепях. Вместо этого используйте напряжение щуп от компьютера и аналоговый амперметр.
  9. Амперметр всегда должен подключаться к серии с элементы схемы.
  10. Вольтметр или пробники напряжения, всегда должны быть подключены параллельно элементам схемы.
  11. Вы всегда должны использовать лабораторные плоскогубцы для вставки проводов и цепи. элементы в макет.
  12. Вы можете использовать «косички», чтобы помочь вам считывать напряжения и токи из схемы при подключении к макетной плате.
  13. Если когда-либо проводился лабораторный эксперимент, в котором вы должны «Подумай, прежде чем действовать» , вот оно! Не торопитесь и тщательно спланируйте, как вы решите каждую задачу.


Онлайн-поддержка
  1. Резистор объяснение цветовых кодов
  2. Резистор , калькулятор цветового кода — очень круто
  3. Другой калькулятор цветового кода
  4. Как использовать макетную плату
  5. Еще один учебник по макетной плате
  6. Некоторые общие символы цепи
  7. Еще символов
  8. Добавление нелинейного линия тренда к графику Excel
  9. Clemson Physics Лабораторные уроки


Шаблон лабораторного отчета

Каждая лабораторная группа должна скачать шаблон лабораторного отчета и заполните соответствующую информацию при выполнении эксперимента .Каждый человек в группе следует распечатать раздел Вопросы и ответить на них индивидуально. Поскольку каждая лабораторная группа сдает электронную копию лабораторного отчета, не забудьте переименовать файл шаблона лабораторного отчета. Соглашение об именах: следует:

[Номер таблицы] [Краткое название эксперимента] .doc.

Например группа в лаборатории таблица № 5, работающая над экспериментом с законом идеального газа, переименовала бы свой файл шаблона as «5 Закон о газе.doc «.



Вопросы подталкивания

Эти вопросов подталкивания предназначены для ваша группа ответит и ваш TA проверит, как вы делаете лабораторию . Они должны быть даны ответы в вашей лабораторной тетради.

Общие подталкивания

  1. Как определить, есть ли разность потенциалов на каждом компоненте положительный или отрицательный?
Цель 1 подталкивает
  1. Какова погрешность ваших значений сопротивления, взятых из цветовой код?
  2. Как соотносятся ваши значения с использованием цветового кода со значениями, считываемыми цифровой мультиметр (DMM)?
Объектив 2 подталкивает
  1. Как вы определите номинал своих резисторов?
  2. Какую шкалу вы используете на амперметре?
  3. Как вы будете измерять напряжение в цепи?
Цель 3 подталкивания
  1. Как будет выглядеть ваша принципиальная схема?
  2. Какие количества вы нанесете на график?
  3. Как должен выглядеть график омического устройства?
  4. Должна ли светиться нить лампы накаливания, прежде чем вы начнете получать данные для этого? Задача?
Цель 4 подталкивает
  1. Какое сопротивление на каждом пути, , а также .Здесь мы предполагаем, что источник питания не имеет внутреннего сопротивления.
  2. Какой ток через резистор, ?
  3. Рассчитайте теоретические значения для измеренных значений. Как они сравнивать?
Цель 5 подталкивает
  1. Что утверждает правило Кирхгофа по напряжению?
  2. Представляет ли эта цепь замкнутый контур?
  3. Какое падение напряжения на каждом компоненте?
  4. Каким образом перепады напряжения на каждом компоненте соотносятся друг с другом?
Объектив 6 подталкивает
  1. Как бы выглядела схема, если бы вы заменили резисторы в серия с ?
  2. Какие величины вы нанесете на свой график?
  3. Какую информацию предоставит склон?
  4. В каких двух точках берется разность потенциалов?
  5. Теоретически какое значение должно имеют?
  6. Как ваш экспериментальный результат соотносится с теоретическим?
Цель 7 подталкивает
  1. Подключение схемы для этой цели может занять довольно много времени.Жестяная банка вы думаете об умном способе настроить вашу схему, чтобы упростить ее измерить ток, протекающий в каждую ветку?
  2. При переносе амперметра из одной ветви в другую следует отрегулировать напряжение питания? Почему или почему нет?
  3. Что утверждают правила Кирхгофа по напряжению и току?
  4. Какое падение напряжения на каждом компоненте?
  5. Каким образом перепады напряжения на каждом компоненте соотносятся друг с другом?
  6. Как сравнить ток в каждой ветви?
Объектив 8 подталкивает
  1. Как бы выглядела схема, если бы вы заменили резисторы в серия с ?
  2. Какие величины вы нанесете на свой график?
  3. Какую информацию предоставит склон?
  4. В каких двух точках берется разность потенциалов?
  5. Теоретически какое значение должно имеют?
  6. Как ваш экспериментальный результат соотносится с теоретическим?


Вопросы

Эти вопросы также можно найти в шаблоне описания лабораторной работы.На них должен ответить каждый человек в группе. Это не командная деятельность. Каждый человек должен приложите их собственную копию к лабораторному отчету непосредственно перед передачей лаборатории в ваш TA.

  1. Какая из следующих схем может использоваться для определения значения резистор? Обведите все подходящие варианты.
  2. Зная, что амперметр должен быть включен последовательно со схемой и вольтметр нужно подключать параллельно, о чем это вам говорит о внутреннем сопротивлении каждого устройства?
  3. Некоторые нити гирлянды на елку соединены последовательно.Что происходит с другие огни, если одна из лампочек снята? Остальные огни подключены в параллели. Что произойдет, если вынуть одну из этих лампочек?
  4. Небольшие бытовые электрические устройства, такие как пылесосы, телевизоры и торшеры, каждый потребляет разное количество тока, но все требует 120 вольт для работы. Значит, розетки в удлинителе подключены последовательно или параллельно? Почему?
  5. Схема подключения бытового торшера с тремя лампочками представлена ​​ниже.Каковы значения токов через каждую лампочку, учитывая ? Предположим, что лампочки одинаковые.
  6. Какие значения токов, , , а также , если перегорела третья лампочка в вышеупомянутом вопросе. (Когда лампочка «перегорает», ее нить обрывается, и этот путь становится открытым.) Снова предположим, что все лампочки идентичны.


TA Примечания
  • Не путайте уравнение 2 с законом Ома.Это уравнение просто уравнение сопротивления.
  • Оставьте резисторы и лампочки на столе ТА и попросите студентов «проверьте их», поскольку они им нужны. Убедитесь, что мы получили эти компоненты назад после каждые лаб.


Данные, результаты и графики

Ответы на вопросы

Эксперименты CUPOL

На данный момент нет CUPOL эксперименты связанный с этим экспериментом.



Если у вас есть вопрос или комментарий, отправьте электронное письмо в Lab Coordiantor: Джерри Хестер 223 и 224 Обзор лаборатории | Вернуться в лабораторию Physics 223

Когда использовать законы Кирхгофа

Когда использовать законы Кирхгофа

Когда использовать законы Кирхгофа

Вот три типичных принципиальные схемы, которые, возможно, потребуется решить (например,грамм. учитывая сопротивление всех резисторов и напряжений всех батарей, найдите все токов).

Рисунок слева можно легко решить с помощью правила добавления сопротивлений параллельно и последовательно. Резисторы R 3 , R 4 и R 5 можно рассматривать, как если бы они были одним резистором сопротивления R 345 .Это эффективное сопротивление можно добавить параллельно с R 2 дать еще одно эффективное сопротивление R 2345 . Наконец, это эффективное сопротивление может быть добавлено последовательно с R 1 для расчета чистого сопротивления R = R 1 + R 2345 видел аккумулятор.Это значение R можно использовать для вычисления тока, производимого аккумулятор. Ток от батареи весь течет через R 1 , поэтому падение напряжения на R 1 можно вычислить по закону Ома. Поскольку напряжение аккумулятора известно, вы можете затем вычислите падение напряжения на R 2 . Теперь применяя закон Ома к R 2 сообщает вам ток через него; и т.п.Таким образом вы в конечном итоге выясните токи и падения напряжения. везде в цепи.

Середина и правые фигуры не могут быть решены такой простой (?) стратегией. Вместо, вы должны записать законы Кирхгофа и решить уравнения.

Для В качестве примера рассмотрим правую фигуру. Дайте имена неизвестные токи я 1 , i 2 и i 3 через 3 резистора (выбирая направления ad lib).Эти неизвестные токи можно найти, решив 3 уравнения:
  1. Первый уравнение описывает текущее сохранение в узле.
  2. Второй уравнение выражает требование, чтобы потери напряжения отмените прирост напряжения для петли слева.
  3. Третий уравнение выражает то же самое для петли справа.Обратите внимание, что если сделать цикл против часовой стрелки, один идет против тока через R 3 и знак этого термина поэтому напротив нормального.

Вы также можете написать уравнение для третьего контура, которое определяется перемещением по внешней стороне схемы. Это уравнение было бы немного сложнее потому что в нем задействованы обе батареи; но это не нужно, так как это будет просто линейной комбинацией уравнения.2 и уравнение. 3 выше.


Примеры Законы Кирхгофа индекс Указатель лекций

Законы тока и напряжения Кирхгофа

Законы Кирхгофа действуют как лучший инструмент для методов анализа цепей. Работа Георга Ома (закон Ома) легла в основу создания закона Кирхгофа о токе (KCL) и закона напряжения Кирхгофа (KVL) Густавом Робертом Кирхгофом в 1845 году. Цель этого поста — дать лучшее понимание законов Кирхгофа о токе и напряжении. , его применение, преимущества и ограничения.

Законы Кирхгофа

Законы Кирхгофа — это два уравнения, которые касаются сохранения энергии и заряда применительно к электрическим цепям. Они очень важны при анализе замкнутых и сложных электрических цепей, таких как мостовые или Т-сети, в которых вычисление напряжений или токов, циркулирующих в цепи, становится затруднительным, используя только закон Ома.

Рис. 1 — Введение в Первый и Второй законы Кирхгофа

Законы тока и напряжения Кирхгофа

Законы тока и напряжения Кирхгофа можно разделить на два отдельных закона, т.е.e .:

  • Текущий закон Кирхгофа (KCL) или Первый закон
  • Закон о напряжении Кирхгофа (KVL) или Второй закон

Текущий закон Кирхгофа (KCL) или Первый закон :

Первый закон из законов Кирхгофа является Текущий закон Кирхгофа. В нем говорится, что «Полный ток или заряд, входящий в соединение или узел, в точности равен току, выходящему из узла, так как заряд внутри узла не теряется». Это также можно сформулировать как сумму токов в сети проводников, встречающихся в узле, равной нулю.

Рис. 2 — Визуальное представление закона тока Кирхгофа

Из приведенного выше рисунка мы можем сделать вывод, что сумма токов, входящих и выходящих из узла, равна нулю (0). Ток, текущий по направлению к соединению, считается положительным, а ток, текущий от узла или соединения, считается отрицательным.

Другими словами, KCL можно определить как алгебраическую сумму всех токов на входе и выходе из узла, которые должны быть равны нулю, то есть I на входе + I на выходе = 0.

Закон Кирхгофа о напряжении (KVL) или Второй закон :

Вторым законом Кирхгофа является Закон Кирхгофа о напряжении. В нем говорится, что в любой сети с замкнутым контуром сумма значений ЭДС в любом замкнутом контуре равна сумме падений потенциала в этом контуре.

Рис. 3 — Визуальное представление закона Кирхгофа о напряжении

Другими словами, это также можно сказать как «Общее напряжение вокруг контура равно сумме всех падений напряжения в одном контуре» , что равно нулю.

Приложения законов Кирхгофа

Приложения включают:

  • Их можно использовать для анализа любой электрической цепи.
  • Расчет тока и напряжения сложных цепей.

Преимущества законов Кирхгофа

Преимущества:

  • Вычислить неизвестные токи и напряжения легко.
  • Упрощение и анализ сложных схем с обратной связью становится управляемым.

Ограничения законов Кирхгофа

Ограничение обоих законов Кирхгофа состоит в том, что они работают в предположении, что в замкнутом контуре нет флуктуирующего магнитного поля. Могут быть индуцированы электрические поля и ЭДС, что приводит к нарушению правила петли Кирхгофа в присутствии переменного магнитного поля.

  Также читайте:   Последовательная цепь - принцип работы, характеристики, применение, преимущества   Что такое параллельная цепь - как сделать, характеристики, применение  Вольтметр  - принцип работы, чувствительность к напряжению, типы и применения  

Кирхгофа Законы

Обзор

Законы Кирхгофа раскрывают уникальную алгебраическую взаимосвязь между током, напряжением и сопротивлением в электрических цепях, которая имеет жизненно важное значение для нашего понимания анализа электрических цепей.Многие схемы очень сложные, с несколькими источниками питания и ответвлениями и не могут быть решены с помощью одного закона Ома. В ходе экспериментов в 1857 году немецкий физик Густав Кирхгоф разработал методы решения сложных схем, известные сегодня как законы напряжения и тока Кирхгофа .

Закон Кирхгофа:
В любом соединении в электрической цепи полный ток, протекающий к этому соединению, равен полному току, текущему от соединения.

Закон Кирхгофа о напряжении:
В любом замкнутом контуре в сети алгебраическая сумма падений напряжения (то есть произведений тока и сопротивления), взятых вокруг контура, равна результирующей электродвижущей силе, действующей в этом контуре.

Эти законы могут показаться очевидными на основе того, что мы уже знаем о теории цепей, но они являются мощными инструментами в анализе сложных цепей.Законы Кирхгофа могут быть связаны с сохранением энергии и заряда. Рассмотрим схему с одной нагрузкой и одним источником. Поскольку нагрузка потребляет всю мощность, обеспечиваемую источником, энергия и заряд сохраняются. Поскольку напряжение и ток могут быть связаны с энергией и зарядом, то законы Кирхгофа, по-видимому, просто повторяют законы, регулирующие сохранение энергии и заряда. Однако математика усложняется по мере того, как схемы становятся более сложными. Теории Кирхгофа обеспечивают основу алгебраического подхода к анализу цепей, чего нельзя сделать с помощью одного закона Ома.

Текущий закон Кирхгофа

Этот фундаментальный закон является результатом сохранения заряда. Это относится к соединению (или узлу ) в цепи — точке в цепи, где заряд имеет несколько возможных путей для перемещения. На следующей диаграмме I A — единственный ток, текущий в узел. Однако есть три пути, по которым ток покидает узел, и эти токи представлены как I B , I C и I D .


Узел (или соединение) в цепи


После того, как заряд попал в узел, ему некуда деваться, кроме как уйти (это называется сохранением заряда). Общий заряд, поступающий в узел, должен быть таким же, как общий заряд, вытекающий из узла. Так,

I A = I B + I C + I D

Подводя все к левой части приведенного выше уравнения, мы получаем:

I A — ( I B + I C + I D ) = 0

Тогда сумма всех токов равна нулю.Это можно обобщить следующим образом:

Обратите внимание, что здесь принято соглашение, согласно которому токи, текущие в узел, считаются положительными, а токи, вытекающие из узла, считаются отрицательными. На самом деле не должно иметь значения, какое направление вы выберете для положительного или отрицательного тока, если вы последовательны.

Закон Кирхгофа о напряжении

Закон напряжения устанавливает взаимосвязь между падением напряжения вокруг любого замкнутого контура в цепи и источниками напряжения в этом контуре.Сумма этих двух величин всегда равна. Изложив это уравнением, мы получим:

E 1 + E 2 + E 3 +. . . = I 1 R 1 + I 2 R 2 + I 3 R 3 +. . .

или .. .

Закон Кирхгофа по напряжению применим только к замкнутым контурам. Замкнутый контур должен соответствовать двум условиям:

  • Должен иметь один или несколько источников напряжения
  • Должен иметься полный путь для прохождения тока из любой точки петли, вокруг петли и обратно к этой точке

В простой последовательной цепи сумма падений напряжения вокруг цепи равна приложенному напряжению.Это закон напряжения Кирхгофа, примененный к простейшему случаю, то есть имеется только один контур и один источник напряжения. Закон Кирхгофа по напряжению является результатом консервативности электростатического поля. В нем указано, что полное напряжение вокруг замкнутого контура должно быть равно нулю, поэтому:

На следующей диаграмме общее напряжение вокруг контура 1 должно быть равно нулю, как и общее напряжение вокруг контура 2. Кроме того, падение напряжения в контуре, составляющем внешнюю часть схемы (путь ABCDA ), также должно составлять нуль.Обычно принято считать, что коэффициент усиления потенциала (например, источник напряжения) считается положительным. Потеря потенциала (например, падение напряжения на резисторе) будет считаться отрицательной величиной.


В замкнутом контуре полное напряжение должно быть нулевым.


На приведенной ниже диаграмме падения напряжения на резисторах обозначены стрелками, причем стрелки указывают в сторону более высокого напряжения.Например, в резисторе R 1 через него слева направо течет условный ток. По мере прохождения тока через резистор напряжение уменьшается, создавая более низкое напряжение с правой стороны. Обратите внимание, что в цепи два источника напряжения: E 1 и E 2 . Не то чтобы два источника подают ток в противоположных направлениях, хотя общий обычный ток, протекающий по цепи, идет по часовой стрелке.


Напряжение падает при прохождении тока через резистор.


Мы должны принять соглашение, чтобы определить, считается ли напряжение положительным или отрицательным.Не имеет значения, какое соглашение используется, но обычно говорят, что стрелки по часовой стрелке положительны, а стрелки против часовой стрелки отрицательны, поэтому:

E 1 IR 1 E 2 IR 2 IR 3 = 0

или . . .

E 1 E 2 = IR 1 + IR 2 + IR 3

Следующая схема включает три резистора равного сопротивления, включенных последовательно с батареей 9 В.Используя то, что вы узнали до сих пор, запишите падения напряжения на каждом резисторе (обозначены В 1 , В 2 и В 3 ) и ток, который вы ожидаете измерить на точки в цепи обозначены I 1 , I 2 , I 3 и I 4 (подсказка: вы ожидаете, что токи будут другими?). Записав ожидаемые значения, проверьте свои ответы, наведя указатель мыши на метки на диаграмме.Если у вас есть программное обеспечение для моделирования схем, используйте его для создания показанной схемы и проверки результатов. Образец снимка экрана показан под диаграммой.


Простая схема с тремя последовательно включенными резисторами



Пример моделирования схемы с использованием QUCS


Схема ниже также включает три резистора равного сопротивления и батарею на 9 В, но на этот раз они подключены параллельно.Как и раньше, запишите падения напряжения на каждом резисторе (обозначены как V 1 , V 2 и V 3 ). Обратите внимание, что ток, протекающий по цепи, будет намного больше при таком расположении резисторов, потому что резисторы включены параллельно. Общее сопротивление цепи на самом деле будет меньше, чем сопротивление резистора с наименьшим значением (мы рассмотрим поведение резисторных цепей более подробно в следующем разделе).Записав ожидаемые значения, проверьте свои ответы, наведя указатель мыши на метки на диаграмме. Если у вас есть программное обеспечение для моделирования схем, используйте его для создания показанной схемы и проверки результатов.


Простая схема с тремя параллельными резисторами


Проблемы

  1. На приведенной ниже схеме в каждый из узлов цепи с A по E входит один или несколько токов, которые входят в них и выходят из них.Вам даны некоторые текущие значения, и вам необходимо применить текущий закон Кирхгофа для определения значений неизвестных токов I 1 через I 5 . Решение можно увидеть, щелкнув ссылку «Ответы на проблемы» внизу этой страницы.

    Найдите неизвестные токи, входящие или выходящие из каждого узла


  2. На схеме ниже четыре источника напряжения соединены последовательно с четырьмя резисторами.Значение одного из источников напряжения, E , неизвестно. Используя то, что вы знаете о законе напряжения Кирхгофа, определите напряжение, подаваемое на E . Решение можно увидеть, щелкнув ссылку «Ответы на проблемы» внизу этой страницы.

    Найдите значение E


Ответы на проблемы


Законы Ома и Кирхгофа — Учебный материал

Законы Ома и Кирхгофа — Учебные материалы Закон

Ома определяет: Когда температура остается постоянной, ток, протекающий по цепи, прямо пропорционален разности потенциалов в проводнике.

Ома и Законы Кирхгофа — Учебные материалы

Сводка
  • Закон Ома
  • Законы Кирхгофа
  • Индуктивность
  • Емкость

Закон Ома:

  • Когда температура остается постоянной, ток, протекающий по цепи, прямо пропорционален разности потенциалов в проводнике.

Законы Кирхгофа:

Индуктивность:

  • Когда переменный во времени ток проходит через цепь, создается переменный магнитный поток. Из-за этого изменения магнитного потока в цепи индуцируется напряжение, пропорциональное скорости изменения магнитного потока или тока во времени.

Емкость:

  • Конденсатор — это элемент схемы, который, как и индуктор, накапливает энергию в течение определенных периодов времени и возвращает энергию в течение других периодов.
  • В конденсаторе накопление происходит в электрическом поле, в отличие от индуктивности, когда накопление происходит в магнитном поле. Конденсатор образован двумя параллельными пластинами, разделенными изоляционной средой.
Загрузить PDF
TNEB TANGEDCO AE Материалы для базовых инженерных исследований скачать
TNEB TANGEDCO AE Учебные материалы скачать

Все последние уведомления

Программа всех последних экзаменов

Все последние шаблоны экзаменов

Предыдущая статьяHPPSC Наиб Техсилдар / Сотрудник службы социального обеспечения Техсил Ответ ключевой 2018Следующая статьяПрикладная вероятность — учебные материалы.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.