Isang baterya o generator na konektado sa alinman network ng kuryente, tiyakin ang paglitaw ng boltahe dito at ang paggalaw ng mga singil. Ang kasalukuyang dumadaloy sa circuit ay binabawasan ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga pole ng baterya, dahil ang negatibong sisingilin na elektron ay dinadala mula sa katod at neutralisahin ang mga positibong sisingilin na mga butas sa anode. Upang maiwasan ang pagkawala ng kasalukuyang sa circuit, kinakailangan upang lumikha ng mga kondisyon upang mapanatili ang isang pare-pareho ang boltahe, na nag-iipon ng mga singil ng parehong pag-sign sa anode at katod.

Ang isang pare-parehong boltahe sa kasalukuyang pinagmulan ay nagsisiguro sa paggalaw ng mga negatibong singil sa loob nito patungo sa katod, at mga positibong singil patungo sa anode. Ang ganitong paggalaw ay imposible sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersa ng electrostatic. Ang paggalaw ng mga negatibong particle sa negatibong sisingilin na katod, at mga positibong particle sa anode, ay maaaring matiyak ng ilang mga puwersa na hindi elektrikal (third party).

Ito ay pinaniniwalaan na ito ay mga panlabas na pwersa na nagiging sanhi ng paghihiwalay ng mga singil sa loob ng isang baterya o anumang iba pang kasalukuyang pinagmulan. Halimbawa, sa isang galvanic cell sila ay umiiral dahil sa kemikal na reaksyon, na nangyayari sa pagitan ng mga electrodes na inilagay sa isang electrolyte.

Ang mga puwersa ng third-party ay maaaring kemikal, thermal, mekanikal, magnetic o likas na biyolohikal. Ang gawaing ginagawa nila kapag inililipat ang isang positibong singil q mula sa isang mas mataas na potensyal sa cathode patungo sa isang mas mababang potensyal sa anode (seksyon 1-2 ng figure) sa halaga nito ay tinatawag puwersa ng electromotive(EMF), denoted ɛ . Ang yunit ng pagsukat ng puwersa na ito ay tumutugma sa yunit ng boltahe o potensyal na pagkakaiba - volt (V). Ito ay hindi aktwal na lakas, sa kabila ng pangalan, ngunit ang gawain ng pagtagumpayan ng paglaban electrostatic field.

Ang formula nito:

Ang isang sisingilin na particle ay gumagalaw sa loob ng kasalukuyang pinagmulan. Mayroong pagbabago sa potensyal na enerhiya ng particle na ito. Ang proseso ay maaaring ilarawan sa pamamagitan ng formula:

ΔW = A st + A s,

kung saan ang ΔW ay ang pagbabago sa potensyal na enerhiya, A st ay ang gawaing ginawa ng panlabas na puwersa, A c ay ang gawaing ginawa ng puwersa ng paglaban ng kasalukuyang pinagmumulan.

Mayroong isang kilalang expression na nagpapakita ng pag-asa ng ΔW sa singil at boltahe U ng baterya:

Isulat natin ang formula na ito sa ibang paraan:

Mula sa expression na ito ay napagpasyahan namin na ang boltahe ng baterya na inilapat sa konektadong circuit ay mas mababa kaysa sa emf. Sa kaso kapag ang circuit ay bukas, walang kasalukuyang singil sa loob ng baterya, ang gawaing ginawa ng puwersa ng paglaban ng electrostatic field ay zero at

Ang EMF ay tumutugma sa magnitude sa boltahe sa pagitan ng mga pole ng isang bukas na kasalukuyang pinagmulan.

Batas ng Ohm para sa isang closed electrical circuit

Ang batas ay ang pinakapangunahing pormula para sa paglalarawan at pagsusuri ng mga electrical circuit. Ito ay binuo noong 1826 ng German scientist na si Georg Simon Ohm, na eksperimento na nag-aral ng mga katangian ng mga metal at ang kanilang kakayahang magsagawa ng kuryente.

Para sa isang indibidwal na konduktor na nagdadala ng direktang kasalukuyang, ang batas ay simple at linear. Nalalapat din ito sa mga alternating kasalukuyang circuit, ngunit isinasaalang-alang ang ilang iba pang mga variable. Kung ang AC circuit ay may kasamang mga bahagi tulad ng mga capacitor o inductors, hindi nalalapat ang batas ng Ohm.

Isaalang-alang ang isang simpleng circuit DC. Ang mga sangkap na bumubuo dito ay: isang kasalukuyang pinagmumulan na may panloob na resistensya r at emf ε, isang panlabas na pagkarga (mga wire na metal, risistor o bumbilya) na may resistensya R.

Kumpletuhin ang Batas ng Ohm para sa Kumpletong Electrical Circuit.
Formula ng Batas ng Ohm.

Paksa

Ang batas ng Ohm ay isang formula na malinaw na nagpapakita ng pag-asa ng mga pangunahing katangian ng isang de-koryenteng circuit: electric current (daloy ng mga sisingilin na particle), boltahe (electromotive force) at paglaban (pagsalungat sa daloy ng mga electron). Upang mas maunawaan ang batas ng Ohm, kailangan mo munang tukuyin ang konsepto ng isang de-koryenteng circuit.

Sa madaling salita, ang anumang electrical circuit ay isang landas patungo sa electrical diagram kung saan sila dumaan mga singil sa kuryente(ibig sabihin, mga wire, elemento, device, atbp.). Ang isang electrical circuit ay nagsisimula sa isang electrical power source. Ang iba't ibang potensyal ng mga sisingilin na particle sa huli ay nagbunga boltahe ng kuryente. Ang bilang ng mga particle na ito na dadaloy sa electrical circuit ay agos ng kuryente. At ang mga kadahilanan na pumipigil sa pagpasa ng mga sisingilin na mga particle sa loob ng konduktor, na pumipigil sa kanilang paggalaw, ay magiging electrical resistance.

Tulad ng dapat mong malaman, ang anumang pinagmumulan ng kapangyarihan ay may panloob na pagtutol. Dahil nakakaapekto ito sa magnitude ng mga alon na dumadaloy sa mga de-koryenteng circuit, dapat din itong isaalang-alang sa mga kalkulasyon.

Kumpletuhin ang batas ng Ohm: I=U/r+R, kung saan ito ay sumusunod: U=I*(R+r); R+r=U/I; r=U/I-R

U- Boltahe (Volts)

ako- kasalukuyang nasa de-koryenteng circuit(amps)

R- Circuit resistance (Ohms)

r- panloob na pagtutol ng suplay ng kuryente (Ohms)

Ang kumpletong batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit ay ganito ang tunog: ang lakas ng electric current sa isang circuit ay direktang proporsyonal sa boltahe na inilapat sa circuit na ito, at inversely proporsyonal sa kabuuan ng kabuuang paglaban ng buong circuit at ang panloob na pagtutol ng pinagmumulan ng kuryente.

Ang kumpletong batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit ay nagpapahintulot sa iyo na kalkulahin ang kabuuang halaga ng halaga ng boltahe sa mga terminal ng pinagmulan mismo suplay ng kuryente, kabuuang kasalukuyang at ang kabuuang paglaban ng electrical circuit. Kung may kailangang kalkulahin mga katangian ng elektrikal V magkahiwalay na bahagi circuit, kung gayon ang batas ng Ohm na ito ay dapat ilapat sa isang tiyak na bahagi ng circuit (nang hindi isinasaalang-alang ang panloob na paglaban ng power supply): I=U/R

Anumang electrical circuit ay maaaring mabulok sa mga simpleng circuit ng electric current kung saan gumagalaw ang mga naka-charge na particle (mga electron). Ang pagkakaroon ng pagtukoy sa naturang seksyon sa pamamagitan ng dalawang puntos, ang batas ng Ohm ay maaaring direktang mailapat dito. Ang mga puntong ito ay may sariling boltahe, paglaban at kasalukuyang. Ang pagkakaroon ng dalawang kilalang dami, ayon sa batas ng Ohm, palagi mong mahahanap ang pangatlo.

Ang batas ng Ohm para sa direktang electric current ay nakasaad sa itaas. At kung ang electric circuit ay may alternating current, ano ang formula para dito? Bago tayo makarating dito, ilarawan muna natin ang alternating electric current. Ang alternating current ay ang paggalaw ng mga sisingilin na particle na nagbabago (pana-panahon) sa direksyon at magnitude. Hindi tulad ng permanente alternating current Ang pagkakaroon ng ilang mga kadahilanan ay katangian, na tumutukoy sa isa pang uri ng electrical resistance. Ito ay reactance (aktibo ang normal na resistensya). Ang reactance ay katangian ng mga capacitance at inductance.

Batas ng Ohm para sa alternating electric current: I=U/Z

U- Boltahe

ako- kasalukuyang sa isang de-koryenteng circuit

Z- Kumplikadong pagtutol

Ang kumplikadong paglaban ay ang kabuuan ng lahat ng reaktibo at aktibong pagtutol. Sa kaso kapag sa isang de-koryenteng circuit na may alternating electric current mayroon lamang mga aktibong resistensya, pagkatapos ay gamitin ang karaniwang formula ng batas ng Ohm, na inilarawan sa itaas.

Isaalang-alang natin ang isang closed electrical circuit na binubuo ng dalawang bahagi: ang aktwal na pinagmulan na may electromotive force Ɛ at panloob na pagtutol r at ang panlabas na bahagi ng circuit - isang konduktor na may paglaban R(Larawan 5.19).

Batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit nagtatatag ng pag-asa ng kasalukuyang lakas sa isang closed circuit ako mula sa electromotive force ng pinagmulan Ɛ at circuit impedance R+r. Ang pag-asa na ito ay maaaring maitatag batay sa batas ng konserbasyon ng enerhiya At Batas ni Jou-la-Lenz. Kung sa pamamagitan ng cross section ng konduktor sa oras Δt ang mga sisingilin na particle ay naglilipat ng singil Δq, Iyon gawain ng mga panlabas na puwersa

Isang st. =ƐΔq =ƐIΔt.

Kung sa isang kadena enerhiyang elektrikal nagiging init lamang, kung gayon batas ng konserbasyon ng enerhiya Isang Art. =Q at ang kabuuang dami ng init na inilabas sa isang closed circuit ay katumbas ng kabuuan ng mga halaga ng init na inilabas sa mga panlabas at panloob na bahagi ng circuit

Q = I 2 RΔt + I 2 rΔt.

Isang st. = Q = (Ɛ / R + r) . hindi ko,

ƐIΔt = I 2 RΔt + I 2 rΔt.

Ɛ = IR + Ir

ako =Ɛ/(R+r),

na nagpapahayag Batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit.

Batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit . Ang kasalukuyang lakas sa isang closed circuit ay sinusukat ng ratio ng electromotive force ng kasalukuyang pinagmumulan na naroroon sa circuit na ito sa kabuuang pagtutol nito.

Mula sa itaas, maaari nating tapusin iyon

Batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit ay isa sa mga pagpapahayag ng batas ng konserbasyon ng enerhiya.

Sa maraming mga kaso, upang makilala ang mga kasalukuyang pinagmumulan ay hindi sapat na gamitin lamang EMF. Ipagpalagay, halimbawa, ito ay kinakailangan upang maitaguyod kung ano ang pinakamataas na kasalukuyang maaaring gawin ng isang tiyak na kasalukuyang mapagkukunan. Batay sa Batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit

ako = Ɛ/(R+r),Materyal mula sa site

pagkatapos ito ay malinaw na ang pinakamataas na kasalukuyang sa circuit ay kapag ang panlabas na pagtutol ng circuit R may posibilidad na zero - ito ay maikling circuit sa kadena. Sa kasong ito, ang kasalukuyang maikling circuit ay may bisa Imax =Ɛ/r, dahil Ɛ At r Hindi namin maaaring baguhin ang mga ito para sa isang ibinigay na pinagmulan;

Kung iniisip natin na ang paglaban ng panlabas na bahagi ng circuit ay may posibilidad na infinity (ang circuit ay nagiging bukas), pagkatapos ay ang boltahe sa mga pole ng kasalukuyang pinagmulan IR may posibilidad na electromotive force, iyon ay:

ang electromotive force ng kasalukuyang pinagmulan ay katumbas ng boltahe sa mga pole ng open source.

Sa pahinang ito mayroong materyal sa mga sumusunod na paksa:

• Abstract sa paksa - Batas ng Ohm sa isang kumpletong circuit Wikipedia

• Batas ng Ohm para sa parallel na koneksyon ng mga mapagkukunan

• Abstract ng batas ng Ohm sa isang kumpletong circuit

• Napag-usapan namin kung ano ang EMF sa artikulong ito. Naaalala ko minsan sa isang aralin sa pisika noong ika-8 baitang, tinanong ng guro:

  Ano ang nakasulat sa baterya ng AA?

  “Battery voltage,” sabay-sabay naming sagot.

  Mag-ahit! Ito ay EMF!

  - !?

  Ang mga baterya ay eksaktong nagpapahiwatig ng EMF!

  Pagkatapos nitong mapagmataas na mga salita, sinimulan ng guro ang aralin. Gumawa siya ng ilang mga eksperimento, nagsindi ng mga bombilya, nagsulat ng isang bagay sa pisara... Ngunit wala pa rin akong naabutan, dahil ang buong aralin ay naglalaro ako ng labanan sa dagat kasama ang aking desk mate ;-). Pagkalipas lamang ng mga taon, pagkatapos basahin ang diksyonaryo ng amateur radio ng Sobyet, sa wakas ay natanto ko na walang kumplikado tungkol dito. At kung alam ng halos lahat ang batas ng Ohm para sa isang seksyon ng isang circuit, kung gayon ang mga paghihirap ay lumitaw nang tumpak dahil Batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit. Ngunit lumalabas na ang lahat ay masakit na simple!

  Kaya, makipagkilala baterya ng kotse! Posible na nakita mo na siya ng live))

  Para sa karagdagang paggamit, maghinang ng dalawang wire dito: pula hanggang plus, itim hanggang minus

  
  
  

  Ang aming Akum ay handa na para sa labanan.

  Ngayon kumuha kami ng isang halogen light bulb ng kotse at naghinang din ng dalawang wire na may mga alligator dito. Naghinang ako sa mga terminal para sa "mababa" na sinag.

  
  
  

  Una sa lahat, sukatin natin ang boltahe sa mga terminal ng baterya

  
  
  

  12.09 Volts. Ito ay medyo normal, dahil ang aming baterya ay gumagawa ng eksaktong 12 Volts. Tatakbo ako ng kaunti sa unahan at sasabihin na ngayon ay nasukat na natin ang EMF ng ating Akum.

  Ikinonekta namin ang halogen sa baterya at muling sukatin ang boltahe:

  
  
  

  nakita mo na ba? Bumaba ang boltahe sa baterya sa 11.79 Volts!

  Katuwaan lang, sukatin natin kung gaano karami ang natupok ng ating lampara sa Amperes. Upang gawin ito, lumikha kami ng sumusunod na diagram:

  

  Ang aming dilaw na multimeter ay magsusukat ng boltahe, at ang aming pulang multimeter ay magsusukat ng kasalukuyang. Maaari mong basahin kung paano sukatin ang kasalukuyang at boltahe gamit ang isang multimeter sa artikulong ito.

  Tingnan natin ang mga pagbabasa ng instrumento:

  
  
  

  Tulad ng nakikita natin, ang ating lampara ay kumonsumo ng 4.35 Amperes, ang boltahe ay bumaba sa 11.79 Volts.

  Palitan natin ang halogen ng isang simpleng bombilya na maliwanag na maliwanag mula sa turn signal

  
  
  

  Tingnan natin ang mga pagbasa:

  
  
  

  Ang bumbilya ay gumagamit ng kasalukuyang 0.69 Amps. Ang boltahe ay bumaba nang eksakto sa 12 volts.

  Anong mga konklusyon ang maaaring makuha? Ang mas maraming pag-load ay kumonsumo ng kasalukuyang, mas bumaba ang boltahe ng baterya. Sa halip na isang Akum, maaaring mayroong isang simpleng isa at kalahating boltahe na baterya o ilang iba pang baterya o nagtitipon. Ang kakanyahan ay hindi nagbabago mula dito.

  Well, ngayon para sa isang maliit na boring theory)).

  Ang pinagmulan ng EMF sa diagram ay ganito ang hitsura:

  

  Tandaan natin kung ano ang EMF. Ang EMF ay isang bagay na lumilikha ng isang electric current, o sa halip boltahe. Kung ikinonekta natin ang anumang load sa naturang pinagmumulan ng boltahe (kahit na isang bilyong halogen lamp na konektado nang magkatulad), magbubunga pa rin ito ng parehong boltahe tulad ng ginawa nito kung hindi tayo nakakonekta sa anumang load.

  
  
  

  O mas simple:

  
  
  

  Sa madaling salita, gaano man karami ang kasalukuyang dumadaan sa circuit ng risistor, ang boltahe sa mga dulo ng pinagmulan ng EMF ay palaging magiging pareho. Ang pinagmulan ng emf na ito ay tinatawag na.

  perpektong pinagmumulan ng emf

  Ngunit tulad ng alam mo, walang perpekto sa ating mundo. Iyon ay, kung ang aming baterya ay may perpektong mapagkukunan ng EMF, kung gayon ang boltahe sa mga terminal ng baterya ay hindi kailanman lumubog. Ngunit lumubog ito, at higit pa, mas kasalukuyang nakonsumo ang pagkarga. May mali dito. Ngunit bakit ito nangyayari? Tinanong din ng German physicist na si Georg Ohm ang kanyang sarili sa tanong na ito, ngunit sa wakas ay nakahanap siya ng paliwanag para sa prosesong ito. Ang bagay ay mayroong isang paglaban na "nakatago" sa baterya, na, medyo nagsasalita, kumakapit sa serye na may source ng Akum emf. At ito ay tinatawag na panloob na pagtutol r o output impedance. Ipinapahiwatig ng isang maliit na titik "

  
  
  

  ". Mukhang ganito ang lahat sa Akuma:

  

  Ikinakabit namin ang bombilya

  
  
  

  Kaya, ano ang nakukuha natin sa dalisay nitong anyo?

  
  
  

  Ang bombilya ay isang load na may resistensya. Kaya, mas pinasimple namin ang diagram at makuha ang: Kaya ano ang mayroon tayo? Tamang EMF source, panloob na pagtutol r at paglaban sa pagkarga R. Naaalala namin ang divider ng boltahe ng artikulo

  . Sinasabi nito na ang boltahe ng pinagmumulan ng EMF ay katumbas ng kabuuan ng pagbaba ng boltahe sa bawat risistor.

  

  Nangangahulugan ito na sa bawat paglaban ay bumababa ang ilang boltahe: at paglaban sa pagkarga Sa isang risistor bumababa ang boltahe U R Kaya ano ang mayroon tayo? Tamang EMF source, panloob na pagtutol , at sa panloob na risistor bumababa ang boltahe .

  U r

  Ngayon tandaan natin ang artikulong Current divider. Para sa mga hindi nakakaalala, ipapaalala ko sa inyo. Ang kasalukuyang dumadaloy sa mga series-connected resistances ay pareho sa lahat ng dako.

  

  

  

  

  Alalahanin natin ang algebra para sa ika-5 baitang at isulat ang lahat ng ating napag-usapan. Mula sa batas ng Ohm para sa isang seksyon ng kadena nakuha namin iyon Batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit Ang huling expression ay tinatawag . Mula sa pagpapahayag na ito ay magagawa natin r.

  hanapin ang panloob na resistensya ng baterya

  Balikan natin muli ang larawang ito Dahil sa kasong ito ang circuit ay bukas (walang panlabas na load), samakatuwid ang kasalukuyang lakas sa circuit ako katumbas ng zero. Nangangahulugan ito na ang boltahe ay bumaba sa panloob na risistor U r

  magiging katumbas din ng zero. Bilang isang resulta, kami ay naiwan lamang sa pinagmulan ng EMF, kung saan sinusukat namin ang boltahe. Sa aming kaso, EMF = 12.09 Volts.

  Sa sandaling ikonekta namin ang pag-load, ang boltahe ay agad na bumaba sa panloob na risistor at ang pagkarga, sa kasong ito ang ilaw na bombilya: Ngayon sa ilalim ng pagkarga (sa halogen) ang aming boltahe ay bumaba U R =11.79 Volt, samakatuwid, ang pagbaba ng boltahe sa panloob na risistor ay Volta. Ang kasalukuyang lakas sa circuit ay katumbas ng Ako = 4.35 Ampere. Tulad ng sinabi ko na, ang ating EMF ay katumbas ng E=12.09 Volt. Samakatuwid, mula sa batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit kinakalkula namin kung ano ang magiging katumbas ng aming panloob na pagtutol Kaya ano ang mayroon tayo? Tamang EMF source, panloob na pagtutol:

  

  
  
  

  Ang panloob na pagtutol ay nangyayari hindi lamang sa iba't ibang mga mapagkukunan ng boltahe ng kemikal. Ang iba't ibang uri ay mayroon ding panloob na pagtutol. mga instrumento sa pagsukat. Ang mga ito ay pangunahing mga voltmeter at oscilloscope. Ang punto ay kung ikinonekta mo ang pagkarga R, na ang paglaban ay magiging mas kaunti o kahit na katumbas Kaya ano ang mayroon tayo? Tamang EMF source, panloob na pagtutol, kung gayon ang aming boltahe ay bababa nang husto. Ito ay makikita kung iikli mo ang mga terminal ng baterya na may makapal kawad na tanso at sukatin ang boltahe sa mga terminal sa oras na ito)). Ngunit hindi ko inirerekumenda na gawin ito sa anumang pagkakataon! Samakatuwid, mas mataas ang paglaban sa pagkarga (mabuti, iyon ay, mas mataas ang paglaban sa pagkarga at paglaban sa pagkarga), mas mababa ang impluwensya ng load na ito sa pinagmumulan ng boltahe. Kapag sinusukat ang boltahe, ang isang voltmeter at isang oscilloscope ay bahagyang nag-aalis din ng boltahe ng pinagmumulan ng boltahe na sinusukat, dahil ang mga ito ay naglo-load na may mataas na pagtutol. Ito ang dahilan kung bakit ang pinakatumpak na voltmeter at oscillator ay may napakataas na pagtutol sa pagitan ng kanilang mga probe.