Ang seksyon ng circuit kung saan ang mga panlabas na puwersa ay hindi kumikilos, na humahantong sa paglitaw ng EMF (Larawan 1), ay tinatawag na homogenous.
Batas ni Ohm para sa isang homogenous na seksyon ng chain ay itinatag sa eksperimento noong 1826 ni G. Ohm.
Ayon sa batas na ito, Ang kasalukuyang lakas I sa isang homogenous na konduktor ng metal ay direktang proporsyonal sa boltahe U sa mga dulo ng konduktor na ito at inversely proporsyonal sa paglaban R ng konduktor na ito.:
Ang Figure 2 ay nagpapakita ng isang electrical circuit diagram na nagpapahintulot sa iyo na subukan ang batas na ito sa eksperimento. Sa istasyon MN ang mga circuit ay halili na kinabibilangan ng mga conductor na may iba't ibang resistensya.
Ang boltahe sa mga dulo ng konduktor ay sinusukat ng isang voltmeter at maaaring iba-iba gamit ang isang potentiometer. Ang kasalukuyang lakas ay sinusukat sa isang ammeter, ang paglaban na kung saan ay bale-wala ( R A ≈ 0). Ang isang graph ng pag-asa ng kasalukuyang sa isang konduktor sa boltahe dito - ang kasalukuyang-boltahe na katangian ng konduktor - ay ipinapakita sa Figure 3. Ang anggulo ng pagkahilig ng kasalukuyang-boltahe na katangian ay depende sa electrical resistance ng konduktor R(o ang electrical conductivity nito G): 
.
8.RESISTANCE AT CONDUCTIVITY NG MGA CONDUCTOR. PAGDASA SA PAGLABAN NG CONDUCTOR SA PISIKAL NA KUNDISYON
Kapag ang isang de-koryenteng circuit ay sarado, sa mga terminal kung saan mayroong potensyal na pagkakaiba, ang isang electric current ay nangyayari. Ang mga libreng electron, sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersa ng electric field, ay gumagalaw sa konduktor. Sa kanilang paggalaw, ang mga libreng electron ay bumangga sa mga atomo ng konduktor at binibigyan sila ng supply ng kanilang kinetic energy.
Kaya, ang mga electron na dumadaan sa isang konduktor ay nakatagpo ng pagtutol sa kanilang paggalaw. Kapag dumaan ang electric current sa isang conductor, ang huli ay umiinit.
Ang electrical resistance ng conductor (ito ay itinalaga Latin na titik r) dahil sa hindi pangkaraniwang bagay ng conversion ng elektrikal na enerhiya sa thermal energy sa panahon ng pagpasa agos ng kuryente ng konduktor. Sa mga diagram, ang paglaban ng kuryente ay ipinahiwatig tulad ng ipinapakita sa Fig. 18.
Ang yunit ng paglaban ay itinuturing na 1 ohm. Ang Om ay madalas na tinutukoy sa Griyego Malaking titikΩ (omega). Samakatuwid, sa halip na isulat: "Ang paglaban ng konduktor ay 15 ohms," maaari mo lamang isulat: r = 15 Ω.
Ang 1000 ohms ay tinatawag na 1 kiloohm (1 ohm, o 1 kΩ).
Ang 1,000,000 ohms ay tinatawag na 1 megohm (1 mg ohm, o 1 MΩ).
Mga serial at parallel na koneksyon sa electrical engineering - dalawang pangunahing paraan ng pagkonekta ng mga elemento ng isang electrical circuit. Sa isang serye na koneksyon, ang lahat ng mga elemento ay konektado sa isa't isa sa paraang ang seksyon ng circuit na kinabibilangan ng mga ito ay walang isang solong node. Sa isang parallel na koneksyon, ang lahat ng mga elemento na kasama sa chain ay pinagsama ng dalawang node at walang koneksyon sa iba pang mga node, maliban kung ito ay sumasalungat sa kundisyon.
Kapag ang mga konduktor ay konektado sa serye, ang kasalukuyang sa lahat ng mga konduktor ay pareho.
Sa isang parallel na koneksyon, ang pagbaba ng boltahe sa pagitan ng dalawang node na nagkokonekta sa mga elemento ng circuit ay pareho para sa lahat ng mga elemento. Sa kasong ito, ang katumbas na halaga ng kabuuang pagtutol ng circuit ay katumbas ng kabuuan ng mga katumbas na halaga ng mga resistensya ng parallel-connected conductors.
Paano matukoy ang kabuuang paglaban ng isang circuit, kung alam na natin lahat ng resistances na kasama dito sa series? Gamit ang posisyon na ang boltahe U sa mga terminal ng kasalukuyang pinagmulan ay katumbas ng kabuuan ng mga pagbaba ng boltahe sa mga seksyon ng circuit, maaari naming isulat:
U = U1 + U2 + U3
U1 = IR1 U2 = IR2 at U3 = IR3
IR = IR1 + IR2 + IR3
Ang pagkuha ng pagkakapantay-pantay I mula sa mga bracket sa kanang bahagi, nakuha namin ang IR = I(R1 + R2 + R3).
Ang pagkakaroon ngayon ng paghahati sa magkabilang panig ng pagkakapantay-pantay sa pamamagitan ng I, sa wakas ay magkakaroon tayo ng R = R1 + R2 + R3
Kaya, dumating kami sa konklusyon na kapag ang mga resistensya ay konektado sa serye, ang kabuuang pagtutol ng buong circuit ay katumbas ng kabuuan ng mga resistensya ng mga indibidwal na seksyon.
Ang pinakaginagamit na relasyon sa pagitan ng mga pangunahing dami ng elektrikal sa electrical engineering ay ang batas ng Ohm, na itinatag ng empirically ng German physicist na si Georg Ohm noong 1826. Sa tulong nito, ang isang koneksyon ay itinatag sa pagitan ng boltahe (electromotive force), ang paglaban ng mga elemento ng circuit na ito, at ang lakas ng dumadaang agos.
Mga parameter ng elektrikal na inilarawan ng batas ng Ohm:
- Ang lakas ng kasalukuyang ay tinutukoy ng dami ng singil na dumadaan sa konduktor sa loob ng isang panahon, na tinutukoy ng titik I, ang yunit ng pagsukat ay ampere (A). Kasama sa mga pangunahing yunit internasyonal na sistema Si;
- Electrical boltahe, yunit ng pagsukat - bolta, ang konsepto ay ipinakilala ng parehong Georg Ohm. Ang isang bolta ay maaaring ipahayag sa mga tuntunin ng gawaing ginawa upang ilipat ang isang singil, ang kapangyarihan na inilabas sa isang kasalukuyang 1 ampere, at may mga mapagkukunan ng sanggunian sa anyo ng mga mataas na matatag na galvanic na mga cell. Kadalasang ipinahiwatig bilang isang potensyal na pagkakaiba, sa ilang mga kaso ang konsepto ng electromotive force (EMF) ay ginagamit. Ang mga titik U, V ay maaaring gamitin para sa pagtatalaga;
- R - paglaban (electrical), ay nagpapahiwatig ng mga katangian ng konduktor na nakakasagabal sa pagpasa ng kasalukuyang. Makabuluhang nakasalalay sa materyal ng konduktor at temperatura. Ang yunit ng pagsukat ay 1 ohm, simbolo ng Ohm o Ω.
Ang klasikong pagbabalangkas ng batas ng Ohm: Ang kasalukuyang lakas sa isang seksyon ng circuit ay direktang proporsyonal sa boltahe at inversely proporsyonal sa paglaban.
Ang expression na ito ay may bisa para sa isang de-koryenteng circuit na hindi naglalaman ng karagdagang electromotive force na nagbibigay ng electric current, isang circuit na tinukoy bilang homogenous. Sa karamihan ng mga kaso, ito ang formula na ginagamit. Sa pagsasagawa, madalas na kinakailangan upang kalkulahin ang halaga ng kasalukuyang dumadaloy sa ilang elemento na may kilalang pagtutol; upang gawin ito, sapat na upang sukatin ang pagbaba ng boltahe (potensyal na pagkakaiba) sa mga terminal ng aparatong ito, halimbawa, isang risistor. Dahil sa anumang dalawang halaga, ang hindi alam ay maaaring kalkulahin, at bilang karagdagan sa mga dami na kasama sa expression, ang kapangyarihan ng kuryente ay tinutukoy.
Mahalaga! Sa mga kalkulasyon, ginagamit ang mga halaga ng isang dimensyon lamang - mga halaga ng integer ng volts, amperes, ohms o kaukulang mga multiple at submultiple.
Heterogenous chain
Ang batas ng Ohm para sa isang hiwalay na seksyon ng circuit ay hindi isinasaalang-alang ang pagkakaroon ng isang mapagkukunan ng kapangyarihan; ang mga katangian nito ay hindi kasama sa mga kalkulasyon. Para sa isang circuit na tinatawag na inhomogeneous, na naglalaman ng isang EMF ng anumang uri at pinagmulan nito, Ang panloob na paglaban ng power supply mismo ay dapat idagdag sa kilalang formula:
Narito ang E ay ang emf ng pinagmumulan ng boltahe, ang r ay ang panloob na pagtutol nito. Mga pagpipilian sa pangalan - Batas ng Ohm para sa isang hindi pantay na seksyon ng isang chain, para sa isang kumpleto o closed circuit. Ang expression ay naiiba nang kaunti mula sa itaas - sa halip na boltahe, mayroong EMF at paglaban ng pinagmumulan ng kapangyarihan.
Dapat pansinin na ang konsepto ng panloob na pagtutol ay may katuturan lamang para sa mga kasalukuyang mapagkukunan ng kemikal; sa kaso ng paggamit ng iba pang mga aparato, tulad ng anumang uri ng power supply na walang mga baterya, pinag-uusapan natin ang paglaban sa output at kapasidad ng pagkarga ng yunit na ito.
SA praktikal na aplikasyon Ang batas ng Ohm para sa isang hindi pantay na seksyon ng isang circuit sa form na ito ay bihirang ginagamit, pangunahin upang sukatin ang panloob na paglaban ng baterya at iba pang mga baterya.
Nalalapat din ang batas sa AC boltahe, kung ang paglaban ay isang resistive load. Sa tulong nito, natutukoy ang epektibong (rms) na mga parameter ng circuit. Sa kaso ng inductive, capacitive o complex load at para sa iba't ibang frequency, ang paglaban ay reaktibo, makabuluhang naiiba mula sa sinusukat ng karaniwang pamamaraan - isang ohmmeter.
Ang batas ng Ohm ay nakuha sa isang praktikal na paraan, kaya hindi ito maaaring maging pundamental, ngunit tumpak nitong inilalarawan ang kaugnayan sa pagitan ng mga pinakakaraniwang ginagamit na dami ng kuryente.
Video
Ang lahat ng inilapat na electrical engineering ay batay sa isang dogma - ito ang batas ng Ohm para sa isang seksyon ng isang circuit. Kung walang pag-unawa sa prinsipyo ng batas na ito, imposibleng simulan ang pagsasanay, dahil ito ay humahantong sa maraming mga pagkakamali. Makatuwirang i-refresh ang kaalamang ito; sa artikulo ay maaalala natin ang interpretasyon ng batas na pinagsama-sama ng Ohm para sa isang homogenous at inhomogeneous na seksyon at isang kumpletong kadena.
Klasikong pagbabalangkas
Ito ay isang simpleng bersyon ng interpretasyon, na kilala sa amin mula sa paaralan.
Ang formula sa integral form ay magkakaroon ng sumusunod na anyo:
Iyon ay, sa pamamagitan ng pagtaas ng boltahe, sa gayon ay pinapataas natin ang kasalukuyang. Habang ang pagtaas sa isang parameter tulad ng "R" ay humahantong sa pagbaba sa "I". Naturally, sa figure ang circuit resistance ay ipinapakita bilang isang elemento, bagaman maaari itong maging isang serial, parallel (kahit na arbitrary) na koneksyon ng ilang mga conductor.
Hindi namin ipapakita ang batas sa kaugalian na anyo, dahil sa form na ito ginagamit ito, bilang panuntunan, sa pisika lamang.
Mga tinatanggap na yunit ng pagsukat
Dapat itong isaalang-alang na ang lahat ng mga kalkulasyon ay dapat isagawa sa ang mga sumusunod na yunit mga sukat:
- boltahe - sa volts;
- kasalukuyang sa amperes
- paglaban sa ohms.
Kung makakita ka ng iba pang dami, kakailanganing i-convert ang mga ito sa mga karaniwang tinatanggap.
Buong pagbabalangkas ng circuit
Ang interpretasyon para sa isang kumpletong circuit ay bahagyang naiiba kaysa sa isang seksyon, dahil ang batas na pinagsama-sama ng Ohm ay isinasaalang-alang din ang parameter na "r", ito ang paglaban ng pinagmulan ng EMF. Ang figure sa ibaba ay naglalarawan ng gayong diagram.
Isinasaalang-alang ang "r" EMF, lilitaw ang formula tulad ng sumusunod:
Tandaan na kung ang "R" ay ginawang katumbas ng 0, kung gayon posible na kalkulahin ang "I" na nangyayari sa panahon ng isang maikling circuit.
Ang boltahe ay magiging mas mababa kaysa sa EMF, maaari itong matukoy ng formula:
Sa totoo lang, ang pagbagsak ng boltahe ay nailalarawan sa pamamagitan ng parameter na "I * r". Ang ari-arian na ito ay katangian ng maraming galvanic power supply.
Inhomogeneous na seksyon ng DC circuit
Ang uri na ito ay tumutukoy sa isang lugar kung saan, bilang karagdagan sa singil ng kuryente, ang iba pang mga puwersa ay ibinibigay. Ang isang imahe ng naturang seksyon ay ipinapakita sa figure sa ibaba.
Ang formula para sa naturang seksyon (pangkalahatang batas) ay magkakaroon ng sumusunod na anyo:
Alternating kasalukuyang
Kung ang circuit ay konektado sa alternating current nilagyan ng capacitance at/o inductance (coil), ang pagkalkula ay ginawa na isinasaalang-alang ang mga halaga ng kanilang reactance. Ang isang pinasimpleng anyo ng batas ay magiging ganito:
Kung saan ang "Z" ay kumakatawan sa impedance, ito ay isang kumplikadong dami na binubuo ng active (R) at passive (X) resistance.
Praktikal na paggamit
Video: Batas ng Ohm para sa isang seksyon ng isang circuit - pagsasanay para sa pagkalkula ng mga circuit.
Sa totoo lang, ang batas na ito ay maaaring ilapat sa anumang bahagi ng kadena. Ang isang halimbawa ay ipinapakita sa figure.
Gamit ang gayong plano, maaari mong kalkulahin ang lahat ng kinakailangang katangian para sa isang seksyon na walang sanga. Tingnan natin ang mas detalyadong mga halimbawa.
Paghahanap ng kasalukuyang lakas
Isaalang-alang natin ngayon ang isang mas tiyak na halimbawa, sabihin nating may pangangailangan na malaman ang kasalukuyang dumadaloy sa isang maliwanag na lampara. Kundisyon:
- Boltahe – 220 V;
- R filament - 500 Ohm.
Ang solusyon sa problema ay magiging ganito: 220V/500Ohm=0.44 A.
Isaalang-alang natin ang isa pang problema sa mga sumusunod na kondisyon:
- R=0.2 MOhm;
- U=400 V.
Sa kasong ito, una sa lahat, kakailanganin mong isagawa ang conversion: 0.2 MOhm = 200000 Ohm, pagkatapos nito maaari mong simulan ang paglutas: 400 V/200000 Ohm = 0.002 A (2 mA).
Pagkalkula ng boltahe
Upang malutas ito, gagamitin din natin ang batas na pinagsama-sama ng Ohm. Kaya ang gawain:
- R=20 kOhm;
- I=10 mA.
Ibahin natin ang source data:
- 20 kOhm = 20000 Ohm;
- 10 mA=0.01 A.
Solusyon: 20000 Ohm x 0.01 A = 200 V.
Huwag kalimutang i-convert ang mga halaga, dahil madalas ang kasalukuyang ay maaaring ipahiwatig sa milliamps.
Paglaban.
Bagaman pangkalahatang anyo Ang pamamaraan para sa pagkalkula ng parameter na "R" ay nakapagpapaalaala sa paghahanap ng halaga ng "I"; may mga pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga pagpipiliang ito. Kung ang kasalukuyang ay maaaring mag-iba depende sa dalawang iba pang mga parameter, kung gayon ang R (sa pagsasanay) ay may palaging halaga. Iyon ay, sa kaibuturan nito, ito ay kinakatawan bilang isang hindi nagbabago na pare-pareho.
Kung sa dalawa iba't ibang lugar ang parehong kasalukuyang (I) ay pumasa, habang ang inilapat na boltahe (U) ay naiiba, kung gayon, batay sa batas na ating isinasaalang-alang, maaari nating kumpiyansa na sabihin na kung saan ang mababang boltahe na "R" ay magiging pinakamaliit.
Isaalang-alang natin ang kaso kapag may iba't ibang mga alon at parehong boltahe sa mga hindi konektadong lugar. Ayon sa batas ng Ohm, ang isang malaking kasalukuyang ay magiging katangian ng isang maliit na parameter na "R".
Tingnan natin ang ilang halimbawa.
Sabihin nating mayroong isang circuit kung saan inilalapat ang boltahe U=50 V, at ang natupok na kasalukuyang I=100 mA. Upang mahanap ang nawawalang parameter, dapat mong gamitin ang 50 V / 0.1 A (100 mA), sa huli ang solusyon ay magiging 500 Ohms.
Ang kasalukuyang-boltahe na katangian ay nagpapahintulot sa iyo na malinaw na ipakita ang proporsyonal (linear) na pag-asa ng batas. Ang figure sa ibaba ay isang graph para sa isang seksyon na may paglaban na katumbas ng isang ohm (halos tulad ng isang matematikal na representasyon ng batas ng Ohm).
Larawan ng kasalukuyang-boltahe na katangian, kung saan R=1 Ohm
Ilustrasyon ng mga katangian ng kasalukuyang boltahe Ang vertical axis ng graph ay nagpapakita ng kasalukuyang I (A), ang horizontal axis ay nagpapakita ng boltahe U(V). Ang graph mismo ay ipinakita sa anyo ng isang tuwid na linya, na malinaw na nagpapakita ng pag-asa sa paglaban, na nananatiling hindi nagbabago. Halimbawa, sa 12 V at 12 A, ang "R" ay magiging katumbas ng isang ohm (12 V/12 A).
Pakitandaan na ang kasalukuyang boltahe na katangian na ipinapakita ay nagpapakita lamang mga positibong halaga. Ito ay nagpapahiwatig na ang circuit ay idinisenyo upang payagan ang kasalukuyang daloy sa isang direksyon. Kung saan pinapayagan ang kabaligtaran na direksyon, ang graph ay magpapatuloy sa mga negatibong halaga.
Tandaan na ang mga kagamitan na ang kasalukuyang-boltahe na katangian ay ipinapakita bilang isang tuwid na linya ay tinatawag na linear. Ang parehong termino ay ginagamit upang sumangguni sa iba pang mga parameter.
Bilang karagdagan sa mga linear na kagamitan, mayroong iba't ibang mga aparato na ang parameter na "R" ay maaaring magbago depende sa kasalukuyang o inilapat na boltahe. Sa kasong ito, ang batas ng Ohm ay hindi maaaring gamitin upang kalkulahin ang pagtitiwala. Ang ganitong uri ng kagamitan ay tinatawag na nonlinear; nang naaayon, ang kasalukuyang-boltahe na mga katangian nito ay hindi ipapakita bilang mga tuwid na linya.
Konklusyon
Tulad ng nabanggit sa simula ng artikulo, ang lahat ng inilapat na electrical engineering ay batay sa batas na pinagsama-sama ng Ohm. Ang kamangmangan sa pangunahing paniniwalang ito ay maaaring humantong sa mga maling kalkulasyon, na magdudulot naman ng aksidente.
Ang pagsasanay sa mga elektrisyan bilang mga espesyalista ay nagsisimula sa pag-aaral mga teoretikal na pundasyon electrical engineering. At ang unang bagay na dapat nilang tandaan ay ang batas ng Ohm, dahil halos lahat ng mga kalkulasyon ng mga parameter ng mga de-koryenteng circuit para sa iba't ibang layunin ay ginawa sa batayan nito.
Ang pag-unawa sa pangunahing batas ng electrical engineering ay makakatulong sa iyong mas maunawaan ang pagpapatakbo ng mga electrical equipment at ang mga pangunahing bahagi nito. Magkakaroon ito ng positibong epekto sa pagpapanatili sa operasyon.
Independiyenteng pagsubok, pag-unlad, pati na rin ang eksperimentong pag-aaral ng mga bahagi ng kagamitan - lahat ng ito ay lubos na pinasimple kung gagamitin mo ang batas ng Ohm para sa isang seksyon ng circuit. Sa kasong ito, hindi kinakailangan na isagawa ang lahat ng mga sukat; sapat na upang kumuha ng ilang mga parameter at, pagkatapos magsagawa ng mga simpleng kalkulasyon, makuha ang mga kinakailangang halaga.
Sa pagsasagawa, malinaw na upang mapanatili ang isang matatag na kasalukuyang sa isang saradong circuit, ang mga puwersa ng isang pangunahing kakaibang kalikasan kaysa sa mga puwersa ng Coulomb ay kinakailangan, kung gayon ang isang kaso ay sinusunod kapag sa isang seksyon ng circuit ay may libre. mga singil sa kuryente ang parehong mga puwersa ng patlang ng kuryente at mga panlabas na puwersa ay kumikilos nang sabay-sabay (anumang mga di-konserbatibong puwersa na kumikilos sa singil, maliban sa mga puwersa ng paglaban sa kuryente (mga puwersa ng Coulomb)). Ang nasabing seksyon ay tinatawag na isang heterogenous na seksyon ng kadena. Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng isang halimbawa ng naturang seksyon.
Ang lakas ng field sa anumang punto sa circuit ay katumbas ng vector sum ng field ng Coulomb forces at ang field ng external forces:
Bumuo tayo ng batas ng Ohm para sa isang hindi pantay na seksyon ng circuit - Ang kasalukuyang lakas ay direktang proporsyonal sa boltahe sa seksyong ito at inversely proporsyonal sa kabuuang pagtutol nito:
– pormula ng batas ng Ohm para sa isang hindi pantay na seksyon ng kadena. - Ako - kasalukuyang lakas,
- U12 - boltahe sa lugar,
- R ay ang kabuuang paglaban ng circuit.
Ang potensyal na pagkakaiba ay nagpapakilala sa gawain ng puwersa ng electric field upang ilipat ang isang yunit na positibong singil (q) mula sa punto 1 hanggang sa punto 2:
- kung saan ang φ1 at φ 2 ay ang mga potensyal sa dulo ng seksyon. Inilalarawan ng EMF ang gawain ng mga panlabas na puwersa upang ilipat ang isang positibong singil ng punto 1 hanggang punto 2: 
- kung saan ang ε12 ay ang emf na kumikilos sa lugar na ito, na ayon sa bilang ay katumbas ng gawain ng paglipat ng isang positibong singil kasama ang tabas.
Ang boltahe sa isang seksyon ng circuit ay kumakatawan sa kabuuang gawain ng mga puwersa ng kuryente at panlabas na puwersa:
Pagkatapos ang batas ng Ohm ay kukuha ng anyo: 
Ang EMF ay maaaring maging positibo o negatibo. Depende ito sa polarity ng pagsasama ng EMF sa seksyon. Kung sa loob ng kasalukuyang pinagmulan ang circuit ay ginawa mula sa negatibong poste hanggang sa positibo, kung gayon ang EMF ay positibo (tingnan ang figure). Sa kasong ito, ang mga panlabas na puwersa ay gumaganap ng positibong gawain. Kung ang likuan ay ginawa mula sa positibong poste patungo sa negatibo, kung gayon ang EMF ay negatibo. Sa madaling salita, kung ang emf ay nagtataguyod ng paggalaw ng mga positibong singil, pagkatapos ay ε>0, kung hindi man ε
Paglutas ng mga problema gamit ang ohm law para sa isang hindi pare-parehong seksyon ng isang circuit
Tukuyin ang kasalukuyang dumadaloy sa seksyong AB na ipinapakita sa figure. Pinagmulan EMF 20 V, panloob na pagtutol 1 Ohm, potensyal ng mga puntos A at B ayon sa pagkakabanggit 15 V at 5 V, wire resistance 3 Ohms.
kanin. 3 Ang paggalaw ng singil sa mga lugar na ito ay posible lamang sa tulong ng mga puwersa
hindi de-kuryenteng pinanggalingan(panlabas na pwersa): mga proseso ng kemikal, pagsasabog ng mga carrier ng singil, puyo ng tubig mga electric field. Analogy: ang isang pump na nagbobomba ng tubig sa isang water tower ay gumagana dahil sa mga di-gravitational na puwersa (electric motor).
Ang mga panlabas na puwersa ay maaaring mailalarawan sa pamamagitan ng gawaing ginagawa nila sa paglipat ng mga singil.
Ang dami na katumbas ng gawain ng mga panlabas na puwersa upang ilipat ang isang yunit na positibong singil ay tinatawag na electromotive force. E.D.S. kumikilos sa circuit.
Malinaw na ang dimensyon ng E.M.F. tumutugma sa sukat ng potensyal, i.e. sinusukat sa volts.
Ang panlabas na puwersa na kumikilos sa singil ay maaaring kinakatawan bilang:
= ∫ F st. d l |
Q ∫ Est. d l , |
|||||||
ε 12 |
= ∫ Est. dl. |
|||||||
Para sa isang closed circuit: ε = ∑ ε i |
= ∫ Est. dl. |
|||||||
Ang sirkulasyon ng tension vector ng mga panlabas na pwersa ay katumbas ng E.M.F. na kumikilos sa isang closed circuit (ang algebraic sum ng E.M.F.).
Dapat alalahanin na ang larangan ng mga panlabas na puwersa ay hindi potensyal, at ang terminong potensyal na pagkakaiba o boltahe ay hindi mailalapat dito.
7.5. Batas ng Ohm para sa isang hindi pantay na seksyon ng isang circuit.
Isaalang-alang natin ang isang hindi pare-parehong seksyon ng circuit, isang seksyon na naglalaman ng pinagmulan ng E.M.F.
(i.e. ang lugar kung saan kumikilos ang mga di-kuryenteng pwersa). Ang lakas ng field E sa anumang punto sa chain ay katumbas ng vector sum ng field ng Coulomb forces at ang field ng external forces, i.e.
E = Eq + Est. .
Ang halaga na katumbas ng numero sa gawain ng paglilipat ng isang positibong singil sa pamamagitan ng kabuuang patlang ng Coulomb at mga panlabas na puwersa sa seksyon ng circuit (1 – 2) ay tinatawag na boltahe sa seksyong ito U12 (Fig. 4)
2 r |
|||||
U 12 = ∫ E q d l + |
∫ Est. d l ; |
||||
Eq d l = − dφ at ∫ Eq d l |
= φ 1 − φ 2 ; |
||||
U 12 = (φ 1 – φ 2) + ε 12 |
|||||
Ang boltahe sa mga dulo ng seksyon ng circuit ay tumutugma sa potensyal na pagkakaiba lamang sa |
|||||
kaso kung walang E.M.F. sa lugar na ito, i.e. sa isang homogenous na seksyon ng chain. |
|||||
I R12 = (φ1 – φ2) + ε 12 |
|||||
Ito ay isang pangkalahatang batas ng Ohm. Ang pangkalahatang batas ng Ohm ay nagpapahayag ng batas ng konserbasyon ng enerhiya bilang inilapat sa isang seksyon ng isang direktang kasalukuyang circuit. Pareho itong wasto para sa parehong mga passive na seksyon (hindi naglalaman ng E.M.F.) at mga aktibo.
Sa electrical engineering madalas ginagamit ang termino pagbaba ng boltahe - pagbabago sa boltahe dahil sa paglipat ng singil sa pamamagitan ng paglaban
Sa isang closed circuit: φ 1 = φ 2; |
|||||
I RΣ = ε |
|||||
R∑ |
|||||
Kung saan R Σ =R + r; r - panloob na pagtutol ng aktibong seksyon ng circuit (Larawan 5).
Pagkatapos ay ang batas ng Ohm para sa isang saradong seksyon ng circuit na naglalaman ng E.M.F. mag-sign up para sa
R+r |
||||
7.6. Batas ng Ohm sa differential form.
Ang batas ng Ohm sa integral form para sa isang homogenous na seksyon ng circuit (hindi naglalaman ng E.M.F.)
Ako = U |
|||||
Para sa isang homogenous na linear conductor, ipinapahayag namin ang R sa mga tuntunin ng ρ |
|||||
R = ρ |
|||||
ρ - volumetric resistivity; [ρ] = [Ohm m].
Hanapin natin ang koneksyon sa pagitan ng j at E sa isang infinitesimal na dami ng isang konduktor - Batas ng Ohm sa
kaugalian na anyo.
Sa isang isotropic conductor (sa sa kasong ito na may pare-parehong pagtutol) ang mga carrier ng singil (Larawan 6) ay gumagalaw sa direksyon ng puwersa, i.e. kasalukuyang density
j E , samakatuwid, ang mga vector ay collinear.
At alam namin na: j = |
E, ibig sabihin. |
E j o |
||||||||||||||
j = σ E |
||||||||||||||||
Ito ay isang representasyon ng batas ng Ohm sa differential form.
Narito ang σ ay ang tiyak na electrical conductivity. Dimensyon j – [ Ohm − 1 m − 1 ]; Ang kasalukuyang density ay maaaring ipahayag sa mga tuntunin ng singil, n at v r dr. .
j = en vr dr.
ipahiwatig: b = v E dr. , pagkatapos ay v r iba pa = b E ;
j = enb E,
at kung σ = enb,
kung saan ang n ay ang bilang ng mga pares ng ion, ang b ay ang distansya. j = j E
– Batas ng Ohm sa differential form.
7.7. Trabaho at kasalukuyang kapangyarihan. Batas ng Joule-Lenz.
Isaalang-alang natin ang isang arbitrary na seksyon ng circuit, sa mga dulo kung saan inilalapat ang isang boltahe U. Sa panahon ng dt, may singil na dumadaan sa bawat seksyon ng konduktor
Kapaki-pakinabang na tandaan ang iba pang mga formula para sa kapangyarihan at trabaho:
N=RI2 |
||
A = RI2 t |
||
Noong 1841 English physicist James Joule at Russian physicist |
||
Itinatag ni Emilius Lenz ang batas ng thermal action ng electric |
||
JOULE James Presscott (Larawan 6) |
||
(12/24/1818 – 10/11/1889) – English physicist, isa |
||
isa sa mga tumuklas ng batas ng konserbasyon ng enerhiya. |
||
Ang kanyang unang mga aralin sa pisika ay ibinigay sa kanya ni J. Dalton, sa ilalim |
||
ang impluwensya kung saan sinimulan ni Joule ang kanyang mga eksperimento. |
||
Ang mga gawa ay nakatuon sa electromagnetism, kinetic |
||
teorya ng mga gas. |
||
LENZ Emilius Christianovich (Larawan 7) (24.2.1804 |
||
– 10.2.1865) – Russian physicist. Mga pangunahing gawain sa lugar |
||
electromagnetism. Noong 1833 itinatag niya ang panuntunan para sa pagtukoy |
||
electromotive force of induction (batas ni Lenz), at noong 1842 (nang independyente |
||
mula sa J. Joule) – ang batas ng thermal action ng electric current (Joule-Lenz law). Natuklasan ang reversibility ng mga electric machine. Pinag-aralan ang pag-asa ng paglaban ng mga metal sa temperatura. Ang mga gawa ay nauugnay din sa geophysics.
Independent sa isa't isa, nagpakita sina Joule at Lenz na kapag ang kasalukuyang daloy sa isang konduktor, ang dami ng init na inilabas ay:
(7.7.7) ay ang batas ng Joule–Lenz sa integral form.
Dahil dito, ang pag-init ay nangyayari dahil sa gawaing ginawa ng mga puwersa ng field sa singil (power release ng init N = RI2).
Kunin natin ang batas ng Joule–Lenz sa differential form.
dQ = RI 2 dt = ρ dS dl (jdS ) 2 dt = ρj2 dldSdt = ρj2 dldSdt = ρj2 dVdt,