2.4. Закон Ома. Электрическое сопротивление. Закон Джоуля – Ленца — ЗФТШ, МФТИ
Как отмечалось выше, для поддержания постоянного тока в проводнике, т. е. движения электронов с постоянной скоростью, необходимо непрерывное действие сил электрического поля на носители заряда. Это означает, что электроны в проводниках движутся «с трением», иначе говоря, проводники обладают электрическим сопротивлением.
Если состояние проводника остаётся неизменным (не изменяется его температура и т. д.), то для каждого проводника существует однозначная зависимость между напряжением `U` на концах проводника и силой `I` тока в нём `I=f(U)`. Она называется вольтамперной характеристикой данного проводника.
Для многих проводников эта зависимость особенно проста – линейная: сила тока прямо пропорциональна приложенному напряжению, т. е.
где `R` – электрическое сопротивление проводника (постоянная при неизменных условиях величина).
Этот закон носит название закона Ома. Немецкий физик Г. Ом в 1827 г. в результате серии экспериментов установил, что для широкого класса проводников сила `I` электрического тока в проводнике пропорциональна напряжению `U` на концах проводника.
Сопротивление `R` проводника зависит от рода вещества проводника, от его размеров и формы, а также от состояния проводника.
Единицей сопротивления в СИ является один Ом (Ом). За один Ом принимается сопротивление такого проводника, в котором при напряжении между его концами один вольт течёт постоянный ток силой один ампер: `1`Ом`=1`В`//1`A.
Вытекающее из закона Ома (8) соотношение
можно рассматривать и как определение сопротивления по приведённой формуле.
Г. Ом установил, что для проводников $$ R$$ не зависит от $$ U.$$
В технических приложениях для описания процессов в электрических цепях часто используется понятие вольтамперной характеристики. Для проводников, подчиняющихся закону Ома (8), графиком зависимости силы `I` тока в проводнике от напряжения `U` на нём будет прямая линия, проходящая через начало координат (см. рис. 1). При этом говорят, что проводник имеет линейную вольтамперную характеристику.
В то же время для полупроводников, электронных ламп, диодов, транзисторов зависимость `I=f(U)` носит сложный характер, и такие элементы называют нелинейными (или неомическими). Для таких элементов величина `R`, вычисленная по формуле `R=U/I`, зависит от `U`. В частности, при измерении вольтамперной характеристики лампочки накаливания с вольфрамовой нитью мы обнаружим, что она имеет вид, схематически показанный на рис. 2. Искривление вольтамперной характеристики связано с нагревом нити и увеличением сопротивления нити накала с ростом температуры. В некоторых устройствах, таких как диод, сопротивление зависит от направления тока.
Обсудим вопрос о тепловыделении в проводнике. С учётом закона Ома (8) формула (7) для мощности тепловыделения принимает вид:
Другими словами, если через резистор `R` протекает постоянный ток силой `I`, то за `t` секунд в резисторе выделяется количество теплоты, равное
Соотношения (10), (11) являются математическим выражением закона, открытого в XIX веке практически одновременно и независимо английским физиком Д. Джоулем и русским физиком Э.Х. Ленцем.
Обратим внимание, что полученный закон является прямым следствием закона сохранения энергии в применении к движению электрических зарядов под действием сил электрического поля.
Основные электротехнические формулы. Мощность. Сопротивление. Ток. Напряжение. Закон Ома.
Раздел недели: Плоские фигуры. Свойства, стороны, углы, признаки, периметры, равенства, подобия, хорды, секторы, площади и т.д.
Поиск на сайте DPVA
Поставщики оборудования
Полезные ссылки
О проекте
Обратная связь
Ответы на вопросы.
Оглавление
Таблицы DPVA.ru — Инженерный Справочник
Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация/ / Физический справочник / / Электрические и магнитные величины / / Понятия и формулы для электричества и магнетизма. / / Основные электротехнические формулы. Мощность. Сопротивление. Ток. Напряжение. Закон Ома.
Поделиться:
Основные электротехнические формулы. Мощность. Сопротивление. Ток. Напряжение. Закон Ома. Вариант для печати.
Цепь постоянного тока (или, строго говоря, цепь без комплексного сопротивления)
Применимость формул: пренебрегаем зависимостью сопротивлений от силы тока.
P = мощность (Ватт)
U = напряжение (Вольт)
I = ток (Ампер)
R = сопротивление (Ом)
r = внутреннее сопротивление источнка ЭДС
ε = ЭДС источника
Тогда для всей цепи:
I=ε/(R +r) — закон Ома для всей цепи.
И еще ниже куча формулировок закона Ома для участка цепи :
Электрическое напряжение:
U = R* I — Закон Ома для участка цепи
U = P / I
U = (P*R)1/2
Электрическая мощность:
P= U* I
P= R* I2
P = U 2/ R
Электрический ток:
I = U / R
I = P/ E
I = (P / R)1/2
Электрическое сопротивление:
R = U / I
R = U 2/ P
R = P / I2
НЕ ЗАБЫВАЕМ: Законы Кирхгофа они же Правила Кирхгофа для тока и напряжения.
Цепь переменного синусоидального тока c частотой ω.
Применимость формул: пренебрегаем зависимостью сопротивлений от силы тока и частоты.
Напомним, что любой сигнал, может быть с любой точностью разложен в ряд Фурье, т.е. в предположении, что параметры сети
частотнонезависимы — данная формулировка применима ко всем гармоникам любого сигнала.
Закон Ома для цепей переменного тока:
U=I*Z
где:
Естественно, применительно к цепям переменного тока можно говорить и об активной/реактивной мощности.
U = U0eiωt напряжение или разность потенциалов,
I сила тока,
Z = Re—iφ комплексное сопротивление (импеданс)
R = (Ra2+R
r2)1/2 полное сопротивление,
Rr = ωL — 1/ωC реактивное сопротивление (разность индуктивного и емкостного),
Rа активное (омическое) сопротивление, не зависящее от частоты,
φ = arctg Rr/Ra — сдвиг фаз между напряжением и током.
Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:
Дополнительная информация от Инженерного cправочника DPVA, а именно — другие подразделы данного раздела:
Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста.
Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста.
Коды баннеров проекта DPVA.ru Начинка: KJR Publisiers
Консультации и техническая поддержка сайта: Zavarka Team
Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса.
Free xml sitemap generator
Закон Ома. Основы
Мелодия
Около!
ПОИСК
CQ-вызов всем
Ветчины! О Hamuniverse Конструкция антенны Безопасность антенны! Спросите у Элмера О батареях Нормы правил Компьютерная помощь Электроника
8 F
Информация Советы радиолюбителям Юмор Новости радиолюбителей! Опубликовать обзоры Обзоры продуктов Радиолюбительские видео! HF & Shortwave Изучение лицензии Ссылки Midi Music Читальный зал Основы повторителя
Повторитель
Строители RFI Советы и
Tricks
Ham Satellites Прослушивание коротких волн SSTV Поддержка сайта Магазин VHF и UP Контакт Карта сайта Политика конфиденциальности .
Основной закон Ома
Здесь мы попытаемся объяснить закон Ома
основы!
Закон Ома
может быть очень трудно понять тому, кто никогда не имел
базовое понимание или обучение основам электричества. Мы будем считать
что у вас есть некоторые знания об электричестве. Мы объясним это в
условия расхода воды! НЕ МОКИТЕ!
Что такое Ом
Закон:
Закон Ома состоит из
3 математических уравнений , которые показывают отношения между электрическим напряжением ,
текущий и
сопротивление .
Что такое напряжение? Ан
аналогом был бы огромный резервуар для воды
, наполненный
с тысячами галлонов воды высоко на холме. Разница
между давлением воды в баке и водой, выходящей из
подсоединенная снизу труба, ведущая к крану, определяется
размер трубы и размер выходного отверстия крана. Эта разница
давления между ними можно рассматривать как потенциальное напряжение.
Что актуально? Аналогией может быть
количество потока, определяемое давлением (напряжением) воды через
трубы
, ведущие к крану. Термин
ток относится к количеству, объему или интенсивности электрического потока, как
в отличие от напряжения, которое относится к силе или «давлению», вызывающему
текущий поток.
Что такое сопротивление? Аналогия
будет размер водопроводных труб и размер крана.
больше труба и кран (меньше сопротивление), тем больше воды поступает
вне! Чем меньше труба и кран (больше сопротивление), тем меньше воды
что выходит! Это можно рассматривать как сопротивление потоку
течение воды.
Все три параметра: напряжение, ток и сопротивление
непосредственно взаимодействуют по закону Ома. Измените любые два из них, и вы почувствуете
третий.
Информация: Закон Ома был назван в честь Баварского
математик и физик Георг Ом .
Закон Ома может быть
сформулированы как математических уравнений , все производные от
тот же принцип. В следующих уравнениях
В напряжение измеряется в вольт (размер
резервуар для воды),
I измеряемый ток
в
ампер
(в связи с давлением
(Напряжение) воды по трубам и
кран) и
R измеряется сопротивлением
в Ом
в зависимости от размеров труб и крана:
В = I х
R (напряжение = ток, умноженный на
Сопротивление)
Р =
В / I (сопротивление = напряжение, деленное на
Текущий)
I = В/об (ток =
Напряжение, деленное на сопротивление)
Зная любые два значения схемы ,
можно определить (вычислить) треть, с помощью Ома
Закон.
Например, чтобы найти напряжение в
цепь:
Если в цепи есть ток 2 ампера и
сопротивление 1 Ом, (< это два "известных"), то
согласно закону Ома и приведенным выше формулам, напряжение равно току
умножить на сопротивление:
(В = 2 ампера x 1 Ом = 2
вольт).
Чтобы найти ток в той же цепи выше
, предполагая, что мы этого не знали , но мы знаем напряжение и
сопротивление: I = 2 вольта разделить на сопротивление 1 Ом = 2
ампер.
В этом третьем примере мы знаем силу тока (2 ампера) и
напряжение (2 вольта)…. какое сопротивление? Замена
формула: R = Вольт, деленное на силу тока (2 В
разделить на 2 ампера = 1 Ом
Иногда очень полезно
связать эти формулы визуально. Закон Ома «колеса» и графика
ниже может быть очень полезным инструментом, чтобы освежить вашу память и помочь вам
понять их отношения.
Проводной
Коммуникации — отличный источник для всех ваших соединителей.
потребности!
Колесо выше
разделен на три части:
Вольт
V (вверху разделительной линии) Ампер (ампер) I (нижний левый
ниже разделительной линии) Сопротивление R (внизу справа под разделительной
линия) X представляет (умножить на знак) Запомнить это колесо
Для использования просто
накройте мысленным взором неизвестное количество, которое вам нужно, и то, что осталось
это формула, чтобы найти неизвестное.
Пример:
Чтобы найти
ток цепи (I), просто закройте раздел I или Amps в ваших шахтах
глаз и то, что остается, это V вольт выше разделительной линии и R
Ом (сопротивление) ниже его. Теперь подставьте известные значения. Просто
разделить известные вольты на известное сопротивление. Ваш ответ будет
ток в цепи. Та же процедура используется для поиска
вольт или сопротивление цепи!
Вот
другой пример:
Вы знаете
ток и сопротивление в цепи, но вы хотите узнать
Напряжение.
Просто
закройте секцию напряжения мысленным взором … то, что осталось, это I X R
разделы. Просто умножьте значение I на значение R, чтобы получить ответ!
Попрактикуйтесь с колесом, и вы удивитесь, насколько хорошо оно работает.
помочь вам запомнить формулы, не пытаясь! Этот Ом
Графика треугольника закона также полезна для изучения формул. Просто прикрой
неизвестное значение и следуйте графику, как в примерах с желтым колесом
выше.
Вы будете
нужно вставить X между I и R на графике и представить
горизонтальная разделительная линия, но главная — это всего лишь
такой же.
В вышеуказанном
Вы заметите, что колесо закона Ома имеет дополнительную секцию (P) для мощности.
а буква E* использовалась вместо буквы V для
Напряжение. Это колесо используется точно так же, как и другое.
колеса и графика выше. Вы также заметите в синих/зеленых областях
есть только два известных значения с неизвестным значением в желтом цвете
разделы. Красные полосы отделяют четыре единицы
интерес.
Ан
Пример использования этого колеса: Допустим, вы знаете силу
и ток в цепи и хотите знать напряжение. Найдите свой
неизвестное значение в желтых областях (V или E* в этом колесе) и просто
посмотрите наружу и выберите ценности, которые вы знаете. Это будут П
и I. Подставьте свои значения в формулу (P разделить на I) выполните
математика и у вас есть ответ!
Информация: Как правило, закон Ома применяется только к
Цепи постоянного тока, а не переменного тока
цепи . *
Буква «Е» иногда используется в представлении Закона Ома.
для напряжения вместо «V», как в колесе
выше.
Проводной
Communications — отличный источник для всех ваших потребностей в радиочастотном соединителе! Большой
Цены!
Hamuniverse.com использует Green Geeks Web
Хостинг!
Закон Ома и закон Уоттса
Калькулятор закона Ома и закона Ватта с примерами
Напряжение
вольт
Текущий
ампер
Сопротивление
Ом
Мощность
ватт
Как пользоваться калькулятором: Введите два любых известных значения и нажмите . Вычислите , чтобы найти остальные.
Всегда нажимайте Сброс перед каждым новым расчетом.
Закон Ома: Указывает взаимосвязь между током (в амперах), сопротивлением (Ом) и напряжением.
Вольт = Ампер x Ом
Ампер = Вольт/Ом
Ом = Вольт/Ампер
Закон Ватта: Указывает взаимосвязь между мощностью (Вт), током (Ампер) и напряжением.
Ватт = Вольты x Ампер
Вольт = Вт/Ампер
Ампер = Вт/Вольт
Пример закона Ома: расчет сопротивления по напряжению и силе тока
— Рейтинг роторов по сопротивлению
У вас есть коробка с роторами 27SI, и вам нужно определить, какие из них на 12 вольт, а какие на 24 вольта.
Вы хотите использовать омметр для проверки каждого ротора, но вы не знаете значение сопротивления (Ом) для каждого типа катушки ротора. Delco-Remy опубликовала только значения тока возбуждения (ампер), а не сопротивления (Ом).
Процедура:
Используйте диаграмму Delco-Remy 1G-188 для поиска напряжения и силы тока катушек ротора 27SI. Из диаграммы вы обнаружите, что:
12-вольтовые роторы потребляют примерно 4,60 А при 12 В
24-вольтовые роторы потребляют около 2,15 А при 24 В
Введите в калькулятор 12 вольт и 4,60 ампер, и он покажет сопротивление катушки как 2,61 Ом.
Введите 24 вольта и 2,15 ампера в калькулятор, и он покажет сопротивление катушки как 11,16 Ом.
Теперь, когда вы знаете значение сопротивления каждого типа катушки, вы можете быстро оценить каждый ротор. (Не забудьте отметить их!).
Полезные ссылки:
Delco-Remy 1G-188 Руководство по спецификациям испытаний генератора переменного тока
Пример закона Ватта: вычисление силы тока по ваттам и напряжению
— Добавление аксессуара
Вы настраиваете грузовик со снегоочистителем и хотите добавить вспахивающие фары.
Ом в 1827 г. в результате серии экспериментов установил, что для широкого класса проводников сила `I` электрического тока в проводнике пропорциональна напряжению `U` на концах проводника.
рис. 1). При этом говорят, что проводник имеет линейную вольтамперную характеристику.
Джоулем и русским физиком Э.Х. Ленцем.
Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса.
Free xml sitemap generator
/ / Основные электротехнические формулы. Мощность. Сопротивление. Ток. Напряжение. Закон Ома.
потребности! 
Вычислите , чтобы найти остальные.
