формула, определение и решение задачи
Главная » Теория и расчёты
Рубрика: Теория и расчёты
Закон Ома для участка цепи – полученный экспериментальным (эмпирическим) путём закон, который устанавливает связь силы тока на участке цепи с напряжением на концах этого участка и его сопротивлением.
Содержание
- Формулировка закона Ома для полной цепи
- Формулы для закона Ома
- Примера задачи с её решением
Формулировка закона Ома для полной цепи
Сформулированный закон Ома для участка цепи будет таким. Сила тока(I) на участке электрической цепи прямо пропорциональна напряжению(U) на концах участка и обратно пропорциональна его сопротивлению(R).
Формулы для закона Ома
Формула закона Ома для участка цепи записывается в следующем виде:
- I – сила тока в проводнике, А;
- U – электрическое напряжение (разность потенциалов), В;
- R – электрическое сопротивление (или просто сопротивление) проводника, Ом.
Также из этой формулы можно выразить U и R:
Для полного понимания закона Ома для участка цепи, посмотрите видео:
Примера задачи с её решением
window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1322829-2’, blockId: ‘R-A-1322829-2’ })})»+»ipt>»; cachedBlocksArray[111177] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1322829-7’, blockId: ‘R-A-1322829-7’ })})»+»ipt>»; cachedBlocksArray[107464] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1322829-3’, blockId: ‘R-A-1322829-3’ })})»+»ipt>»; cachedBlocksArray[96975] = «window.
yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1322829-10’, blockId: ‘R-A-1322829-10’ })})»+»ipt>»;
cachedBlocksArray[286508] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1322829-13’, blockId: ‘R-A-1322829-13’ })})»+»ipt>»;
cachedBlocksArray[117254] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1322829-9’, blockId: ‘R-A-1322829-9’ })})»+»ipt>»;
cachedBlocksArray[96973] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1322829-4’, blockId: ‘R-A-1322829-4’ })})»+»ipt>»;
cachedBlocksArray[96972] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1322829-8’, blockId: ‘R-A-1322829-8’ })})»+»ipt>
«;
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Закон Ома для переменного тока (90 фото)
Этот принцип не считается базовым, однако подходит для решения множества вопросов.
Закон Ома для переменного тока – частный случай, формулы для которого легко вывести из начального принципа.
Содержание
История открытия
Назван физический принцип в честь Георга Симона Ома, немецкого ученого, родившегося в конце 18 века. С раннего детства углубленно занимаясь математикой и физикой, Георг в дальнейшем связал с техническими науками жизнь.
Ученая степень доктора философии была получена Омом в 22 года, и после он не раз занимал место заведующего кафедрой математики. Его увольняли из-за публикаций своих исследований в области физики, и долгое время после этого Георг занимался исключительно наукой, перестав откликаться на приглашения в школы и университеты. И это дало свои труды – после первой неудачной работы, приведшей к ошибочному результату, Ом смог вывести закономерность связи напряжения с силой тока и сопротивлением.
Исследования ученого отнюдь не сразу были приняты миром: лишь после того, как его выводы подтвердил на практике француз Пулье.
Благодаря своему упорству и долгим годам труда, Георг был награжден медалью Копли, а его фамилия послужила названием единице измерения сопротивления и физическому принципу.
Разница между постоянным и переменным током
Создание генераторов переменного тока было важным шагом, поскольку это помогло в несколько раз уменьшить потери при передаче потребителю.
В генераторах переменного тока необходимо значительное количество витков, соединенных между собой определенным образом. Обмотка, где индуцируется напряжение, устанавливается неподвижно, а магниты, создающие магнитное поле, крутятся.
Ротор генератора запускают с помощью турбогенератора, гидрогенератора или двигателя внутреннего сгорания.
Однако разница между цепями разных видов тока гораздо меньше, чем могло показаться.
Формула закона Ома
Формула состоит из трех переменных:
- Сила тока – I
- Напряжение — U
- Сопротивление – R
I прямо пропорциональна U и обратно пропорциональна R.
В электрических контурах с постоянным током I и U не меняются. В случае с переменным током эти две переменные непрерывно изменяются согласно законам физики.
Формула закона Ома для переменного тока
Формула остается неизменной, добавляются только реактивные элементы.
Сила тока равна частному напряжения и импеданса.
Для нахождения импеданса нужно знать не только реактивные сопротивления.
Емкостное сопротивление
Емкостное сопротивление (зависит от конденсатора) обратно пропорционально циклической частоте, умноженной на электроемкость.
Для нахождения циклической частоты необходимо знать частоту сети (обозначается буквой f). В случае постоянного тока f – 0, а емкость выражается бесконечным значением. Реактивное сопротивление отсутствует, поэтому в данном примере цепь перестанет существовать.
Основное отличие — источник напряжения. f не будет равно 0, и будет возможным найти циклическую частоту.
Циклическая частота равна произведению числа пи, частоты сигнала и двух.
Стандартная частота в России равна 50 Гц.
Для нахождения электроемкости нужно знать напряжение между обкладками конденсатора и заряд. Электроемкость равна их частному.
Емкость зависит от:
- Площади пластин
- Расстояния между пластинами
- Свойств внесенного в конденсатор диэлектрика.
Индуктивное сопротивление
Индуктивное сопротивление (зависит от катушки) равно циклической частоте, умноженной на индуктивность.
Для ее нахождения нужно знать силу магнитного потока, созданного током, и саму I. Индуктивность равна их частному.
Индуктивность зависит от:
- Размеров и формы проводника
- Количества витков катушки
- От среды, в которой она находится
Так, Z равно квадратному корню из суммы возведенного в квадрат активного сопротивления и разности индуктивного и емкостного сопротивлений.
Законы синуса и косинуса
- I = наивысшему значению силы тока, умноженному на синус (косинус) суммы произведения циклической частоты и времени и фазового сдвига.
- Частное наивысшего значения силы тока и корня из двух — действующее значением силы.
- Частное наивысшего значения напряжения и корня из двух — действующее значением напряжения.
Катушка индуктивности
Основанием индукционного сопротивления является индукционное поле, которое замедляет заряды.
Индуктивность равна произведению возведенного в квадрат количества витков, абсолютной магнитной проницаемости материала сердечника и площади сечения, разделенному на длину средней линии.
Абсолютная магнитная проницаемость материала равна относительной магнитной проницаемости, умноженной на магнитную постоянную.
Участок с конденсатором
Емкостное сопротивление обратно пропорционально произведению электроемкости и частоты сигнала.
Скорость изменения заряда опережает колебания напряжения на четверть периода. Фазы сдвигаются на 90°.
Исключения из закона Ома
Данный физический принцип не является базовым, а значит, существует определенные ситуации, где его использование бессмысленно:
- Настолько высокая частота, что пренебрежение инерционностью носителей невозможно
- Низкая температура и вещества с высокой проводимостью
- Сильный нагрев проводника, вследствие – нелинейность зависимости напряжения от силы тока
- Приложение к диэлектрику высоконапряженного вещества, после чего – «пробой».
Примеры решения задач
Активное сопротивление электрической цепи, состоящей из резистора, катушки и источника питание, составляет 10 кОм. Известны электроемкость – 2 Ф и индуктивность катушки – 10 мГн. Частота сигнала – 200 Гц, а амплитудное напряжение равно 12 в. Нужно вычислить полное сопротивление.
Первым шагом нужно найти реактивное сопротивление.
Для этого разобьем алгоритм на более мелкие действия, ведь нужно узнать значения емкостного и индуктивного сопротивлений.
Промежуточный результат, необходимый для дальнейших операций – циклическая частота. ( Подставляем значение, получаем 1256.
Емкостное сопротивление равно 588 Ом. Индуктивное сопротивление – округленно 1,25. Не забывайте учитывать единицы измерения.
Полное сопротивление цепи по указанной выше формуле равно 11 кОм.
Подводя итоги, отличие между постоянным и переменным током заключается в учете импеданса и частоты сигнала. В проектировании различных моделей с использованием электрического контура, чаще всего используют именно формулы, приведенные выше, ведь любой радиокомпонент проявляет и реактивное сопротивление, а это влияет на работу всей конструкции в целом.
Важно знать базовые формулы, но еще важнее знать, что закон Ома не является базовым законом физики, как, к примеру, закон Кулона.
Фото закона Ома для переменного тока
Автор статьи:
Определение закона Ома, формула, пример
Определение закона Ома, формула, пример Подробное объяснение.
Закон Ома описывает взаимосвязь между напряжением, сопротивлением и током, где В напряжение (В) пытается заставить заряд течь, R сопротивление (R) сопротивляется этому потоку, и фактический результат C текущий (я).
Закон Ома
Содержание
Определение закона Ома
- Закон Ома гласит, что электрический ток пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению.
- Математически закон гласит, что В = IR , где В — разность напряжений, I — ток в амперах, а R — сопротивление в Омах.
Кто изобрел закон Ома?
Закон Ома назван в честь великого немецкого физика и математика Георга Симона Ома. Он родился 16 марта 1789 г.и умер 6 июля 1854 года.
Георг Симон Ом исследовал батарею, изобретенную итальянским ученым Алессандро Вольта.
Он завершил свое исследование формулой, которая утверждает, что ток, протекающий через проводник, прямо пропорционален разности потенциалов ( напряжению ) и обратно пропорционален сопротивлению. Это соотношение известно как закон Ома.
Георг Саймон Ом
Формула закона Ома
Формула закона Ома помогает рассчитать напряжение, ток и сопротивление.
I = V / R ; где
- I = Электрический ток, протекающий через резистор
- В = падение напряжения на резисторе
- R = R сопротивление резистора, измеренное в Омах (Ом)
Понимание закона Ома
В соответствии с законом мы можем утверждать, что:
- Большое напряжение и низкое сопротивление создают большой ток.
- Большое сопротивление ограничивает ток до низких значений.
Вопрос : Почти каждая электрическая цепь сложнее, чем простая схема с батареей и резистором. Так к какому напряжению относится формула?
Ответ : Ну, это относится к напряжению на резисторе, напряжению между двумя клеммами.
С другой стороны, это напряжение создается резистором.
Резистор ограничивает поток заряда, замедляя его, и это создает пробку с одной стороны, формируя избыток заряда по отношению к другой стороне.
Любая такая разница в заряде или разделение приводит к возникновению напряжения между двумя точками.
Закон Ома говорит нам, как рассчитать это напряжение, если мы знаем номинал резистора и ток. Это падение напряжения аналогично падению давления воды через маленькую трубку или маленькое сопло.
Примеры
Пример-1 : Найдите силу тока в электрической цепи с сопротивлением 100 Ом и напряжением питания 10 Вольт.
Решение :
- В = 10 В
- R = 100 Ом
- I = В / R = 10 В / 100 Ом = 0,1 А = 100 мА
Пример 2 : Найти напряжение, приложенное к резисторам 100 кОм, когда через них протекает ток 5 мА
Решение : V = 100 кОм * 5 мА = 500 В резистора, на котором падает напряжение 100 В при протекании через него тока 50 мА.
Решение : R = 100 В / 50 мА = 200 Ом
Видео: понимание закона Ома
Формула закона Ома, утверждение, вывод, определение, диаграмма
Содержание
Определение закона Ома
При постоянной температуре Георг Ом обнаружил, что электрический ток, протекающий через заданное линейное сопротивление, пропорционален приложенному к нему напряжению.
и обратно пропорциональна сопротивлению. Закон Ома основан на соотношении между напряжением, током и сопротивлением. Или связь между электрическим током и разностью потенциалов описывается законом Ома. В большинстве проводников сила тока точно пропорциональна приложенному к ним напряжению. Георг Симон Ом, немецкий ученый, первым экспериментально проверил закон Ома. В этой статье мы подробно обсудим закон Ома, студенты должны добавить эту страницу в закладки, чтобы получать все обновления.
Закон штата Ом
Закон Ома основан на соотношении между напряжением (В), током (I) и сопротивлением (R). Или связь между электрическим током и разностью потенциалов описывается законом Ома.
Подробнее. से बहने व| ओम का नियम वोल्टेज, करंट औा या विद्युत पшить औ औ एक संभावित अंतर के की कड़ी को ओम के नियम द्वारा वर्णित किया गय है।।।।।।।।।।।।।। द द द द।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।। अधिकांश कंडक्टरों में, करंट उन पर लगाए गए वोल्टेज के बिल्कुल समानुपाती होता है।।।।।। जर्मन वैज्ञानिक जॉर्ज साइमन ओम ने सबसे ओम के नियम को पшить
Формула закона Ома
Ниже мы привели формулу закона Ома.
Используя приведенную ниже формулу, учащиеся могут рассчитать значения напряжения, сопротивления и силы тока.
| В = ИК |
Это показывает, что напряжение прямо пропорционально току.
В = напряжение или разность потенциалов проводника
I = ток, протекающий по проводнику
R = сопротивление
| I = V/R |
Мы можем найти ток по приведенной выше формуле, если известны напряжение и сопротивление.
| Р = В/И |
Мы можем найти сопротивление, используя приведенную выше формулу, если мы знаем напряжение и силу тока.
Закон Ома для класса 10
Вывод закона Ома для классов 10 и 12
Согласно закону Ома, если проводимость и другие физические условия (длина, поперечное сечение, материал и т.
поток через проводник пропорционален разности потенциалов на проводнике.
Пусть АВ — проводник. Потенциал на конце А проводника равен ВА, а потенциал на конце В равен ВВ. Предположим, Va > VB |
Следовательно, ток будет течь от A к B в проводнике. Если ток равен I, то по закону Ома
(VA – VB ) ∝ I [Если развитие и другие физические условия остаются неизменными]
Или, VA-VB = RI [R = постоянная]
Или, В = RI [Если предполагается VA – VB = V.]
Или I =V/R
Сопротивление проводника относится к этой константе R. Если разность потенциалов на концах проводника не изменяется, сопротивление проводник уменьшается при большом токе, а ток увеличивается при уменьшении сопротивления.
Формулировка закона Ома
Если разность потенциалов на проводнике равна V, сила тока в проводнике равна I, а сопротивление проводника равно R, по закону Ома R = V/I
Следовательно, сопротивление = (потенциал разность между двумя концами проводника) / ( ток, протекающий через проводник.
)
Таким образом, определение сопротивления по закону Ома представляет собой отношение между разностью потенциалов между двумя концами проводника и током, протекающим через проводник. проводника называется сопротивлением этого проводника.
Определение сопротивленияЕдиница измерения сопротивления
Единицей измерения сопротивления является Ом (Ом). ампер, то сопротивление этого проводника называется сопротивлением 1 Ом.
1 Ом (Ом) = 1 В / 1 А
Эксперимент с законом Ома
Следующий эксперимент позволяет легко подтвердить закон Ома:
Необходимое оборудование: Резистор, Амперметр, Вольтметр, Батарея. Ключ штепсельной вилки, реостат
Схема:Процесс
1. Реостат изначально настроен на получение наименьших показаний амперметра A и вольтметра V, когда ключ K закрыт.
2. Регулируя скользящий контакт реостата, ток в цепи постепенно увеличивается.
Процедура включает регистрацию тока, протекающего по цепи, и соответствующей разности потенциалов на проводе сопротивления R.
3. На этой основе получают различные наборы значений напряжения и тока.
4. Отношение V/I вычисляется для каждого набора значений V и I.
5. Вы увидите, что отношение V/I для каждого сценария почти идентично, когда вы его вычислите. Таким образом, V/I равно R, константе.
6. Создайте график, на котором сопоставляются ток и потенциал.
Диаграмма закона Ома
Формула закона Ома с помощью приведенной ниже процедуры учащиеся могут рассчитать значения напряжения, сопротивления и силы тока.
| В = ИК |
Закон Ома в векторной форме
Закон Ома в векторной форме J=σE σ = проводимость
Определение мощности на основании Закона об омах
Электрическая мощность – это скорость преобразования энергии из электрической энергии движущихся зарядов в другие формы энергии, такие как механическая энергия, тепловая энергия, энергия, хранящаяся в магнитных полях, или накопленная энергия.
в электрических полях.
Единицей мощности является Вт.
Используя закон Ома и значения напряжения, тока и сопротивления в качестве замены, можно определить электрическую мощность.
P= VI [ Когда указаны напряжение и ток]
P= v²/ R [ Когда предоставлены напряжение и сопротивление
P=I² R [ [Если предоставлены ток и сопротивление]
Закон Ома: круговая диаграмма
Вот круговая диаграмма, с помощью которой учащиеся могут легко узнать значение различных переменных, таких как ток (I), сопротивление (R), мощность (P) и напряжение (V).
Закон Ома: круговая диаграммаЗакон Ома дает взаимосвязь между током, напряжением и сопротивлением
Здесь мы проверим сопротивление при различных напряжениях и токах, взгляните на приведенную ниже таблицу.
| Напряжение (В) | Ток(I) | Сопротивление(R)
Р = В/И |
| 0,5 | 1 | 0,5 |
| 1 | 2 | 0,5 |
| 2 | 2 | 1 |
| 3 | 1 | 3 |
| 4 | 2 | 2 |
| 6 | 2 | 3 |
| 8 | 2 | 4 |
| 10 | 2 | 5 |
| 12 | 3 | 4 |
| 14 | 7 | 2 |
| 16 | 4 | 4 |
| 18 | 9 | 2 |
| 20 | 10 | 2 |
| 15 | 7 | 2,5 |
| 14 | 2 | 7 |
| 22 | 11 | 2 |
| 13 | 2 | 6,5 |
| 11 | 2 | 5,5 |
| 19 | 2 | 9,5 |
Подробнее: Вермикомпост / Вермикомпостирование: Значение, процесс, цена
Подробнее: Дыхательная система: части, функции, органы и болезни
Закон Ома 10 класса: для магнитной цепи F=ϕS.
Пояснение: Закон Ома для магнитных цепей гласит, что МДС прямо пропорциональна магнитному потоку, тогда как магнитное сопротивление является константой пропорциональности.
Закон Ома применим к
Закон Ома верен для всех металлических проводников при низких температурах . Согласно закону Ома, в металлических проводниках при постоянной температуре и отсутствии магнитных полей ток пропорционален напряжению на концах проводника и обратно пропорционален сопротивлению проводника.
Закон Ома: ограничения
• Электрические компоненты, допускающие протекание тока только в одном направлении, такие как диоды и транзисторы, не подчиняются закону Ома.
•Закон Ома не распространяется на электронные лампы (диодные лампы, триоды), полупроводники (германий, кремний и т.д.), электролитические материалы и газы под низким давлением, т.е. неомические проводники
Закон Ома: Применение
Закон Ома право широко используется в различных областях.
• Если мы определяем напряжение, сопротивление или ток в цепи по закону Ома.
• Требуемое падение напряжения на электрических компонентах поддерживается законом Ома.
В амперметрах постоянного тока и других шунтах постоянного тока ток также перенаправляется по закону Ома.
Закон Ома: Решенные вопросы
Ниже мы привели примеры закона Ома. Студенты, готовящиеся к сдаче экзаменов, конкурсных или инженерных вступительных экзаменов, должны знать применение закона Ома. Ниже мы привели несколько примеров, потому что числовые вопросы можно задавать по закону Ома. Следовательно, учащиеся должны решить вопросы, и, прежде чем переходить к вопросам, учащиеся должны знать концепцию закона Ома. В физике все основано на концепциях, и она численно основана на этих концепциях. Таким образом, учащиеся не должны полагаться на теорию в физике, они должны решать вопросы, опираясь на понятия закона Ома.
Q.1 В цепи подключена батарея на 20 вольт, и ток, протекающий через эту цепь, составляет 10 ампер.
Найдите сопротивление, включенное в цепь.
Закон Ома гласит, что
R = V/I
Учитывая, что напряжение цепи составляет 20 вольт.
Ток, протекающий по цепи, равен 10 ампер
Согласно закону Ома, сопротивление цепи (R) = 20/10
Сопротивление цепи (R) = 2 Ом
Таким образом, сопротивление, подключенное в цепи, равно 2 Ом
Ом. В электрической цепи с сопротивлением подключена 12-вольтовая батарея. Величина сопротивления 6 Ом. Найдите силу тока, протекающего по цепи.
Закон Ома гласит, что
I = V/R
Учитывая, что напряжение цепи составляет 12 вольт.
Сопротивление, включенное в электрическую цепь, равно 6 Ом.
Найти: Ток, протекающий по электрической цепи I =?
Используя закон Ома
Ток, протекающий по электрической цепи, I = V/R
Ток, протекающий по электрической цепи, I = 2 ампера
Таким образом, ток, протекающий по электрической цепи, равен 2 ампера.
В. По электрической цепи протекает ток силой 12 ампер, и к цепи подключена батарея напряжением В вольт. Сопротивление 0,5 Ом включено последовательно с аккумулятором. Найдите значение V?
Закон Ома гласит, что
V= IR
Дано, Ток, протекающий по электрической цепи I = 12 ампер
Сопротивление, подключенное последовательно к аккумулятору = 0,5 Ом
Найти: Напряжение V =?
Используя закон Ома
Напряжение батареи В = IR
Напряжение батареи В = 12*0,5
Напряжение батареи В = 6 В Подробнее: Ферментация: процесс, примеры, реакция, диаграмма
Закон Ома: часто задаваемые вопросы
В. Что такое закон Ома?
Закон Ома утверждает, что напряжение на проводнике пропорционально протекающему по нему току, если все физические параметры и температура остаются постоянными.
В. По какой формуле можно рассчитать напряжение по закону Ома?
Формула для расчета напряжения по закону Ома
В = IR
В.
