Содержание

Закон Ома для полной цепи | Полезные статьи

Вывод закона Ома для полного участка цепи.

Возьмем источник постоянного тока, состоящий из сосуда с серной кислотой и помещёнными в него цинковым и угольным электродами. Цинк отдаёт в кислоту двухвалентные ионы, становясь согласно закону сохранения заряда отрицательно заряженным. Для рассмотрения закона Ома для полной цепи на участке между электродами помещается резистор, замыкающий цепь, что приводит к появлению постоянного электрического тока –  избыток электронов цинка начнёт движение в угольный электрод. В ходе химической реакции совершается работа А по переносу заряда q. Её целесообразно выразить через ЭДС:

ε = A/q

Кроме того, по закону сохранения энергии работа расходуется на выделение тепла Q в нагрузке и в самом источнике:

A = Q

Количество теплоты согласно закону Джоуля-Ленца для источника и нагрузки:

Q = I²• r • t, где r – сопротивление источника
и 
Q = I²• R • t, где R – сопротивление нагрузки.

Выразим количество электричества (заряд) через силу тока:

q = I • t

Для вывода закона Ома продолжаем преобразования и получаем ЭДС для полной цепи:

ε • I • t = I²• r • t + I²• R • t

ε = I•r + I•R – из этого выражения выводится формула закона Ома для полной цепи:

I = ε/(r+R)

Классическая формулировка закона Ома для полной цепи: сила тока полной цепи прямопропорциональна ЭДС источника и обратноспропорциональна полному сопротивлению цепи.

Обычно сопротивление источника значительно ниже сопротивления нагрузки: R ≫ r.  В таких случаях ε ≈ U, а формула принимает вид уравнения закона Ома для участка цепи: 

I = U/R.

Примечательно, что изначально принятые Георгом Омом символы отличаются от используемых сегодня.

Закон Ома для переменного тока.

Рис. 2. Модель идеализированной цепи переменного тока

В случае токов, подчиняющихся гармоническому закону, нагрузка проявляет ряд особенностей. В реальной цепи наравне с активной (резистивной) нагрузкой в той или иной степени обязательно присутствуют ёмкость и индуктивность, создавая колебательный контур.

Эти элементы представляют собой реактивную составляющую нагрузки, расчёт которой несколько сложнее. 

Возьмем последовательную цепь из резистора, конденсатора и катушки в установившемся режиме, питающуюся от источника ЭДС с пренебрежимым сопротивлением (при этом e ≈ U), соединённую идеальными проводниками:
 

За основу векторной диаграммы возьмем ток, так как он одинаковый на всех элементах схемы. Напряжение на резисторе совпадает по направлению с током. В катушке появляется ЭДС индукции, противодействующая изменению напряжения, а в конденсаторе напряжение препятствует току, соответственно, фазы колебаний в них отличаются: в катушке напряжение опережает ток, в конденсаторе зависимость обратная: 

где ω – радиальная частота, равняющаяся 2πf, т. е. 100π при 50 Гц.

Результирующее напряжение согласно параллелограмму сил:

Емкостное сопротивление обозначается XС, а индуктивное XL. Полное сопротивление обозначается Z и называется импедансом. Для простоты его называют сопротивлением, учитывающим частоту.

Выразим отсюда полное сопротивление, т. е. сопротивление, определяющее активно-реактивный характер нагрузки:

Имея все параметры рассматриваемой модели в установившемся режиме можно записать закон Ома для полной цепи переменного тока в установившемся режиме:

Закон Ома для полной цепи

Закон Ома для полной цепи

Подробности
Просмотров: 445

«Физика – 10 класс»

Сформулируйте закон Ома для участка цепи.


Из каких элементов состоит электрическая цепь?
Для чего служит источник тока?

Рассмотрим простейшую полную (т. е. замкнутую) цепь, состоящую из источника тока (гальванического элемента, аккумулятора или генератора) и резистора сопротивлением R (рис. 15.10). Источник тока имеет ЭДС Ε и сопротивление r.

В генераторе r — это сопротивление обмоток, а в гальваническом элементе сопротивление раствора электролита и электродов.

Сопротивление источника называют внутренним сопротивлением в отличие от внешнего сопротивления R цепи.

Закон Ома для замкнутой цепи связывает силу тока в цепи, ЭДС и полное сопротивление цепи R + r. Эта связь может быть установлена теоретически, если использовать закон сохранения энергии и закон Джоуля—Ленца (15.14).

Пусть за время Δt через поперечное сечение проводника проходит электрический заряд Δq. Тогда работу сторонних сил при перемещении заряда Δq можно записать так: А

ст = ΕΔq. Согласно определению силы тока (15.1) Δq = IΔt. Поэтому

Аст = ΕIΔt.         (15.17)

При совершении этой работы на внутреннем и внешнем участках цепи, сопротивления которых г и Я, выделяется некоторое количество теплоты. По закону Джоуля—Ленца оно равно:

Q = I2RΔt + I2rΔt.         (15.18)

По закону сохранения энергии Аст = Q, откуда получаем

Ε = IR + 1r.         (15.19)

Произведение силы тока и сопротивления участка цепи называют падением напряжения на этом участке.

Таким образом, ЭДС равна сумме падений напряжения на внутреннем и внешнем участках замкнутой цепи.

Закон Ома для замкнутой цепи:

Сила тока в замкнутой цепи равна отношению ЭДС источника тока к полному сопротивлению цепи.

Согласно этому закону сила тока в цепи зависит от трёх величин: ЭДС Ε сопротивлений R внешнего и г внутреннего участков цепи. Внутреннее сопротивление источника тока не оказывает заметного влияния на силу тока, если оно мало по сравнению с сопротивлением внешней части цепи (R >> r). При этом напряжение на зажимах источника примерно равно ЭДС: U = IR = Ε – Ir ≈ Ε

При коротком замыкании, когда R ≈ 0, сила тока в цепи и определяется именно внутренним сопротивлением источника и при электродвижущей силе в несколько вольт может оказаться очень большой, если r мало (например, у аккумулятора r ≈ 0,1 — 0,001 Ом). Провода могут расплавиться, а сам источник выйти из строя.

Если цепь содержит несколько последовательно соединённых элементов с ЭДС Ε1

, Ε2, Ε3 и т. д., то полная ЭДС цепи равна алгебраической сумме ЭДС отдельных элементов.

Для определения знака ЭДС любого источника нужно вначале условиться относительно выбора положительного направления обхода контура. На рисунке (15.11) положительным (произвольно) считают направление обхода против часовой стрелки.

Если при обходе цепи данный источник стремится вызвать ток в направлении обхода, то его ЭДС считается положительной: Ε > 0. Сторонние силы внутри источника совершают при этом положительную работу.


Если же при обходе цепи данный источник вызывает ток против направления обхода цепи, то его ЭДС будет отрицательной: Ε < 0. Сторонние силы внутри источника совершают отрицательную работу. Так, для цепи, изображённой на рисунке 15.11, при обходе контура против часовой стрелки получаем следующее уравнение:

Εп = Ε1 + Ε2 + Ε3 = lΕ1| – |Ε

2| + |Ε3|

Если Εп > 0, то согласно формуле (15. 20) сила тока I > 0, т. е. направление тока совпадает с выбранным направлением обхода контура. При Εп < 0, наоборот, направление тока противоположно выбранному направлению обхода контура. Полное сопротивление цепи Rп равно сумме всех сопротивлений (см. рис. 15.11):

Rп = R + r1 + r2 + r3.

Для любого замкнутого участка цепи, содержащего несколько источников токов, справедливо следующее правило: алгебраическая сумма падений напряжения равна алгебраической сумме ЭДС на этом участке (второе правило Кирхгофа):

I1R1+ I2R2 + … + InRn = Ε1 + Ε2 + … + Εm

Источник: «Физика – 10 класс», 2014, учебник Мякишев, Буховцев, Сотский



Законы постоянного тока – Физика, учебник для 10 класса – Класс!ная физика

Электрический ток. Сила тока — Закон Ома для участка цепи. Сопротивление — Электрические цепи. Последовательное и параллельное соединения проводников — Примеры решения задач по теме «Закон Ома. Последовательное и параллельное соединения проводников» — Работа и мощность постоянного тока — Электродвижущая сила — Закон Ома для полной цепи — Примеры решения задач по теме «Работа и мощность постоянного тока. Закон Ома для полной цепи»

404 page not found | Fluke

Talk to a Fluke sales expert

Связаться с Fluke по вопросам обслуживания, технической поддержки и другим вопросам»

What is your favorite color?

Имя *

Фамилия *

Электронная почта *

FörКомпанияetag *

Номер телефона *

Страна * United States (Estados Unidos)CanadaAfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarticaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosБеларусь (Belarus)Belgien/Belgique (Belgium)BelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaireBosnia and HerzegovinaBouvet IslandBotswanaBrasil (Brazil)British Indian Ocean TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCape VerdeCayman IslandsCentral African RepublicČeská republika (Czech Republic)ChadChile中国 (China)Christmas IslandCittà Di VaticanCocos (Keeling) IslandsCook IslandsColombiaComorosCongoThe Democratic Republic of CongoCosta RicaCroatiaCyprusCôte D’IvoireDanmark (Denmark)Deutschland (Germany)DjiboutiDominicaEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEspaña (Spain)EstoniaEthiopiaFaroese FøroyarFijiFranceFrench Southern TerritoriesFrench GuianaGabonGambiaGeorgiaGhanaGilbralterGreeceGreenlandGrenadaGuatemalaGuadeloupeGuam (USA)GuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard Island and McDonald IslandsHondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIraqIrelandIsraelIslas MalvinasItalia (Italy)Jamaica日本 (Japan)JordanKazakhstanKenyaKiribati대한민국 (Korea Republic of)KuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMéxico (Mexico)MicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMonserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNederland (Netherlands)Netherlands AntillesNepalNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorge (Norway)Norfolk IslandNorthern Mariana IslandsOmanÖsterreich (Austria)PakistanPalauPalestinePanamaPapua New GuineaParaguayPerú (Peru)PhilippinesPitcairn IslandPuerto RicoРоссия (Russia)Polska (Poland)Polynesia (French)PortugalQatarRepública Dominicana (Dominican Republic)RéunionRomânia (Romania)RwandaSaint HelenaSaint Pierre and MiquelonSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Vincent and The GrenadinesSan MarinoSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSchweiz (Switzerland)SenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Georgia and The South Sandwich IslandsSouth SudanSri LankaSudanSuomi (Finland)SurinameSvalbard and Jan MayenSverige (Sweden)SwazilandTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTimor-LesteTokelauTogoTongaTrinidad and TobagoTunisiaTürkiye (Turkey)TurkmenistanTurks and Caicos IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUnited KingdomUnited States Minor Outlying IslandsUruguayUzbekistanVanuatuVirgin Islands (British)Virgin Islands (USA)VenezuelaVietnamWallis and FutunaWestern SaharaWestern SamoaYemenZambiaZimbabwe

Почтовый индекс *

Интересующие приборы

iGLastMSCRMCampaignID

?Отмечая галочкой этот пункт, я даю свое согласие на получение маркетинговых материалов и специальных предложений по электронной почте от Fluke Electronics Corporation, действующей от лица компании Fluke Industrial или ее партнеров в соответствии с политикой конфиденциальности.

consentLanguage

Политика конфиденциальности

ЗАКОН ОМА ДЛЯ ЗАМКНУТОЙ ЦЕПИ (ф 11)

ЗАКОН ОМА ДЛЯ ЗАМКНУТОЙ ЦЕПИ. (ф 11)

УЭ – 1 Цель: Восприятие и первичное осознание нового материала: ЭДС. Направление тока во внешней цепи. Закон Ома для замкнутой цепи. Сила тока короткого замыкания.

УЭ – 2 Входной контроль (письменно в тетради для контрольных работ)

1 ВАРИАНТ: 1. Что называется электрическим током?

2. Что называют силой тока?

3. Закон Ома для участка цепи

2 ВАРИАНТ: 1. Условия существования электрического тока

2. Формула силы тока

3. Что называют падением напряжения?

Отметка «5» – 3 «4» – 2 «3» – 1

УЭ – 3 ОСУМ

Гальванический элемент – источник постоянного тока, состоит из медной и цинковой пластин, помещённых в раствор серной кислоты (рис. 35 стр. 36 Касьянов В.А.)

ε

– +

A r В

I ↑

R

Направление тока во внешней цепи АВ от плюса к минусу источника тока с внутренним сопротивлением r (эр) и ЭДС – ε

Физическая величина, равная отношению работы сторонних (не кулоновских) сил при перемещении единичного положительного заряда q (ку) от отрицательного полюса источника тока к положительному к величине этого заряда, называется электродвижущей силой источника (ЭДС).

АСТ

ε = ———-

q

Где ε – электродвижущая сила, В (Вольт)

АСТ – сторонние силы (химические, механические, Дж)

q (ку) – заряд, Кл (Кулон)

Напряжение (разность потенциалов) на участке цепи, содержащем источник тока, определяется формулой: U = ε – I · r

Где U(у) – напряжение, В (Вольт)

I – сила тока, А (Ампер)

r (эр) – внутреннее сопротивление источника тока, Ом

Сила тока в полной цепи равна отношению ЭДС цепи к ей полному сопротивлению. ε

I = ———- Закон Ома для полной цепи

R + r

Отсюда: ε = IR + Ir

ЭДС равна сумме падений напряжений на внешнем IR и внутреннем Ir участках замкнутой цепи. ε

При коротком замыкании когда R → 0, тогда IК.З. = —–

r

Сила тока при коротком замыкании возрастает в 1000 раз, что приводит к пожару.

УЭ – 4 Закрепление ОСУМ

ЗАДАЧА: к источнику тока с ε = 12 В и r = 1 Ом подключили резистор R = 9 Ом. Найти разность потенциалов φ1 – φ2 = U между полюсами источника: а) при разомкнутой цепи б) при замкнутой цепи

φ1 – φ2 = ? Решение:

а) φ1 – φ2 = ε = 12 В

ε = 12 В ε 12 B

r = 1 Ом б) I = ———- = ———- = 1,2 А

R = 9 Ом R + r 10 Ом

φ1 – φ2 = ε – I · r = 12 В – 1,2 А · 1 Ом = 10,8 В

Ответы: а) φ1 – φ2 = 12 В б) φ1 – φ2 = 10,8 В

УЭ – 5 Разноуровневая самостоятельная работа № 26 «Закон Ома для полной цепи»

Начальный уровень

1. Какое из приведенных ниже выражений характеризует силу тока в полной цепи? Выберите правильный ответ.

l ε

А. U / R Б. ρ · —- В. ——–

S R + r

2. Как называется физическая величина, характеризующая работу сторонних сил по разделению заряда 1 Кл внутри источника тока? Выберите правильный ответ.

А. напряжение Б. сила тока В. электродвижущая сила

3. Какое из приведённых ниже выражений характеризует работу сторонних сил по перемещению заряда внутри источника тока? Выберите правильный ответ.

А. ε q Б. I ∆t В. U / R

4. Какая физическая величина определяется отношением ЭДС в цепи к полному сопротивлению этой цепи? Выберите правильный ответ.

А. напряжение Б. работа электрического тока В. сила тока

5. Какая физическая величина определяется отношением работы, совершаемой сторонними силами при перемещении заряда q по всей замкнутой электрической цепи, к значению этого заряда? Выберите правильный ответ.

А. сила тока Б. электродвижущая сила В. напряжение

6. Режим короткого замыкания в цепи возникает, когда….. Выберите правильное утверждение.

А. внутреннее сопротивление источника тока очень мало

Б. внешнее сопротивление цепи R → 0

В. внешнее сопротивление цепи R → ∞

Средний уровень

1. Аккумулятор мотоцикла имеет ЭДС 6 В и внутреннее сопротивление 0,5 Ом. К нему подключён реостат сопротивлением 5,5 Ом. Найдите силу тока в реостате.

2. ЭДС батарейки карманного фонарика равна 3,7 В, внутреннее сопротивление 1,5 Ом. Батарейка замкнута на сопротивление 11,7 Ом. Каково напряжение на зажимах батарейки?

3. К источнику с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 1 Ом подключён реостат, сопротивление которого 5 Ом. Найти силу тока в цепи и напряжение на зажимах источника.

4. ЭДС батареи 6 В. Внешнее сопротивление цепи равно 11,5 Ом, а внутреннее – 0,5 Ом. Найти силу тока в цепи и напряжение на зажимах батареи.

Достаточный уровень

1. Определите силу тока при коротком замыкании батарейки с ЭДС 9 В, если при замыкании её на внешнее сопротивление 3 Ом ток в цепи равен 2 А.

2. Источник тока с ЭДС 2 В и внутренним сопротивлением 0,8 Ом замкнут никелиновой проволокой длиной 2,1 м и сечением 0,21 мм2. Определите напряжение на зажимах источника тока.

Отметка «5» 9 – 10 баллов «4» 7 – 8 баллов «3» 5 – 6 баллов

УЭ – 6 Разноуровневое домашнее задание

1 уровень § 11 стр. 35 – 38 до…..замкнутая цепь……. и модуль

2 уровень § 11 вопросы 1 – 5 стр. 40

3 уровень § 11 № 1 – 3 стр. 40

Желающим прочитать § 12, 13

УЭ – 7 Рефлексия. Получили ли удовлетворение собственных познавательных интересов?

Закон Ома для полной цепи с несколькими источниками тока

Ответ:

Закон Ома для полной цепи.

Рассмотрим электрическую цепь, состоящую из источника тока и ре­зистора R.

 

Закон Ома для полной электрической цепи

 

Закон Ома для полной цепи устанавливает связь между силой тока в цепи, ЭДС и полным сопротивлением цепи, состоя­щим из внешнего сопротивления R и внутреннего сопротивления источ­ника тока r.

Работа сторонних сил Aст источника тока, согласно определению ЭДС (ɛ) равна Aст = ɛq, где q — заряд, перемещенный ЭДС. Согласно определе­нию тока q = It, где t — время, в течение которого переносился заряд. Отсюда имеем:

 

Aст = ɛIt.

 

Тепло, выделяемое при совершении работы в цепи, согласно закону Джоуля — Ленца, равно:

 

Q = I2Rt + I2rt.

 

Согласно закону сохранения энергии А = Q. Приравнивая (Aст = ɛIt) и (Q = I2Rt + I2rt), получим:

 

ɛ = IR + Ir.

 

Закон Ома для замкнутой цепи обычно записывается в виде:

 

Закон Ома для полной электрической цепи.

 

Сила тока в полной цепи равна отношению ЭДС цепи к ее полному сопротивлению.

Если цепь содержит несколько последовательно соединенных ис­точников с ЭДС ɛ1, ɛ2, ɛ3 и т. д., то полная ЭДС цепи равна алгебраической сумме ЭДС отдельных источников. Знак ЭДС источника определяется по отношению к направлению обхода контура, который выбирается произвольно, например, на рисунке ниже — против часовой стрелки.

 

Закон Ома для полной электрической цепи

 

Сторонние силы внутри источника совершают при этом по­ложительную работу. И наоборот, для цепи справедливо следующее уравнение:

 

ɛ = ɛ1 + ɛ2 + ɛ3 = | ɛ1| – | ɛ2| -| ɛ3| .

 

В соответствии с Закон Ома для полной электрической цепи сила тока положительна при положительной ЭДС — направление тока во внешней цепи совпадает с направлением обхода контура. Полное сопротивление цепи с несколькими источниками равно сумме внешнего и внутренних сопротивлений всех источников ЭДС, например, для рисунка выше:

 

Rn = R + r1 + r2 + r3.

Объяснение:

Задачи на закон Ома для полной цепи

Задачи на закон Ома для полной цепи .



\( I= \dfrac{\varepsilon }{R+r} \)

\(I\)- Сила тока цепи

\(\varepsilon \) – ЭДС источника питания, [Вольт]

\(r \)- внутреннее сопротивление источника, [Ом]

\(R \) -сопротивление внешней цепи [Ом]

Чаще всего на схемах внутреннее сопротивление источника тока не изображается отдельно от источника, считаю что это усложняет понимание данной темы и провоцирует ошибки для осваивающих тему: “Закон Ома для полной цепи”

Мы всегда будем изображать внутреннее сопротивление источника рядом с ним


Задача 1. (закон Ома для полной цепи)

На схеме, изображенной на рисунке ЭДС источника тока \(\varepsilon=12 Вольт \), внутреннее сопротивление источника тока \(r=2 Ом\), сопротивление внешней цепи \(R=22 Ом\)
Вычислить силу тока цепи.

Показать ответ Показать решение Видеорешение


  

Ответ: \( I= 0,5 A \)

Дано:

\( r=2 Ом \)

\( R=22 Ом \)

\(\varepsilon=12 Вольт \)


\(I-?\) \( I= \dfrac{\varepsilon }{R+r} \) \( I= \dfrac{ 12 В }{22 Ом +2 Ом}= 0,5 A \)

Ответ: \( I= 0,5 A \)

Задача 2. (закон Ома для полной цепи)

Сила тока в электрической цепи, изображенной на рисунке равна 2 Ампера, внутреннее сопротивление батареи \(r=1 Ом\), сопротивление внешней цепи \(R=19 Ом\)
Найти ЭДС батареи \(\varepsilon \)

Показать ответ Показать решение Видеорешение


  

Ответ: \( \varepsilon=40 Вольт \)

Запишем закон Ома для полной цепи,
после чего умножим обе части уравнения на \((R+r)\)
Дано:

\( r=1 Ом \)

\( R=19 Ом \)

\(I=2А \)


\(\varepsilon-?\) \( I= \dfrac{\varepsilon }{R+r} \) \(I(R+r)=\dfrac{\varepsilon }{(R+r)}\cdot (R+r) \)

\(I(R+r)=\varepsilon \)

\( \varepsilon=I(R+r) \)

\( \varepsilon=2А \cdot (19 Ом+1 Ом)=40 Вольт \)

Ответ: \( \varepsilon=40 Вольт \)

Ниже приведено решение этой задачи для “ленивых”

Задача 2. (Решение для ленивых)

Сила тока в электрической цепи, изображенной на рисунке равна 2 Ампера, внутреннее сопротивление батареи \(r=1 Ом\), сопротивление внешней цепи \(R=19 Ом\)
Найти ЭДС батареи \(\varepsilon \)

Показать ответ Показать решение Видеорешение


  

Ответ: \( \varepsilon=40 Вольт \)

Запишем закон Ома для полной цепи,
после чего просто вставим числа:
Дано:

\( r=1 Ом \)

\( R=19 Ом \)

\(I=2А \)


\(\varepsilon-?\) \( I= \dfrac{\varepsilon }{R+r} \) \(2=\dfrac{\varepsilon }{19+1} \)

\(2=\dfrac{\varepsilon }{20} \)

\(2 \cdot 20=\varepsilon \)

\( \varepsilon=40 Вольт \)

Ответ: \( \varepsilon=40 Вольт \)

Задача 3. (закон Ома для полной цепи)

ЭДС источника тока в цепи, изображенной на рисунке \(\varepsilon=6 Вольт \), сила тока в этой цепи составляет 3 Ампера, внутреннее сопротивление источника \(r=0,5 Ом .\) Найти сопротивление внешней цепи \(R\)

Показать ответ Показать решение Видеорешение


  

Ответ: \( R=1,5 Ом \)

Запишем закон Ома для полной цепи,
после чего умножим обе части уравнения на \((R+r)\)
Дано:

\( r=0,5 Ом \)

\( \varepsilon =6 Вольт \)

\(I=3 А \)


\(R-?\) \( I= \dfrac{\varepsilon }{R+r} \) \(I(R+r)=\dfrac{\varepsilon }{(R+r)}\cdot (R+r) \)

\(I(R+r)=\varepsilon \)

\(IR+Ir=\varepsilon \)

\(IR=\varepsilon-Ir \)

\(R=\dfrac{\varepsilon-Ir}{I} \)

\(R=\dfrac{6В-3А \cdot 0,5 Ом}{3А}=1,5 Ом \)

Ответ: \(R=1,5 Ом \)

Ниже приведено решение этой задачи для “ленивых”

Задача 3. (решение для ленивых)

ЭДС источника тока в цепи, изображенной на рисунке \(\varepsilon=6 Вольт \), сила тока в этой цепи составляет 3 Ампера, внутреннее сопротивление источника \(r=0,5 Ом .\) Найти сопротивление внешней цепи \(R\)

Показать ответ Показать решение Видеорешение


  

Ответ: \( R=1,5 Ом \)

Запишем закон Ома для полной цепи,
после чего просто вставим числа
Дано:

\( r=0,5 Ом \)

\( \varepsilon =6 Вольт \)

\(I=3 А \)


\(R-?\) \( I= \dfrac{\varepsilon }{R+r} \) \( 3= \dfrac{6 }{R+0,5} \)

\( 3(R+0,5)= 6 \)

\( 3R+1,5= 6 \)

\( 3R= 6-1,5 \)

\( 3R= 4,5 \)

\( R= 4,5:3 \)

\(R=1,5 Ом\)

Ответ: \(R=1,5 Ом \)

Задача 7. (закон Ома для полной цепи)

ЭДС батареи в электрической цепи, изображенной на рисунке \(\varepsilon=6 Вольт \), сила тока в этой цепи составляет 3 Ампера, внутреннее сопротивление батареи \(r=0,5 Ом .\)
Найти показания вольтметра

Показать ответ Показать решение Видеорешение


  

Ответ: \( U= 4,5 Вольт \)

Вольтметр показывает напряжение на резисторе \(R\)

Зная силу тока цепи и сопротивление \(R\)

сможем найти напряжение на резисторе \(R\) по закону Ома

\(U=IR\)

Запишем закон Ома для полной цепи,

Дано:

\( r=0,5 Ом \)

\( \varepsilon =6 Вольт \)

\(I=3 А \)


\(U-?\) \( I= \dfrac{\varepsilon }{R+r} \) \(I(R+r)=\dfrac{\varepsilon }{(R+r)}\cdot (R+r) \)

\(I(R+r)=\varepsilon \)

\(IR+Ir=\varepsilon \)

\(IR=\varepsilon-Ir \)

\(U=\varepsilon-Ir \)

\(U=6В-3А \cdot 0,5 Ом=4,5 Вольт \)

Ответ: \(U= 4,5 Вольт \)

DK Science & Technology: Circuits

Электрический ток течет по петле, питая лампочки или другие электрические КОМПОНЕНТЫ. Петля представляет собой электрическую цепь. Схема состоит из различных компонентов, связанных между собой проводами. Ток передается по цепи источником питания, например АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕЕЙ.

Таблица 26. ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕПИ

Напряжение – это энергия, отданная каждой единице заряда, протекающей в цепи. точка в цепи каждую секунду
Мощность – это количество электроэнергии, которое цепь использует каждую секунду

ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК?

Электрический ток – это поток электрического заряда (обычно в форме электронов) через вещество.Вещество или проводник, по которому протекает электрический ток, часто представляет собой металлическую проволоку, хотя ток также может протекать через некоторые газы, жидкости и другие материалы.

КОГДА ПРОХОДИТ ТОК В КОНТУРЕ?

Ток протекает только тогда, когда цепь замкнута – когда в ней нет промежутков. В замкнутой цепи электроны текут от отрицательной клеммы (соединения) на источнике питания через соединительные провода и компоненты, такие как лампочки, и обратно к положительной клемме.

ЧТО ДЕЛАЕТ ТЕКУЩИЙ ПОТОК В КОНТУРЕ?

Когда провод подсоединяется к клеммам аккумулятора, электроны перетекают с отрицательного полюса на положительный. В отличие от (противоположных) зарядов притягиваются, подобные (одинаковые) заряды отталкиваются. Электроны имеют отрицательный заряд – они отталкиваются от отрицательного и притягиваются к положительному.

Аккумулятор – это компактный, легко транспортируемый источник электроэнергии. Когда батарея подключена к цепи, она обеспечивает энергию, которая движет электроны в токе.Батареи содержат химические вещества, которые вместе реагируют, разделяя положительный и отрицательный заряды.

ЧТО ВНУТРИ АККУМУЛЯТОРА?

Батарея состоит из одной или нескольких секций или ячеек. Внутри каждой ячейки два химически активных материала, называемых электродами, разделены жидкостью или пастой, называемой электролитом. Маленькие батарейки могут иметь только одну ячейку. Большие мощные батареи могут иметь шесть ячеек.

КАК РАБОТАЕТ АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ?

Внутри ячейки электролит реагирует с электродами, заставляя электроны перемещаться через электролит от одного электрода к другому.Один электрод получает отрицательный заряд, а другой – положительный. Два электрода – это положительный и отрицательный выводы.

Различные объекты, составляющие схему, называются компонентами. Схема должна иметь источник питания, например аккумулятор, а ток течет по проводнику, например по проводу. Лампы, зуммеры и двигатели – это компоненты, которые преобразуют электричество в свет, звук и движение.

Батарея и другие компоненты искусственного кардиостимулятора посылают электрические импульсы по проводам в сердце пациента, чтобы оно продолжало устойчиво биться.Кардиостимулятор устанавливается, когда сердце само не бьется устойчиво.

Материал, хорошо проводящий ток, называется проводником. Металлы являются хорошими проводниками, потому что атомы металлов легко выпускают электроны, переносящие ток. Серебро и медь – лучшие проводники, и большинство электрических проводов сделано из меди. Во избежание поражения электрическим током провода покрывают изолятором.

Некоторые материалы плохо переносят ток. Говорят, что они сопротивляются (противодействуют) течению тока.Материалы, которые делают это, называются изоляторами. Пластик, стекло, резина и керамика – хорошие изоляторы. Изоляторы используются для покрытия проводов и компонентов для предотвращения поражения электрическим током и предотвращения протекания токов.

Выключатели похожи на ворота, которые контролируют поток электричества в цепи. Когда переключатель разомкнут, он создает разрыв в цепи, и ток не течет. Когда он замкнут, он замыкает цепь, и через нее течет ток. Переключатели используются в параллельных цепях для включения и выключения различных частей цепи.

КАК ПОСТАВЛЯЕТСЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ?

Большая часть электроэнергии, которую мы используем в своих домах и на работе, вырабатывается машинами на электростанциях, называемыми генераторами. Генераторы посылают электрический ток через огромную сеть цепей и проводов в дома, офисы и другие здания.

Полные, разомкнутые и короткие электрические цепи – видео и стенограмма урока

Complete vs Open Circuits

Для того, чтобы цепь работала, она должна быть завершенной , что означает, что она должна быть в полном цикле от батареи к компоненту и обратно к батарее.Проволока по прямой ни к чему не приведет. Это похоже на то, как большинство гоночных треков движутся по кругу, и машины проходят несколько кругов.

Если вы возьмете нормальную полную цепь и где-нибудь разорвете соединение, например, отсоединив один конец батареи, подача электричества прекратится. Это называется разомкнутой цепью . Это похоже на блокировку гоночной трассы в определенной точке или перенаправление гоночной трассы в тупик.

Короткое замыкание

Короткое замыкание – это еще один тип нефункционирующей цепи, такой как разомкнутая цепь.Но в этом случае причина, по которой он не работает, другая. В коротком замыкании присутствует полная цепь, но ток течет не так, как предполагалось. Это похоже на то, как гоночная машина находит ярлык к финишу и дисквалифицируется с гонки.

Возможно, это было бы проще объяснить на примере. Допустим, у вас дома есть обычная электрическая цепь с блоком питания и несколькими лампочками, как у обычного светильника. Электроэнергия должна поступать от основного источника питания к лампочкам, а затем снова возвращаться к электросети.

Но тогда представьте, что кто-то засунул кусок фольги в патрон лампочки. Эта оловянная фольга соединяет два вывода лампы так, как не предполагалось. Электричество (электроны) понимают, что они могут пойти по более легкому пути. Вместо того, чтобы протекать через лампочку, они протекают через оловянную фольгу. Им почти не приходится сопротивляться, и это очень легко. Электроны текут все быстрее и быстрее, а батарея быстро разряжается, хотя лампочка не горит.Это называется коротким замыканием; электроны проходят более легкий (более короткий) путь, по которому они не должны были идти.

Краткое содержание урока

Хорошо, давайте уделим пару минут для повторения. Как мы узнали, электрическая цепь – это поток электронов в замкнутом контуре между источником питания и компонентом, на который подается питание. В рамках этого урока мы узнали, что вам нужно знать три типа цепей: полные цепи, разомкнутые цепи и короткие замыкания.

Полная схема – это полный контур, в котором электричество течет так, как должно: от батареи к компоненту и обратно к батарее. Разрыв цепи – это неполная петля, в которой петля разрывается в определенной точке, и электричество вообще не может течь. И, наконец, короткое замыкание . – это замкнутая петля, но электричество течет не так, как предполагалось, обычно по более легкому маршруту и ​​разряжает батарею.

Что такое полный и неполный контур? – Цвета-NewYork.com

Что такое полная и неполная цепь?

Разница между полной и некорректной цепью… Полная означает, что электричество МОЖЕТ и БУДЕТ течь через нее, в то время как неполная цепь не имеет возможности проводить ток.

Что подразумевается под классом полной схемы 6?

Электрическая цепь, в которой отсутствуют зазоры в соединениях между выводами ячейки, проводами и лампочкой и т. Д., называется замкнутой или замкнутой цепью. Лампочка загорается, когда цепь замкнута (или замкнута). В замкнутой цепи электрический ток проходит от одного вывода ячейки к.

Что делает электрическую цепь замкнутой?

Цепь – это полный путь, по которому может течь электричество. Он должен включать в себя источник электричества, например аккумулятор. Материалы, которые позволяют электрическому току легко проходить через них, называемые проводниками, могут использоваться для соединения положительного и отрицательного концов батареи, создавая цепь.

Что происходит, если цепь не замкнута?

Что произойдет, если электрическая цепь не замкнута? Одно можно сказать наверняка: ток не будет течь. Напряжение от источника все еще может распределяться, но ток и, следовательно, рассеиваемая мощность будут равны нулю.

Каковы 3 требования к цепи?

Каждая цепь состоит из трех основных компонентов:

  • токопроводящий «путь», такой как провод или отпечатки на печатной плате;
  • «источник» электроэнергии, такой как аккумулятор или бытовая розетка, и,
  • «нагрузка», для работы которой требуется электроэнергия, например лампа.

Каковы два требования к цепи?

Должен быть источник энергии (аккумулятор), способный выполнять работу на зарядке, чтобы переместить его из места с низким энергопотреблением в место с высоким энергопотреблением. Это устанавливает потенциал между двумя концами электрической цепи. 2. Должен быть замкнутый проводящий контур, соединяющий высокий потенциал с низким.

Что общего в цепи?

Общий – это обычно горячий, который является общим для нескольких точек в цепи, нейтраль – это ваш возврат к источнику, замыкающему цепь.Но в сети (2 горячих провода делят нейтраль) нейтраль является обычным явлением.

Что требуется для схемы?

2 ответа. Минимальные компоненты, необходимые для электрической цепи, – это источник питания, нагрузка, подходящая для источника питания, и проводка в качестве проводника. Переключатель контролирует ток в цепи.

Какие три типа проводов?

Используется три типа проволоки:

  • провод под напряжением (красный цвет)
  • нейтральный провод (черный цвет)
  • заземляющий провод (зеленый цвет)

Какие бывают 3 типа цепей?

На самом деле существует 5 основных типов электрических цепей: замкнутая цепь, разомкнутая цепь, короткое замыкание, последовательная цепь и параллельная цепь.Каждый тип цепи предназначен для создания проводящего пути тока или электричества.

Что течет в проводе?

Электрический ток (электричество) – это поток или движение электрического заряда. Электричество, проводимое в вашем доме по медным проводам, состоит из движущихся электронов. Проволока «заполнена» атомами и свободными электронами, и электроны движутся между атомами.

Может ли ток течь без источника?

В основном нет. Ток – это поток электронов, и для того, чтобы заставить электроны течь (технически называемый дрейфом), вы должны применить разность потенциалов между двумя точками в цепи, чтобы созданное электрическое поле создавало силу на электроны (согласно F = qE), и они начнут двигаться.

Проходит ли электричество через провод или вокруг него?

Электрическая энергия также распространяется посредством волн сжатия, которые проходят через электроны внутри провода. Тем не менее, электрическая энергия не проходит через провод, поскольку звук распространяется по воздуху, а вместо этого всегда перемещается в пространстве за пределами проводов.

Какой ток в цепи?

Определение электрического тока Электрический ток – это поток электрического заряда в цепи.Более конкретно, электрический ток – это скорость прохождения заряда через заданную точку в электрической цепи. Зарядом могут быть отрицательно заряженные электроны или положительные носители заряда, включая протоны, положительные ионы или дырки.

Какой ток в цепи Sanfoundry?

Найдите ток в цепи. Пояснение: I = V / R.

Почему ток течет с отрицательного на положительный?

Поток электрического тока происходит потому, что у нас есть высокий потенциал электронов, собранных на положительном выводе, и низкий потенциал электронов на отрицательном выводе.

Что произойдет, если установить сопротивление на ноль?

Даже если вы рассматриваете сверхпроводник как провод (где сопротивление действительно равно нулю), он все равно имеет значение индуктивности. Когда сопротивление очень мало (или равно нулю), индуктивность становится значительной. Это предотвратит увеличение тока быстрее определенной скорости.

Какие два способа уменьшить ток?

Уменьшите силу тока в цепи, добавив устройство с переменным сопротивлением или увеличив сопротивление любого из устройств, уже имеющихся в цепи. К устройствам с переменным сопротивлением относятся транзисторы, полевые транзисторы и реостаты, которые представляют собой двухконтактные переменные резисторы. Уменьшите напряжение в вашей цепи, чтобы снизить силу тока.

Что означает электрическая мощность?

Вт

Каковы общие электрические символы?

Основные электрические символы

  • Земля или Земля. Символ заземления (символ IEC 5017) обозначает клемму заземления.
  • Резистор. Резистор снижает ток.
  • Переключатель.Отключает ток при открытии.
  • Конденсатор. Символ конденсатора показывает две клеммы, соединенные пластинами.
  • Предохранитель.
  • Антенна.
  • Индуктор.
  • Трансформатор.

Что такое электрические знаки?

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЗНАКИ – Предупреждающий значок в графическом символе, предназначенный для предупреждения и / или указания, как избежать потенциально опасного состояния Мэри Грейс Б.

Что означает R в схемах?

Сопротивление в Ом, обозначается буквой «R».

Что такое символ сопротивления?

Ом

Что такое 1 Ом?

R иногда используется как десятичная точка. Итак, 100R составляет 100 Ом, 4R7 – 4,7 Ом и т. Д. – mkeith 20 июля 2016 г., 5:09. 5.

Что означает R в сопротивлении?

R означает сопротивление и используется вместо десятичной точки.

R – это то же самое, что и Ом?

, где I – ток через проводник в единицах ампер, V – напряжение, измеренное на проводе в единицах вольт, а R – сопротивление проводника в единицах Ом.Ом объяснил свои экспериментальные результаты немного более сложным уравнением, чем современная форма, приведенная выше (см. § История ниже).

Что означает K на резисторе?

Обычно используется значение «K», что означает одну тысячу Ом. Таким образом, если сопротивление резистора составляет 7000 Ом, можно также сказать, что он имеет значение 7 кОм. РЕЗИСТОРЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО И ПАРАЛЛЕЛЬНО.

Какого цвета резистор на 10 Ом?

Резистор на 10 кОм имеет 4 цветных полосы: коричневый, черный, оранжевый и золотой с допуском 5% соответственно. 1 = 10. 4-я полоса = золото = ± 5% (допуск)

Как рассчитать нагрузку схемы: Избегайте перегрузки схемы

Ранее мы поделились простым способом составить схему электрической системы вашего дома. Однако, если это было слишком сложно или вам неудобно, обратитесь к нашим опытным электрикам, которые выполнят эту работу. На этой неделе мы расскажем, как можно рассчитать нагрузку цепи.

Вы составили схему электрических цепей своего дома и теперь можете сказать, какая цепь питает каждое устройство или прибор.Далее идут расчеты. Очень важно и полезно знать, сколько энергии потребляют ваши устройства.

Итоги обучения электричеству:

Прежде чем мы начнем, вот краткое описание того, как работает электричество. Электричество измеряется в ваттах. Например, лампа в сто ватт потребляет сто (100) ватт электроэнергии. Ватт – это произведение напряжения и силы тока.

Напряжение измеряется в «вольтах», а сила тока часто выражается в «амперах». Чтобы рассчитать общую нагрузку на цепь, вы должны сложить мощность всех устройств в этой цепи. Лампочки и большинство мелких бытовых приборов имеют метки с буквой «w».

Может ли эта цепь выдержать эту нагрузку ?:

Не прикасайтесь к лампочкам после того, как они горят. Обычно их не нужно откручивать, чтобы узнать мощность. Если на устройстве указан только ток, умножьте количество ампер на сто двадцать (120) вольт. Сто двадцать вольт – это напряжение стандартных цепей.

Включите все устройства, которые постоянно подключены к цепи, а также подключаемые устройства, которые вы не отключаете очень часто.Многие люди не отключают кофемашину, тостер, вентилятор или блендер каждый день.

После расчета нагрузки сравните общую мощность с номинальной нагрузкой этой цепи. Ель говорит: «Цепи с выключателями на 15 минут рассчитаны на 15 ампер». Это означает, что максимальная номинальная нагрузка одной из этих цепей составляет тысячу восемьсот ватт.

Пример: 120 В x 15 А = 1800 Вт

Если вы попытаетесь использовать более восемнадцати сотен ватт, вы перегрузите схему. Сейчас все щелкает? Если вы перегрузите цепь, выключатель сработает в целях вашей безопасности.

Цепи с автоматическими выключателями «20» рассчитаны на двадцать ампер и имеют максимальную нагрузку в две тысячи четыреста ватт.

Пример: 120 В x 20 А = 2400 Вт

В основном, сравните, сколько электроэнергии вы используете в настоящее время, общую мощность и номинальную нагрузку для каждой цепи. Например, если у вас есть цепь на пятнадцать ампер, обслуживающая освещение и розетки в гостиной, которая обеспечивает пятьсот ватт для освещения, пятьсот для телевизора и кабельной приставки и двести ватт для оборудования звуковой системы, вы получите всего 1200 Вт.

Но если вы подключите вакуум, когда подключены все эти устройства, вы превысите общую мощность автоматического выключателя в полторы тысячи ватт. Из-за этой перегрузки цепи вы вызовете срабатывание прерывателя, отключая питание.

Для хорошего практического опыта не превышайте восьмидесяти процентов максимальной номинальной нагрузки. Обратитесь к примеру с вакуумом. Для схемы на пятнадцать ампер безопасная нагрузка составляет 1440 Вт. Для схемы на двадцать ампер безопасная нагрузка составляет одну тысячу девятьсот двадцать ватт.

Свяжитесь с Sanford Electric Company II, Inc. для решения этой проблемы. Возможно, вам понадобится новая проводка или полная замена проводки. Мы найдем решение для вашего дома. Приходите в следующий раз, чтобы узнать больше обо всем, что связано с электрикой.

Штатный писатель

Ток и сопротивление

Электрические цепи с движущимися зарядами – обычное дело в нашем технологическом обществе. Ток, сопротивление и электродвижущая сила – понятия, необходимые для описания этих цепей.

Текущий

Ток (I) – это количество заряда за время, которое проходит через область, перпендикулярную потоку:

Ток измеряется в единицах СИ – амперы (А), и

.

Это определение тока может применяться к зарядам, движущимся в проводе, в электролитической ячейке или даже в ионизированных газах.

При визуализации заряда, протекающего по цепи, неточность представлять электроны, движущиеся очень быстро по цепи.Средняя скорость, или скорость дрейфа ( v b ), отдельных зарядов мала; электроны проводимости в медной проволоке движутся со скоростью 10 –4 м / с. Формула

, где q – заряд электрона, A – площадь поперечного сечения провода, а n – количество электронов проводимости на кубический метр. При такой скорости время прохождения 10 см составляет около 11 минут.Из опыта очевидно, что лампочка загорится не так долго после включения выключателя. Когда цепь замыкается, все распределение зарядов почти немедленно реагирует на электрическое поле и приводится в движение почти одновременно, даже если отдельные заряды движутся медленно.

Аккумулятор обеспечивает напряжение (В) между своими выводами. Электрическое поле, созданное в проводе, подключенном к клеммам батареи, вызывает протекание тока, которое возникает, когда ток имеет полный проводящий путь от одной клеммы батареи к другой – это называется схемой . По соглашению направление тока во внешней цепи (не в батарее) является направлением движения положительных зарядов. В металлах электроны являются движущимися зарядами, поэтому определение направления тока противоположно действительному течению отрицательных зарядов в проводе. (Примечание: электрические поля не обнаруживаются в проводниках со статическими зарядами, как показывает закон Гаусса, но электрические поля могут существовать в проводнике, когда заряды находятся в движении.)

Разность потенциалов между выводами батареи при отсутствии тока называется электродвижущей силой (ЭДС).Исторический термин ЭДС является неправильным, потому что он измеряется в вольтах, а не в единицах силы, но терминология все еще широко используется.

Сопротивление и удельное сопротивление

Экспериментальным путем было обнаружено, что ток в проводниках пропорционален напряжению. Константа пропорциональности – это сопротивление в цепи. Это соотношение называется законом Ома : V = IR . Сопротивление измеряется в омах ( Вт, ): ом равен 1 вольт / 1 ампер.

Сопротивление проводника зависит от его длины (l) , площади поперечного сечения (A) и его удельного сопротивления ( r ). Удельное сопротивление для конкретного проводника можно найти в таблице свойств материалов. Единица измерения удельного сопротивления – ом-метр. Сопротивление току в проводнике возникает из-за того, что потоку движущихся зарядов препятствует материал провода. Интуитивно понятно, что сопротивление должно увеличиваться с увеличением длины провода, быть обратно пропорциональным площади поперечного сечения (меньшее сопротивление для большей площади) и зависеть от материала провода.Соотношение между сопротивлением и удельным сопротивлением равно

.

Примечание : Резистор – это особый электронный компонент, единственная функция которого – сопротивление току. Сопротивление создается любым препятствующим током, например, лампочкой или нагревательным элементом.

Электроэнергетика и энергия

На рисунке 1 показана простая схема батареи с проводами, соединяющими ее с лампочкой. Нить накала лампы представляет собой сопротивление, показанное в цепи как R рядом с символом сопротивления.Обозначение напряжения батареи – ε. Предположим, что сопротивление в соединительных проводах незначительно, так что лампочка фактически является единственным сопротивлением в цепи. Аккумулятор обеспечивает постоянную разность потенциалов, например, 6 вольт. Когда ток проходит через лампочку, заряды переходят от более высокого потенциала к более низкому с разницей в 6 вольт. Энергия преобразуется в свет и тепло с помощью нити накала лампы.

Рисунок 1

Простая схема с лампочкой в ​​виде резистора R .

Норма расхода энергии равна мощности , задаваемой любым из трех выражений:

Мощность измеряется в ваттах (Вт):


Какой размер провода для моего выключателя мне нужен?

Независимо от того, есть ли у вас выключатель на 30 или 40 ампер, размер провода имеет большое значение. Вот как определить, какой размер провода вам нужен для вашего выключателя.

Проволока продается по нескольким причинам. Самая важная часть, которая будет рассмотрена здесь, – это калибр, иногда называемый AWG (American Wire Gauge).

Калибр – это измерение провода, в частности его диаметра. AWG – это стандартизированная система этого измерения. Калибр провода измеряется от большего к меньшему, при этом более высокие числа означают меньший размер провода.

Точный размер провода очень важен для автоматических выключателей, поскольку он помогает определить, сколько электрического тока может протекать через него и какое сопротивление он имеет. Приведенная ниже таблица покажет вам примерно, какой размер провода необходим для той мощности, которая будет проходить через линию.

Обратите внимание, что информация в этой статье предназначена только в качестве общих рекомендаций. По любым вопросам всегда обращайтесь к сертифицированному электрику, а также к местным электротехническим нормам и правилам.

Таблица допустимой нагрузки сечения проводов

В приведенной ниже таблице мы указываем, какой калибр вам нужен для максимальной силы тока или силы электрического тока. Обратите внимание, что калибр иногда может варьироваться между алюминиевыми и медными проводами. Ниже указан калибр для наиболее часто используемых медных проводов.

Максимальный ток 7 10 15 20 30 40 55 70 95
Калибр (размер провода) 18 16 14 12 10 8 6 4 2

Вот еще несколько подробностей о некоторых наиболее популярных значениях силы тока.Помните, что когда вы используете прибор, всегда сначала проверяйте требования к усилителю. Вы можете рассчитать это, разделив ватты на вольты.

Размер провода 10 AMP

Для максимального тока 10 ампер вам понадобится сечение провода 16. Обычные приборы, которым требуется около 10 ампер, включают в себя: тостер, фен, пылесос, радиатор, стиральную машину, посудомоечную машину и холодильник.

30 AMP Размер провода

Для максимальной силы тока 30 ампер вам понадобится сечение провода 10.Наиболее распространенным предметом домашнего обихода, для которого требуется цепь на 30 А., является центральный кондиционер. Часто люди, живущие в домах на колесах, используют системы на 30, а иногда и на 50 А. для запуска всех приборов в автомобиле.

40 AMP Размер провода

Для максимальной силы тока 40 ампер вам понадобится сечение провода 8. Многим электрическим кухонным приборам, например, электрическим плитам, требуется сила тока 40 ампер.

50 AMP Размер провода

Для максимального тока 50 ампер вам понадобится калибр провода 6. Прерыватели на 50 ампер чаще всего используются для питания самых разных устройств. Однако одной кухонной духовке может потребоваться 50 ампер. Для многих электрических сушилок также требуется автоматический выключатель на 50 А.

Чтение этикеток на кабелях

Вы часто покупаете провода в кабеле, но важно знать, как правильно читать этикетки на продуктах, чтобы купить правильный продукт. Вот что нужно запомнить:

  • Во-первых, вы часто увидите AWG провода (ов) в кабеле. Таким образом, для провода калибра 14 будет цифра «14».

  • Далее вы можете увидеть дополнительный номер.Его можно читать в любом из этих двух форматов: «14-2» или «14/2». Это число обозначает количество служебных проводов или проводов в кабеле.

  • Тогда вы можете увидеть «G» или «w / G». Оба означают, что кабель поставляется с заземляющим проводом, который не учитывается в общем количестве проводов, уже указанном на этикетке.

Автоматические выключатели

При обновлении прибора или кондиционера важно правильно определить потребляемый ток.

Если ваш автоматический выключатель на 20 ампер, вы не можете установить продукт, который требует 30 ампер. Это не так просто, как просто заменить автоматический выключатель. Электропроводку к прибору тоже нужно поменять.

Хотя, когда происходит обратное, решение проще. Например, предположим, что вы использовали прибор, требующий 30 ампер. Если вы замените это новым прибором, который требует только 20 ампер, вам нужно будет заменить автоматический выключатель и розетку, но вам не нужно менять провод.Это связано с тем, что провод может безопасно переносить меньшую мощность, чем было рассчитано, без каких-либо потенциальных проблем. Однако провод не может выдерживать большую мощность, чем была рассчитана, в противном случае он может нагреться и создать опасность возгорания.

Другие аспекты, которые следует учитывать

Длина провода:

При определенных обстоятельствах может потребоваться большой размер провода, даже если ваши требования к усилителю не оправдывают этого. Переходите к следующему по размеру проводу, если длина вашей трассы превышает 100 футов, внутри кабелепровода или вместе с другими проводами, где рассеивание тепла может быть затруднено.Как и при любых электромонтажных работах, по любым вопросам об особых обстоятельствах проконсультируйтесь со специалистом.

Материал проволоки:

Если вы используете провод, который не сделан из меди, латуни или серебра, вам нужно будет проверить, нужен ли вам другой размер. Алюминиевые провода гораздо менее распространены, чем медные, и они также отличаются от них по требованиям: они обеспечивают 61% проводимости медных проводов, но имеют только 30% веса меди.

Что произойдет с проводом неправильного размера?

Невероятно опасно использовать провод меньшего сечения, чем необходимо.Проволока может перегреться и расплавиться. Это может привести к повреждению выключателя или прибора и стать причиной возгорания.

Использование провода большего сечения, чем необходимо, не опасно. Это может доставлять неудобства, поскольку проволока большего размера обычно тяжелее и жестче, но это не создает никаких потенциальных опасностей.

Выбор правильного размера провода – важный шаг в любом электрическом проекте или установке автоматического выключателя. Особенно важно помнить, что речь идет не только о количестве – не забывайте учитывать все возможные факторы, когда дело касается калибра провода.Информация в этой статье является только руководством – мы настоятельно рекомендуем вам проконсультироваться со своим электриком и проверить свои местные и национальные электрические правила перед покупкой и установкой проводов.

Серия

и параллельные схемы в источниках питания

Фотоэлектрические модули и батареи являются строительными блоками системы. Хотя каждый модуль или батарея имеют номинальное напряжение или силу тока, их также можно соединить вместе, чтобы получить желаемое напряжение в системе.

1. Цепи серии

Соединения проводов серии

выполняются между положительным (+) концом одного модуля и отрицательным (-) концом другого модуля. Когда нагрузки или источники питания подключаются последовательно, напряжение увеличивается. Последовательная проводка не увеличивает производимую силу тока. На изображении справа показаны два модуля, подключенных последовательно, что дает 24 В и 3 А. Цепи серии

можно также проиллюстрировать с помощью батареек для фонарей. Батареи фонарей часто подключаются последовательно для увеличения напряжения и питания лампы с более высоким напряжением, чем одна батарея могла бы питать в одиночку.

Вопрос: Каково результирующее напряжение при последовательном подключении четырех батарей 1,5 В постоянного тока?

Ответ: 6 вольт

2.Параллельные цепи

Параллельные проводные соединения выполняются от положительных (+) к положительным (+) клеммам и от отрицательных (-) к отрицательным (-) клеммам между модулями. Когда нагрузки или источники подключаются параллельно, токи складываются, а напряжение одинаково во всех частях цепи. Чтобы увеличить силу тока в системе, источники напряжения должны быть подключены параллельно. На изображении справа показаны фотоэлектрические модули, подключенные параллельно, чтобы получить систему на 12 В, 6 А. Обратите внимание, что параллельное соединение увеличивает производимый ток и не увеличивает напряжение.

Батареи также часто подключаются параллельно для увеличения общей емкости ампер-часов, что увеличивает емкость накопителя и продлевает время работы. S

3. Последовательные и параллельные схемы

Системы могут использовать сочетание последовательной и параллельной проводки для получить требуемые напряжения и силы тока. На изображении справа показаны четыре модуля на 3 А, 12 В постоянного тока, подключенных последовательно и параллельно. Гирлянды из двух модулей соединены последовательно, увеличивая напряжение до 24 В. Каждая из этих струн подключается параллельно цепи, увеличивая силу тока до 6 ампер.В результате получилась система на 6 ампер и 24 В постоянного тока.

4. Последовательные и параллельные батареи

Преимущества параллельной схемы можно проиллюстрировать, наблюдая, как долго проработает фонарик, прежде чем батареи полностью разрядятся. Чтобы фонарик прослужил вдвое дольше, необходимо вдвое увеличить емкость аккумулятора.

На рисунке слева последовательно к другой цепочке из четырех аккумуляторов добавлен ряд из четырех батарей для увеличения емкости (ампер-часов).Новая цепочка батарей подключается параллельно, что увеличивает доступные ампер-часы, тем самым добавляя дополнительную емкость и увеличивая время использования. Вторую цепочку нельзя было добавить последовательно, потому что общее напряжение будет 12 вольт, что несовместимо с 6-вольтовой лампой.

5. Высоковольтные фотоэлектрические массивы

До сих пор в этой главе мы обсуждали только входное напряжение до номинального 24 В. Сегодня для большинства инверторов с подключением к сети без батарей требуется вход постоянного тока высокого напряжения.Это входное окно обычно находится в диапазоне от 350 до 550 В постоянного тока. Из-за требований инвертора к входу высокого напряжения фотоэлектрические модули должны быть подключены последовательно, чтобы в достаточной степени увеличить напряжение.

6. Примеры последовательного и параллельного подключения и инструкции

1. Подключите фотоэлектрические модули (массив) последовательно или параллельно, чтобы получить желаемое напряжение в системе.

2. Рассчитайте общую мощность модуля для вольт и ампер.

3. Подключите массив к контроллеру заряда.

4. Подключите батареи последовательно или параллельно, чтобы получить желаемое напряжение в системе.

5. Рассчитайте общее напряжение аккумуляторной батареи и емкость ампер-часов.

6. Подключите аккумуляторную батарею к контроллеру заряда.

Источник : «ФОТОЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ – Руководство по проектированию и установке» компании Solar Energy International.

Тренинг по сертификации солнечной энергии от профессиональных установщиков солнечных батарей

С 18 сертифицированными IREC-ISPQ тренерами по солнечной фотоэлектрической системе и 24 сертифицированными специалистами по установке солнечных фотоэлектрических систем, сертифицированными NABCEP – больше, чем в любой другой учебной организации по солнечной энергии, – опытная команда Solar Energy International находится в авангарде образования в области возобновляемых источников энергии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.