Закон ома для участка цепи в интегральной и дифференциальной формах: 4.3. Закон Ома

Содержание

4.3. Закон Ома

Немецкий физик Г. Ом экспериментально установил закон, согласно которому сила тока, текущего по однородному (отсутствуют сторонние силы) металлическому проводнику, пропорциональна падению напряжения на проводнике:

Сопротивление проводника. Величина R называется электрическим сопротивлением проводника. Единица сопротивления – 1 Ом. Для однородного цилиндрического проводника

где l – длина проводника; S – площадь его поперечного сечения; – зависящий от свойств материала коэффициент, называемый удельным электрическим сопротивлением. В системе СИ единица измерения есть .

Дифференциальная форма закона Ома. Найдем связь между плотностью тока j и напряженностью поля Е в одной и той же точке проводника.

В изотропном проводнике упорядоченное движение носителей тока происходит в направлении вектора Е. Поэтому направления векторов j и Е совпадают.
Рассмотрим в однородной изотропной среде элементарный объем с образующими, параллельными вектору Е, длиной , ограниченной двумя эквипотенциальными сечениями 1 и 2 (рис. 4.3).

Обозначим их потенциалы и , а среднюю площадь сечения через . Используя закон Ома, получим для тока , или для плотности тока , следовательно

Перейдем к пределу при , тогда рассматриваемый объем можно считать цилиндрическим, а поле внутри него однородным, так что

где Е – напряженность электрического поля внутри проводника. Учитывая, что
j и Е совпадают по направлению, получаем

Это соотношение является дифференциальной формой закона Ома для однородного участка цепи. Величина называется удельной проводимостью.

На неоднородном участке цепи на носители тока действуют, кроме электростатических сил , еще и сторонние силы , следовательно, плотность тока в этих участках оказывается пропорциональной сумме напряженностей. Учет этого приводит к дифференциальной форме закон Ома для неоднородного участка цепи.

От закона Ома в дифференциальной форме легко перейти к интегральной форме. Рассмотрим неоднородный участок цепи. Внутри этого участка выберем контур тока, удовлетворяющий следующим условиям: в каждом сечении, перпендикулярном к контуру, величины имеют с достаточной точностью одинаковые значения; векторы в каждой точке направлены по касательной к контуру.

Вследствие закона сохранения заряда сила постоянного тока в каждом сечении должна быть одинаковой.

Поэтому величина постоянна вдоль контура. Тогда, заменяя j отношением , получаем

Умножим это соотношение на dl и проинтегрируем вдоль контура:

где представляет собой суммарное сопротивление участка цепи, первый интеграл в правой части – разность потенциалов на концах участка, а второй интеграл определяет ЭДС , действующую на участке цепи. Таким образом .

ЭДС , как и сила тока I, величина алгебраическая. В случае, когда ЭДС способствует движению положительных носителей тока в выбранном направлении (в направлении 1-2), . Если ЭДС препятствует движению положительных носителей в данном направлении, то :

Последняя формула выражает закон Ома для неоднородного участка цепи. Для замкнутой цепи закон Ома имеет вид

где R – сопротивление нагрузки, r – внутреннее сопротивление источника тока.

Вопросы

1) Какова связь между проводимостью и сопротивлением, удельной проводимостью и удельным сопротивлением
2) Какой вид имеет вольт-амперная характеристика металлического элемента: линейный или экспоненциальный
3) Каковы правила знаков для силы тока и ЭДС при записи закона Ома для неоднородного участка цепи
4) Поясните когда необходимо использовать закона Ома и интергальной форме, а когда в дифференциальной

Закон Ома для однородного участка цепи в дифференциальной форме

1. 4. Закон Ома для однородного участка цепи в дифференциальной форме.

Установим связь между плотностью тока и
напряженностью поля в проводнике.
Воспользуемся законом Ома
для участка цепи
U
E dl
EdS
I
.
R dl
dS
jdS
EdS
j
1
,
E,

2. 4. Закон Ома для однородного участка цепи в дифференциальной форме.

4. Закон Ома для однородного участка цепи в
дифференциальной форме
.
Соотношение
j γE
называется законом Ома в дифференциальной
форме для однородного участка цепи.

3. 5. Электродвижущая сила. Источники тока

Для поддержания тока в цепи необходимо наличие
таких участков, на которых положительные заряды
переносились бы в сторону увеличения потенциала.
Перенос носителей заряда на таких участках возможен
лишь с помощью сил не электростатического
происхождения ̶ сторонних сил.
Для количественной характеристики поля
сторонних сил вводят напряженность E .
Физическая величина, равная работе сторонних сил

по перемещению единичного положительного
заряда в цепи или на ее участке, называется
электродвижущей силой (ЭДС) источника
электроэнергии:

4. 5. Электродвижущая сила. Источники тока

Работа
Аст совершается за счет энергии,
затрачиваемой в источнике тока.
Работа сторонних сил по перемещению заряда q0 на
участке цепи равна:
Для поля сторонних сил циркуляция его
напряженности по замкнутому контуру не равна нулю.

Поэтому поле сторонних сил не потенциально.

5. 6. Закон Ома для неоднородного участка цепи

Закон Ома в случае
действия
полей
и E запишется
E
̶ обобщенный закон Ома.
в виде
j γ E E
j dl
Выполним
преобразования:
2
E dl E dl ,
2
2
γ
j dl
1 γ 1 E dl 1 E dl .2 2
j dl
dl
I ρ IR .
В случае постоянного тока:
2
2
γ
S
1
1
E
d
l
,
E
dl ε12 .

1
2
1
1
Приходим к интегральной форме закона Ома для
неоднородного участка цепи:
IR 1 2 ε12.

6. 7. Мощность тока. Закон Джоуля – Ленца.

7. Мощность тока. Закон Джоуля – Ленца.
Рассмотрим произвольный однородный участок, к
концам которого приложено напряжение U. За время
dt через сечения проводника переносится заряд
dq = Idt. Работа сил электрического поля по переносу
заряда dq будет равна:

7. 7. Мощность тока.

Закон Джоуля – Ленца. 7. Мощность тока. Закон Джоуля – Ленца.
Закон Джоуля – Ленца в интегральной форме:
количество теплоты, выделяемое постоянным
электрическим током на участке цепи, равно
произведению квадрата силы тока на время его
прохождения и электрическое сопротивление
этого участка цепи
Получим закон Джоуля–Ленца в
дифференциальной форме.
Выделим в проводнике элементарный
цилиндрический объем dV = dSdl, обладающий
сопротивлением R = ρdl/dS.

8. 7. Мощность тока. Закон Джоуля – Ленца.

7. Мощность тока. Закон Джоуля – Ленца.
По закону Джоуля – Ленца за время dt в этом объеме

выделится теплота

9. 8. Расчет разветвленных электрических цепей. Правила Кирхгофа.

10. 8. Расчет разветвленных электрических цепей. Правила Кирхгофа.

Закон ома в интегральной форме для однородного участка цепи — Блог Маланьина

В предыдущем параграфе мы выяснили, что в однородном проводнике средняя.

Она выражает в дифференциальной форме закон Ома для неоднородного участка цепи. Закон Ома в интегральной форме для однородного участка цепи не содержащего ЭДС Для однородного линейного проводника выразим R через? ? Выражение 4 или 5 представляет собой закон Ома для неоднородного участка цепи в интегральной форме. Закон Ома для однородного участка цепи в интегральной форме. Закон ома в интегральной форме для однородного участка цепи. Закон Ома для однородного участка цепи и закон Ома в дифференциальной форме. Здесь предполагается, что проводник однородный и имеет постоянную площадь. Закон ома в интегральной форме для неоднородного и однородного участка цепи. Закон Ома интегральной форме для однородного участка цепи. Однородный и неоднородный участки цепи. Эту формулу еще называют законом Ома в интегральной форме. Закон Ома в дифференциальной форме Закон Ома в интегральной форме для однородного участка цепи не содержащего ЭДС Для однородного линейного. Закон ома для однородного участка цепи в интегральной и дифференциальной форме.

С учетом этого закон Ома для замкнутой цепи дифференциальной форме будет иметь вид В таком. От закона Ома дифференциальной форме легко перейти к интегральной форме. Закон Ома для неоднородного участка цепи в интегральной форме является. В своей работе Ом записал закон в. Закон Ома в интегральной форме для однородного участка цепи не содержащего ЭДС Для однородного линейного проводника выразим R через, 7. Ом экспериментально установил, что сила тока в. Рассмотрим в однородной изотропной среде элементарный объем с. Ома в дифференциальной форме. 4 приходим к закону Ома для однородного. Закон Ома для однородного участка цепи. Далее учтем, что величина алгебраическая если, то 0 если же, то. 22 есть закон Ома в интегральной обобщенной форме для цепи. Используя закон Ома для однородного участка цепи, формулу 2. Cпециально для Вас подготовлен образовательный документ Закон Ома для однородного участка цепи в интегральной и дифференциальной форме. Ома для неоднородного участка цепи в интегральной форме, который являетсяобобщенным законом Ома.

Закон Ома для участка цепи 8 класс. Имеет смысл освежить эти знания, в статье мы напомним трактовку закона, составленного Омом, для однородного и неоднородного участка и полной цепи. Закон Ома в интегральной форме для однородного участка цепи не содержащего ЭДС. Закон Ома в интегральной форме. 23, можно записать закон Ома в интегральной форме для участка. Ом экспериментально установил закон, согласно которому сила тока. Закон Ома для тока в газахЗакон Ома, представляющий один из важнейших законов. E однородна, то так же однородная величина. Ома для однородного участка. Последнее уравнение выражает собой закон Ома в интегральной форме для участка цепи. Закон Ома в дифференциальной форме Закон Ома в интегральной форме для однородного участка цепи не содержащего.Последнее уравнение выражает собой закон Ома в интегральной форме для участка цепи, содержащего эдс и формулируется следующим образом падение.

Закон Ома — Викизнание… Это Вам НЕ Википедия!

Закон Ома связывает величину напряжения (либо ЭДС) и силы тока в линейной электрической цепи с её сопротивлением. Открыт в 1826 году. Назван в честь Георга Ома.

Существует два варианта закона Ома в интегральной форме — для участка цепи и для всей цепи, дифференциальная форма и расширения его для случаев синусоидального переменного тока и переходных процессов.

Закон Ома для участка цепи[править]

Закон Ома для участка цепи гласит, что сила тока в участке цепи помноженная на сопротивление участка равна напряжению между его концами.

В виде формулы:

либо

где

Закон можно выразить также через величину электрической проводимости :

Обе записи закона Ома эквивалентны.

Закон Ома для всей цепи[править]

Закон ома для всей цепи гласит, что сила тока циркулирующего по неразветвлённой замкнутой цепи, помноженная на суммарное сопротивление этой цепи равна суммарной ЭДС источников в ней.

В виде формулы:

где

Закон Ома в дифференциальной форме[править]

Дифференциальная форма позволяет рассматривать не целый участок цепи, а бесконечно малый элемент проводника с током посредством связи векторов напряжённости электрического поля и плотности тока через удельное сопротивление или удельную проводимость :

, или

То есть дифференциальная форма закона Ома полностью аналогична интегральной с учётом замены величин, описывающих макроскопические физические тела на величины, описывающие физические поля в конкретной точке пространства. При этом однако следует учитывать, что удельные сопротивление и проводимость являются вообще говоря тензорами, и, если среда проявляет анизотропию по отношению к электрическому току, то векторы напряжённости и плотности тока могут иметь разные направления (электрический ток отклоняется от линий электрического поля).

Закон Ома для переменного тока[править]

Закон Ома применим как к постоянному току, так и к мгновенным значениям напряжения и тока:

где

— напряжение между концами участка цепи в момент времени ,
— сила тока, протекающего через участок цепи в момент времени .

Более того, закон Ома применим и к таким величинам, как амплитудное, действующее, среднее, минимальное, максимальное значение, размах напряжения и тока, связывая соответствующие величины между собой. Так амплитуда напряжения будет связана с амплитудой тока выражением

среднее значение напряжения и тока — выражением:

и т. д. Любая линейная функция тока и напряжения будет подчиняться закону Ома, если закону Ома подчиняется мгновенное значение.

Применимость закона Ома[править]

Закон Ома носит эмпирический характер. Он с хорошей точностью применим к подавляющему большинству материалов. К таким материалам, например, относятся металлы и сплавы, электролиты, их растворы и расплавы и многие другие вещества. Неприменим закон, или применим в очень узких пределах к полупроводникам.

Применимость закона ограничена не только материалами. Закон не учитывает различные эффекты, которые могут приводить нелинейности или непостоянству коэффициента пропорциональности. К таким эффектам можно отнести влияние саморазогрева на сопротивление, скин-эффект, электрический и термический пробой.

Протекание электрического тока через неидеальный проводник приводит к преобразованию электрической энергии в тепло, а, следовательно к повышению температуры проводника. Электрическое сопротивление материалов зависит от температуры, а значит, прохождение тока будет влиять на сопротивление, таким образом зависимость тока от напряжения будет нелинейной. Наличие обратной связи между сопротивлением и разогревом это может приводить к сложному характеру зависимости, например, к лавинообразному. Также в силу инерционности тепловых процессов он также будет иметь зависимость от времени. Эффект сильно проявляет себя в нагревательных приборах и лампах накаливания, а также используется в самовосстанавливающихся предохранителях и бареттерах.

Скин-эффект вытесняет переменный электрический ток на поверхность проводника, что приводит к возрастанию сопротивления проводника от частоты тока. Несмотря на то, что он не вносит нелинейность в зависимость тока от напряжения, возникает зависимость сопротивления от частоты. Это также приводит к искажению формы электрических сигналов с широким спектром.

Расширения закона Ома[править]

Закон Ома для реактивного сопротивления[править]

При протекании тока через такие элементы, как конденсаторы и катушки индуктивности закон Ома для мгновенных значений тока и напряжения не выполняется. Однако, если рассматривать действие на такие элементы напряжения, подчиняющемуся гармоническому закону:

в силу их линейности ток также будет гармоническим, но со сдвигом фазы :

При этом амплитудные значения напряжения и тока будут пропорциональны (при отрицательном сдвиге фаз её значение будет отрицательным), так что можно можно написать для них следующую формулу:

где коэффициент пропорциональности называется реактивным сопротивлением. Его можно вычислить по формулам:

для катушки с индуктивностью и

для конденсатора с ёмкостью ,

где — частота в герцах, — угловая частота гармонического сигнала.

Закон Ома для комплексных амплитуд[править]

метода комплексных амплитуд позволяет обобщить действие закона Ома на цепи обладающие как активным, так и реактивным сопротивлением. Для этого вводятся и — комплексные напряжение и ток, выражающие амплитуду и фазу, и комплексное сопротивление , где — активное сопротивление, — реактивное сопротивление, — мнимая единица, и сам закон принимает форму:

Ту же связь можно аналогично выразить через комплексную проводимость , где — активная проводимость и — реактивная проводимость:

Численный метод трехмерных проводников во временной области с включением излучения с сосредоточенной схемой параметров и плотность тока ${\varvec{j}}$ используются в качестве переменных для описания электромагнитных явлений в трехмерном проводнике.

2}\).Для устойчивых численных решений важно максимально строго рассматривать расстояние $R({\varvec{x}}-{\varvec{x}’})$ в знаменателе и время задержки. Здесь $\varepsilon$ – диэлектрическая проницаемость, а $\mu$ проницаемость, определяемая материалами, окружающими проводники. Использование манометра Лоренца по сравнению с другими манометрами в качестве кулоновского манометра может иметь преимущество при описании потенциала и тока в проводниках ²² .

Кроме того, мы используем уравнение непрерывности как закон сохранения заряда для заряда и плотности тока в проводнике.Мы используем закон Ома, ${\varvec{E}}=\rho {\varvec{j}}$, представленный уравнениями в частных производных с использованием потенциалов и плотности тока.

$$\begin{align} \frac{ \partial q(x,y,z, t) }{\partial t } + {\varvec{\nabla}} \cdot {\varvec{j}}(x ,y,z,t)& = 0 ~, \end{aligned}$$

(3)

$$\begin{align} -{\varvec{\nabla}} U(x,y,z,t) – \frac{\partial {\varvec{A}}(x,y,z,t) }{\partial t}& = \rho {\varvec{j}}(x,y,z,t)~. \end{выровнено}$$

(4)

Здесь $\rho$ – удельное сопротивление проводника. Эти четыре уравнения для четырех величин $U, {\varvec{A}}, q, {\varvec{j}}$ являются фундаментальными уравнениями для описания явлений передачи и излучения ¹⁶ . Это сильно связанные уравнения, и мы должны разработать надежный алгоритм для устойчивых численных решений с подходящими начальными и граничными условиями. Здесь феноменологический закон Ома представляет собой влияние электромагнитного поля на движение частиц с заряженными частицами в проводниках.Микроскопический вывод закона Ома из квантовой теории многих тел был выполнен в теории линейного отклика ²⁷ .

Начнем с формулировки численного метода для устойчивого решения приведенных выше четырех связанных уравнений. Во-первых, мы дискретизируем интегральные уравнения с условиями запаздывания, показанными в уравнениях. (1) и (2). И заряд, и ток существуют в трехмерном проводнике конечного объема. Мы используем следующие импульсные функции для расширения плотности заряда:

$$\begin{aligned} f_{j}(x)& = \left\{ \begin{array}{lll} 1 &{}\left(j -{\ frac {1} {2}} \ right) \ Delta x \ le x < \ left (j + {\ frac {1} {2}} \ right) \ Delta x , \ quad (j = 1,2 ,\cdots N_{x}) \\ 0 &{}{\mathrm{иначе}} \end{массив} \right.\end{выровнено}$$

(5)

$$\begin{align} f_{k}(y)& = \left\{ \begin{array}{lll} 1 &{}\left(k-{\frac{1}{2}}\ справа) \ Delta y \ le y < \ left (k + {\ frac {1} {2}} \ right) \ Delta y, \ quad (k = 1,2, \ cdots N_ {y}) \\ 0 & {}{\mathrm{иначе}} \end{массив} \right. \end{выровнено}$$

(6)

$$\begin{align} f_{l}(z)& = \left\{ \begin{array}{lll} 1 &{}\left(l-{\frac{1}{2}}\ справа)\Delta z \le z <\left(l+{\frac{1}{2}} \right)\Delta z, \quad (l=1,2,\cdots N_{z})\\ 0 & {}{\mathrm{иначе}} \end{массив} \right.{m}(t)& = \left\{ \begin{array}{lll} 1 &{}(m-1)\Delta t < t \le m \Delta t, \qquad \quad (m=1, 2,\cdots N_{t})\\ 0 &{}{\mathrm{иначе}} \end{массив} \right. {-}} (x)& = \left\{ \begin{array}{lll} 1 &{}{\mathrm{for}}~~\left( j – {\frac{1}{2}} – {\frac{ 1}{2}}\delta (\alpha , x) \right) \Delta x \le x < \left( j + {\ frac {1} {2}} - {\ frac {1} {2}} \ delta (\alpha , x) \right) \Delta x \\ 0 &{}{\mathrm{иначе}}~~~~~~~~~~(j=1,2\cdots N_{x}+1 ) \end{массив} \right.{m+{\frac{1}{2}}}(t)& = \left\{ \begin{array}{lll} 1 &{}{\mathrm{for}}~~\left( m-{\ frac{1}{2}}\right) \Delta t < t \le \left( m+{\frac{1}{2}}\right) \Delta t, \\ 0 &{}{\mathrm{иначе }}~~~~~~~~~~(m=1,2\cdots N_{t}+1) \end{массив} \right. \end{выровнено}$$

(12)

Здесь импульсные функции плотности тока смещены от функции плотности заряда на полуцелое число, умножающее размер дискрета, направление которого зависит от составляющей плотности тока.{м+1/2}\).

Используя метод коллокации, мы берем точки коллокации в пространстве как центр прямоугольника, выраженного импульсной функцией. С другой стороны, мы отметили, что момент времени коллокации должен быть самым новым временем, определяемым импульсной функцией. {m}& = m \Delta t, \qquad (m = 1,2,\cdots N_{t}) \end{aligned}$$

(18)

С другой стороны, плотность тока и векторный потенциал определяются в позиции, сдвинутой от плотности заряда и скалярного потенциала на полуцелое число, умноженное на дискретный размер.{m+{\frac{1}{2}}} \end{align}$$

(26)

На рисунках 1 и 2 показаны позиционные отношения между потенциалом и плотностью тока, определенные в точке коллокации в уравнениях. (23) и (26).

Рисунок 1

Конечный объем потенциала, определяемый импульсными функциями $f_{j}(x), f_{k}(y)$ и $f_{l}(z)$ в уравнениях. (5), (6) и (7) выражены сплошной линией куба. Центральная черная точка обозначает потенциал в точке коллокации.+}(z)\) в уравнениях (9), (10) и (11) выражены штриховыми линиями куба. Точки коллокации потенциала отклоняются на полуцелое число, кратное шагу, от плотности тока по направлению. {m}-t_{(j,k,l)}(x’, y’, z’)) }{ R(x’-x_{j} , y ‘-y_ {k}, z’-z_ {l}) } {\ mathrm {d}} x’ {\ mathrm {d}} y’ {\ mathrm {d}} z’ ~.\end{выровнено}$$

(27)

Малый объем $V_{(j’,k’,l’)}$ получается импульсной функцией $f’$s в направлениях x , y и z . Мы также отмечаем, что важно ввести $t_{(j,k,l)}(x’, y’, z’)$, которое представляет собой время задержки для распространения между точками $(x_{ j}, y_{j},z_{k})$ и $(x’,y’,z’)$, которые должны быть проинтегрированы при пространственном интегрировании по $x’, y’, з’$.

$$\begin{align} t_{(j,k,l)}(x’, y’, z’) = \frac{R(x’-x_{j}, y’-y_{k} , z’-z_{l}) }{ v }~, \end{aligned}$$

(28)

, где v – скорость передачи сигнала, $v=1/\sqrt{\varepsilon \mu}$.{n}(t_{(j,k,l)}(x’,y’,z’))\), как показано на рис. 3. В обычном методе используется межцентровое приближение, где координаты $x’,y’,z’$ во времени задержки аппроксимируются в точке коллокации конечного объема $V_{(j’,k’,l’)}$ ²² . Затем мы можем вынести плотность заряда с временем задержки из интеграла по $x’,y’,z’$, и подынтегральная функция становится просто $1/R(x’-x_{j}, y’-y_{k}, z’-z_{l})$ в кубе $V_{(j’,k’,l’)}$. Хотя вычисление локального потенциального коэффициента становится простым, это межцентровое приближение приводит к связанным уравнениям в частных производных с запаздыванием.{n}\) в $z=0$. Черная точка представляет собой точку коллокации потенциала, а сплошной квадрат, окружающий черную точку, представляет собой конечный объем потенциала для случая $\Delta x = \Delta y$ и $\Delta tv={\frac{ 1}{2}}\Дельта х$. Цветной круг с центром в точке коллокации $(x_{1},y_{1},z_{1})$ имеет радиус $(n+1)\Delta tv$ и представляет диапазон интегралов в $(x’,y’,z’)$ эффекта задержки n на точку колокации $(x_{1},y_{1},z_{1})$.{m+\frac{1}{2}} }{ 2 }~. \end{выровнено}$$

(36)

Здесь мы определяем точки коллокации, сдвинутые на целое число, как $j_{\pm }=j\pm \delta (\alpha , x)$, $k_{\pm }=k\pm \delta ( \alpha , y)$, $l_{\pm }=l\pm \delta (\alpha , z)$. Используя уравнения (31), (33), (35) и (36), мы можем вывести неизвестные величины $U, q, A_\alpha$ и $j_\alpha$ заблаговременно, используя все соответствующие прошлые количества.

Кроме того, мы выводим уравнения разности задержек в терминах потенциала и тока, используемых в теории цепей.{0} + \frac{\Delta \alpha \rho }{2} \right) } \end{align}$$

(40)

Использование формул. (38) и (40), мы можем получить наиболее продвинутый потенциал U и плотность тока $j_\alpha$, используя известные прошлые потенциалы и плотности тока.

Как записывается закон Ома для участка цепи. Закон Ома для полной цепи

Закон Ома для полной цепи — это эмпирический (выведенный из эксперимента) закон, устанавливающий зависимость между силой тока, электродвижущей силой (ЭДС) и внешним и внутренним сопротивлениями в цепи.

При проведении реальных исследований электрических характеристик цепей постоянного тока необходимо учитывать сопротивление самого источника тока. Так в физике происходит переход от идеального источника тока к реальному источнику тока, имеющему собственное сопротивление (см. рис. 1).

Рис. 1. Изображение идеального и реального источников тока

Учет источника тока с собственным сопротивлением обязывает использовать закон Ома для всей цепи.

Сформулируем закон Ома для полной цепи так (см. рис. 2): Ток в полной цепи прямо пропорционален ЭДС и обратно пропорционален полному сопротивлению цепи, где под полным сопротивлением понимается сумма внешних и внутренних сопротивлений.

Рис. 2. Схема закона Ома для полной цепи.

R – внешнее сопротивление [ОМ];
r – сопротивление источника ЭДС (внутреннего) [Ом];
I – сила тока [А];
ε- EDC источника тока [B].

Рассмотрим некоторые задания по этой теме. Задания закона Ома на полную цепь, как правило, дают учащимся 10 класса, чтобы они лучше освоили указанную тему.

I. Определить силу тока в цепи с лампочкой, сопротивлением 2,4 Ом и источником тока которой 10 В, и внутренним сопротивлением 0,1 Ом.

По определению закона Ома для всей цепи ток равен:

II. Определить внутреннее сопротивление источника тока с ЭДС 52 В.Если известно, что при включении этого источника в цепь с сопротивлением 10 Ом амперметр показывает значение 5 А.

Запишем закон Ома для полной цепи и выразим из него внутреннее сопротивление:

III. Однажды школьник спросил учителя физики: «Почему садится батарейка?» Как грамотно ответить на этот вопрос?

Мы уже знаем, что реальный источник имеет свое сопротивление, которое обусловлено либо сопротивлением растворов электролитов для гальванических элементов и аккумуляторов, либо сопротивлением проводников для генераторов.По закону Ома для полной цепи:

, следовательно, ток в цепи может уменьшиться либо за счет уменьшения ЭДС, либо за счет увеличения внутреннего сопротивления. Величина ЭДС вблизи батареи почти постоянна. Следовательно, ток в цепи уменьшается за счет увеличения внутреннего сопротивления. Итак, «батарейка» садится, так как увеличивается ее внутреннее сопротивление.

Закон Ома для участка цепи: ток Сила I. Расположение на электрической цепи Прямо пропорционально натяжению U. На концах участка и обратно пропорционально его сопротивлению Р.

Формула Закона: И. =. Отсюда пишем формулу U. = ИК. и Р =. .

Рис.1. Сюжетная цепочка Рис.2. Полная цепь

Закон Ома для полной цепи: ток Мощность I. Полная электрическая цепь raeaDes (электроэнергия) источник тока E. разделить на полное сопротивление цепи ( R + R). Полное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений внешней цепи Ом. и внутренней Ом. Источник тока. Формула закона I =.
. На рис. 1 и 2 – схемы электрических цепей.

3.Последовательное и параллельное соединение проводников

Проводники в электрических цепях могут быть соединены последовательно и параллельно . Смешанное соединение объединяет оба этих соединения.

Сопротивление, при включении которого вместо всех других проводников, расположенных между двумя точками цепи, сила тока и напряжение остаются неизменными, называется эквивалентным сопротивлением эти проводники.

Последовательное соединение

Последовательно называется соединением, в котором каждый проводник соединяется только с одним предыдущим и одним последующим проводником.

Как следует из первых правил Кирхгофа При последовательном соединении проводников мощность электрического тока, протекающего по всем проводникам, одинакова (на основании закона сохранения заряда).

1. С последовательным соединением жилы (рис. 1) мощность тока во всех жилах одинакова: I. 1 = И. 2 = И. 3 = И.

Рис. 1. Избирательное соединение двух проводников.

2. По закону Ома напряжение U. 1 и У. 2 На проводники равные У. 1 = ИК. 1 , У. 2 = ИК. 2 , У. 3 = ИК. 3 .

Напряжение при последовательном соединении жил равно сумме напряжений на отдельных участках (проводниках) электрической цепи.

У. = У. 1 + У. 2 + У. 3

Просмотр Ом, Напряжение U. 1, U. 2 на проводниках равные U. 1 = ИК. 1 , У. 2 = ИК. 2 , В соответствии со вторым правилом Кирхгофа напряжение на всей площадке:

U. = У. 1 + У. 2 = ИК. 1 + ИК. 2 знак равно я (р. 1 + Р. 2 )= I · р. Получаем: р. = Р. 1 + Р. 2

Общее напряжение U. На проводниках равной сумме напряжений У. 1 , У. 2 , У. 3 равно: У. = У. 1 + У. 2 + У. 3 = И. · ( Р. 1 + Р. 2 + Р. 3 ) = ИК.

где р. Эк. – эквивалент Сопротивление всей цепи. Отсюда: Р. Эк. = Р. 1 + Р. 2 + Р. 3

При последовательном соединении эквивалентное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных участков цепи : R. Эк. = Р. 1 + Р. 2 + Р. 3 +…

Этот результат справедлив для любого числа последовательно соединенных проводников.

Из закона, масс: при равенстве тока для последовательного соединения:

I. = , И. = . Отсюда знак равно или = , т.е. напряжения в отдельных участках цепи прямо пропорциональны сопротивлению участков.

С последовательным соединением n. одинаковые проводники общим напряжением, равным напряжению одной U 1 на их номер н. :

У. ПОСЛЕД = сущ. · У. 1 . Аналогично сопротивлению : Р. ПОСЛЕДНИЙ знак равно н. · Р. 1

При размыкании цепи одного из последовательно соединенных потребителей ток пропадает во всей цепи, поэтому последовательное включение на практике не всегда удобно.

Электрический ток и опасное напряжение не слышно (кроме гудящих высоковольтных линий и электроустановок).Токовые части, находящиеся под напряжением, внешне ничем не отличаются.

Узнать их невозможно и по запаху, и по высоким температурам в штатных режимах работы они не отличаются. Но мы поворачиваем в тихую и тихую розетку пылесоса, щелкаем выключателем — и энергия словно берется из ниоткуда, сама собой материализуя шум и компрессию внутри бытового прибора.

Опять же, если воткнуть в розетку разъёма два гвоздя и взять их, то буквально всем телом почувствуете реальность и объективность существования электрического тока.Делать это настоятельно не рекомендуется. Но примеры с пылесосом и гвоздями наглядно демонстрируют нам, что изучение и понимание основных законов электротехники способствует безопасности при обращении с бытовым электричеством, а также устранению суеверных предрассудков, связанных с электрическим током и напряжением.

Итак, рассмотрим один, самый ценный закон электротехники, который полезно знать. И постарайтесь сделать это в максимально популярной форме.

Закон Ома

1.Дифференциальная форма записи Закона Ома

Самым важным законом электротехники является, конечно же, закон Ома . О его существовании знают даже люди, не имеющие отношения к электротехнике. А между тем на вопрос «Знаете ли вы закон Омы?» В технических вузах есть ловушка для укоренившихся и наглых школьников. Товарищ, конечно, отвечает, что закон Ома знает в совершенстве, а потом его просят привести этот закон в дифференциальную форму.Получается, что получается, что Школьник или первокурсник еще учится и учится.

Однако дифференциальная форма записи Закона Ома на практике почти не применима. Он отражает зависимость между плотностью тока и напряженностью поля:

, где G — электропроводность цепи; Е – сила электрического тока.

Все это попытки выразить электрический ток, учитывая только физические свойства материала проводника, без учета его геометрических параметров (длины, диаметра и т.п.).Дифференциальная форма записи закона Ома — чистая теория, знание ее вовсе не требуется.

2. Интегральная форма записи закона Ома для участка цепи

Прочие дела являются неотъемлемой формой записи. Она также имеет несколько разновидностей. Самый популярный из них Закон Ома для участка цепи: i = u/r

Иначе говоря, ток на участке цепи всегда тем выше, чем больше приложенное к этому участку напряжение и меньше сопротивление этого участка.

Этот “вид” Закона Ома просто обязателен для запоминания всем, кому хоть иногда приходится иметь дело с электричеством. К счастью, зависимость довольно проста. Ведь напряжение в сети можно считать неизменным. Для розетки оно равно 220 вольтам. Поэтому получается, что ток в цепи зависит только от сопротивления цепи, подключенной к розетке. Хеза — это простая мораль: этому сопротивлению нужно следовать.

Короткие замыкания, которые всем на слух, происходят именно из-за низкого сопротивления внешней цепи.Предположим, что из-за неправильного соединения проводов фазный и нулевой провод в ответвительной коробке оказались соединены между собой напрямую. Тогда сопротивление участка цепи резко уменьшится почти до нуля, а ток также резко возрастет до очень большой величины. Если проводка правильная, то сработает автоматический выключатель, а если его нет, либо он неисправен, либо неправильно выполнен, то провод не справится с повышенным током, нагреется, расплавится и может стать причиной возгорания.

Но бывает, что устройства, включенные в розетку и проработавшие далеко не один час, становятся причиной короткого замыкания.Типичный случай – вентилятор, обмотки двигателя которого перегрелись из-за продувания лопаток. Изоляция обмоток двигателя не рассчитана на серьезный нагрев, быстро приходит в негодность. В результате возникают аварийные короткие замыкания, которые снижают сопротивление и в соответствии с законом Ома также приводят к увеличению тока.

Повышенный ток, в свою очередь, приводит изоляцию обмоток в полную негодность, и не наступает интерсенсон, а самое настоящее, полное короткое замыкание.Ток идет помимо обмоток, сразу с фазы в нулевом проводе. Правда, все сказанное может произойти только с совсем простым и дешевым вентилятором, не снабженным термозащитой.

Закон Ома для переменного тока

Следует отметить, что приведенная выше запись закона Ома описывает участок цепи постоянного напряжения. В сетях переменного напряжения имеется добавочное реактивное сопротивление, а полное сопротивление приобретает значение квадратного корня из суммы квадратов активного и реактивного сопротивлений.

Закон Ома для участка цепи переменного тока принимает вид: I = U / Z ,

, где Z — общее сопротивление цепи.

Но большое реактивное сопротивление характерно, прежде всего, для мощных электрических машин и силовой преобразовательной техники. Бытовое электрическое сопротивление Бытовые приборы и лампы почти полностью активны. Поэтому в быту для расчетов можно использовать простейшую форму записи закона Ома: I = U/R.

3.Интегральная форма записи для полной цепочки

Раз есть форма записи закона для участка цепи, то есть закон Ом для полной цепи: i=E/(R+R).

Здесь R — внутреннее сопротивление источника ЭДС сети, а R — полное сопротивление самой цепи.

На физической модели Чтобы проиллюстрировать этот подвид Закона Ома, не нужно ходить пешком – это бортовая электрическая сеть автомобиля, аккумулятор в котором является источником ЭДП.Нельзя считать сопротивление накопления равным абсолютному нулю, поэтому даже при прямом замыкании между его выводами (отсутствие сопротивления R) ток будет расти не до бесконечности, а просто до большой величины. Однако этого высокого значения, конечно же, достаточно, чтобы вызвать оплавление проводов и возгорание автомобиля. Поэтому электрические цепи автомобилей защищают от короткого замыкания с помощью предохранителей.

Такой защиты может быть недостаточно, если происходит замыкание блока предохранителей относительно аккумулятора, или если один из предохранителей полностью заменен на кусок.медный провод. Тогда спасение только в одном – нужно как можно быстрее разорвать цепь, скинув “массу”, то есть минусовую клемму.

4. Интегральная форма записи закона Ома для участка цепи, содержащей источник ЭЦП

Следует отметить, что существует еще одна разновидность закона Ома – для участка цепи, содержащей источник ЭДС:

Здесь u — разность потенциалов в начале и в конце рассматриваемой области. Знак перед значением ЭДС зависит от направления его относительно напряжения. Воспользуйтесь Законом Ома для участка цепи, часто учитываемого при определении параметров цепи, когда часть цепи недоступна для детального изучения И нас не интересует. Допустим, он спрятан в деталях кузовных предметов. Оставшаяся схема имеет источник ЭДП и элементы с известным сопротивлением. Затем, измерив напряжение на входе неизвестного участка цепи, можно вычислить ток, а затем — и сопротивление неизвестного элемента.

выводы

Таким образом, мы видим, что «простой» закон Омы не так прост, как кому-то может показаться. Зная все формы интегральной записи законов Ома, можно понять и легко запомнить многие требования электробезопасности, а также обрести уверенность в обращении с электричеством.

Физический закон, определяющий связь (или электрическое напряжение) с током, протекающим в проводнике, и сопротивлением проводника.Установлен Георгом Омом в 1826 году и назван в его честь.

Закон Ома для переменного тока

Приведенные выше соображения о свойствах электрической цепи при использовании источника (генератора) с переменной во времени ЭДС остаются справедливыми. Особое внимание уделяется только учету специфических свойств потребителя, приводящих к расхождению достижения напряжением и током его максимальных значений, то есть учет фазового сдвига.

Если ток синусоидальный с циклической частотой Ω (\DisplayStyle\Omega), а в цепи присутствуют не только активные, но и реактивные составляющие (емкости, индуктивность), то закон Ома обобщается; Входящие в него значения становятся исчерпывающими:

U = i ⋅ z (\displaystyle\mathbb(u)=\mathbb(i)\cdot z)

У = У. 0 эл. я. ω т. – напряжение или разность потенциалов,
I. – сила тока
Z = Re. − т.е. Δ – интегральное сопротивление (электрический импеданс),
R. = √ R A. 2 + R R. (i (\omega t +\varphi)) ),) что ИМ = U = U.(\DisplayStyle\Operatorname(IM)\MathBB(U)=U.) Тогда все значения тока и напряжения в схеме следует рассматривать как F=im=f(\displaystyle f = \имяоператора(им)\mathbb(f))
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта “Записки электрика”..
Сегодня открываю новый раздел на сайте под названием.
В этом разделе я постараюсь объяснить вопросы электротехники в наглядной и простой форме. Скажу сразу, что далеко углубляться в теоретические знания мы не будем, а с азами познакомимся в достаточном порядке.
Первое, с чем я хочу вас познакомить, это с законом Ома для участка цепи. Это главный закон, который необходимо знать каждому.
Знание этого закона позволит нам беспрепятственно и безошибочно определить значения силы тока, напряжения (разности потенциалов) и сопротивления на участке цепи.
Кто такой ОМ? Немного истории
Закон Ома открыл известный немецкий физик Георг Симон Ом в 1826 году. Вот так он выглядел.
Не буду рассказывать всю биографию Георга Ома. Подробнее об этом можно узнать на других ресурсах.
Скажу только самое главное.
Своим именем назван самый основной закон электротехники, который мы активно применяем в сложных расчетах при проектировании, на производстве и в быту.
Закон Ома для однородного участка цепи выглядит так:
I – значение тока, проходящего через участок цепи (измеряется в амперах)
U – значение напряжения на участке цепи (измеряется в вольтах)
Р – сопротивление участка цепи (измеренное в Оме)
Если объяснить формулу словами, то получается, что сила тока пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению участка цепи.
Давайте проведем эксперимент
Чтобы понять формулу не на словах, а на деле, необходимо собрать следующую схему:
Цель этой статьи — наглядно показать, как использовать закон Ома для участка цепи. Поэтому эту схему я собрал на своем рабочем стенде. Смотрите ниже, как это выглядит.
С помощью управляющей клавиши (элемента) можно выбрать либо постоянное напряжение, либо переменное напряжение на выходе.В нашем случае используется постоянное напряжение. Меняю уровень напряжения с помощью лабораторного автотрансформатора (ПОЗЖЕ).
В нашем эксперименте я буду использовать напряжение на участке цепи, равное 220 (В). Контроль напряжения на выходе наблюдаю за вольтметром.
Теперь мы полностью готовы провести собственный эксперимент и проверить закон Омы в реальности.
Ниже я приведу 3 примера. В каждом примере мы будем определять искомое значение 2 способами: с помощью формулы и практическим способом.
Пример №1.
В первом примере нам нужно найти ток (i) в цепи, зная величину источника постоянного напряжения и сопротивление светодиодной лампочки.
Напряжение источника постоянного напряжения U = 220(В) . Сопротивление светодиодной лампочки равно Р = 40740 (ОМ) .
С помощью формулы находим ток в цепи:
I = и/р = 220/40740 = 0.0054 (а)
Подключаем светодиодную лампочку, включенную в режим амперметра, и измеряем ток в цепи.
На дисплее мультиметра отображается ток цепи. Его значение равно 5,4 (мА) или 0,0054 (а), что соответствует находимому по формуле току.
Пример №2.
Во втором примере нам нужно найти напряжение (U) участка цепи, зная величину тока в цепи и значение сопротивления светодиодной лампочки.
I = 0,0054 (а)
Р = 40740 (ОМ)
С помощью формулы находим напряжение участка цепи:
U = I * R = 0,0054 * 40740 = 219,9(В) = 220(В)
А теперь практически проверим полученный результат.
Подключите мультиметр параллельно светодиодной лампочке, включив режим вольтметра, и измерьте напряжение.
На дисплее мультиметра отображается измеренное значение напряжения. Его значение равно 220 (В), что соответствует напряжению, найденному по формуле закона ОМА для участка цепи.
Пример №3.
В третьем примере нам нужно найти сопротивление (R) участка цепи, зная значение тока в цепи и значение напряжения участка цепи.
I = 0,0054 (а)
У = 220 (Б)
Снова используем формулу и находим сопротивление участка цепи:
Р = U/ I = 220/0.0054 = 40740,7 (ОМ)
А теперь практически проверим полученный результат.
Измеряем сопротивление светодиодной лампочки с помощью или мультиметра.
Полученное значение составило R = 40740 (ОМ) Что соответствует найденному по формуле сопротивлению.
Как легко запомнить закон Ома для участка цепи!!!
Чтобы не запутаться и легко запомнить формулу, можно воспользоваться небольшой подсказкой, которую можно сделать самостоятельно.
Нарисуйте треугольник и введите в него параметры электрической цепи, согласно рисунку ниже. Вы должны получить вот так.
Как им пользоваться?
Использовать треугольный наконечник очень легко и просто. Закройте палец, параметр цепи, который вы хотите найти.
Если параметры, оставшиеся на треугольнике, расположены на одном уровне, то они должны перемножаться.
Если параметры, оставшиеся на треугольнике, расположены на разных уровнях, то необходимо разделить верхний параметр на нижний.
С помощью треугольных наконечников вы не запутаетесь в формуле. Но лучше учить ее как таблицу умножения.
выводы
В конце статьи сделаю вывод.
Электрический ток – это направленный поток электронов из точки с минусовым потенциалом в точку А с плюсовым потенциалом. И чем выше разность потенциалов между этими точками, тем больше электронов перемещается из точки в точку А, т. е.е. Ток в цепи увеличится при условии, что сопротивление цепи останется неизменным.
Но сопротивление лампочки противодействует протеканию электрического тока. И чем больше сопротивление в цепи (последовательное соединение нескольких лампочек), тем меньше будет ток в цепи, при неизменном напряжении сети.
П.С. Вот в интернете нашел забавную, но поясняющую карикатуру на тему закона Ома для сайта схемы.
Закон Ома – Electronics-Lab.com
Введение
Фундаментальное соотношение между током, напряжением и сопротивлением известно как закон Ома и, вероятно, является самым известным и элементарным физическим законом электроники. Именно в 1827 году немецкий физик Георг Симон Ом впервые публикует в книге « Die galvanische Kette, mathematsch Bearbeitet » (на английском языке: Математическое исследование гальванической цепи) раннюю форму закона, который позже возьмет его имя.
В первом разделе мы представим макроскопический закон Ома, который представляет собой форму, демонстрируемую учащимся в начале процесса обучения.
Во втором разделе мы увидим, что различные формы уравнения могут быть адаптированы в зависимости от топологии цепи и характера ее источника, в частности, при рассмотрении режима переменного тока.
Более продвинутые концепции представлены в третьем разделе, где мы сосредоточимся на мезоскопическом определении уравнения, известного как локальное выражение закона Ома .
Презентация
Рассмотрим электрический ток I, протекающий через резистор R, который создает на его выводах разность потенциалов U:
Рис. 1. Ток, проходящий через резистор, представляющий напряжение на его клеммах
Закон Ома устанавливает простую линейную зависимость между этими тремя параметрами, например U=R×I . Любой электрический компонент, который соответствует закону Ома, может быть помечен как омический проводник и имеет вольт-амперную характеристику, как показано на рис. 2 :
. рис. 2: U/I характеристика омического проводника
Важно отметить, что закон Ома является эмпирическим , а это означает, что он получен из экспериментальных наблюдений, а не из теории.
Макроскопическая форма широко используется в электронных схемах, и ее очень полезно знать. Мы можем вычислить неизвестный параметр (например, R), зная два других параметра (например, U и I). Более того, это позволяет нам записать выражение для рассеиваемой мощности в резисторе в виде P=R×I ² .
Эквивалентность в режиме переменного тока
Закон Ома можно обобщить, когда ток и напряжение имеют синусоидальную форму. В этом случае мы используем комплексное обозначение, чтобы записать закон, такой как U=Z×I , где Z представляет собой комплексное сопротивление набора линейных компонентов (резистор, конденсатор и катушка индуктивности).
В резистор
Если мы снова рассмотрим схему, представленную на рис. =U×sin(ωt+φ), а I, U — амплитуды соответствующих сигналов. Однако, поскольку разность фаз в чисто резистивной составляющей равна нулю, получаем U=RI .
В режиме переменного тока выражение закона Ома в резисторе аналогично режиму постоянного тока.
В индукторе
При рассмотрении реактивных элементов все обстоит немного иначе, начнем с катушки индуктивности:
Рис. 3. Переменное напряжение и ток на катушке индуктивности L
. Согласно закону Ленца, напряжение u(t), создаваемое катушкой индуктивности, пропорционально как индуктивности, так и изменениям тока i(t), как показано в уравнении . 1 :
Уравнение 1: Связь между напряжением и током в катушке индуктивности
Из Уравнения 1 можно показать связь между током и напряжением можно записать u(t)=Lω×Isin(ωt+φ) .Демонстрация становится еще проще, если использовать сложные обозначения и знать, что операция вывода в комплексной области аналогична умножению на jω, которое состоит в умножении фазора i(t) на ω и переходе к вращению φ=+π/2 рад (см. руководство по фазовым диаграммам и алгебре).
Таким образом, в катушке индуктивности сигналы тока и напряжения сдвинуты по фазе на Δφ=+π/2 рад. Поскольку напряжение обычно считается эталонным, его выражение остается неизменным (u(t)=U×sin(ωt)), а ток можно записать i(t)=I×sin(ωt+φ).
Закон Ома в индукторе можно записать U=LωI ; φ=+π/2 рад.
В конденсатор
Наконец, рассмотрим конденсатор в режиме переменного тока:
Рис. 4: Напряжение переменного тока и ток через конденсатор емкостью C
В этой конфигурации заряд конденсатора является функцией времени и выражается как q(t)=C×u(t) . Поскольку i(t)=dq(t)/dt, мы можем показать непосредственно или с помощью комплексных обозначений, что i(t)=-Cω×Usin(ωt+φ).
Если мы снова рассмотрим напряжение в качестве опорного сигнала, фазовый сдвиг здесь равен Δφ=-π/2 рад , поэтому выражение для тока равно i(t)=I×sin(ωt-φ ).
Закон Ома в конденсаторе можно записать U=I/Cω; φ=-π/2 рад.
Местная форма
В этом разделе мы обсудим более продвинутую концепцию, известную как локальная форма закона Ома . Прежде чем представить эту специальную форму, нам необходимо ввести и определить некоторые понятия. Мы хотим отметить, что далее векторы выделены жирным шрифтом, а скаляры — нет.
Представление и определения
Локальная форма может быть применена к промежуточному пространственному масштабу между микроскопическим и макроскопическим, известным как мезоскопический масштаб .Обычно считается, что мезоскопический масштаб достаточно велик, чтобы содержать большое количество частиц в элементарном объеме (в нашем случае электронов), но достаточно мал, чтобы такие параметры, как давление и температура, оставались локальными.
Мы обычно называем электроны «носителями заряда» или просто «носителями», они определяются плотностью носителей n _e , их вектором скорости v , элементарным зарядом e и их массой m _e .
Из этих параметров мы можем определить важный вектор j , известный как плотность тока , равным j =-en _e v .Термин -en _e также известен как плотность заряда и обозначается как ρ _e .
Модель Друде
Рассмотрим омический проводник сечения S, на который подается определенное напряжение V, эта разность потенциалов индуцирует электрическое поле E, которое заставляет носитель проводника двигаться:
рис. 5: Схематическое изображение сил (выделено красным) и полей внутри омического проводника
Движение носителей диктуется двумя силами, действующими в противоположных направлениях:
Электрическая сила -e E стремится переместить электроны в направлении, противоположном электрическому полю (то же направление для положительно заряженных носителей).
Сила трения -k v , которая стремится замедлить электроны. Эта сила обусловлена неподвижными зарядами, составляющими кристаллическую решетку омического проводника, в которую с определенной вероятностью врезаются электроны. Параметр k — постоянная величина, зависящая от материала, рассматриваемого в качестве проводника.
Модель Drude (1900) состоит из учета этих двух сил и применения второго закона Ньютона к носителям:
уравнение 2: Второй закон Ньютона в модели Друде
Выражение локальной формы
Мы можем изменить уравнение 2 и записать k/m=1/τ, где τ — параметр времени релаксации омического проводника:
В стационарном режиме (t>>τ) это дифференциальное уравнение первого порядка принимает в качестве решения следующее выражение:
Наконец, плотность тока может быть переписана следующим образом:
Мы обычно пишем скалярный член σ , который известен как электропроводность, местный закон Ома гласит, что j = σ E .
Локальная форма особенно полезна для изучения электрических свойств в микроскопическом масштабе.
Электрическое сопротивление и макроскопический закон Ома
Электрическое поле в омическом проводнике можно записать как E = (В/л) n , где n — единичный вектор, направленный в том же направлении, что и E .
Электрический ток I определяется как:
Ток (Кл/с) действительно может быть понят как сумма плотности тока (Кл/м ² /с) в сечении (м ² ).
Для топологии, представленной в Рисунок 5 , предыдущее выражение можно упростить до I=σES . При замене поля E на V/L получаем:
Наконец, мы можем заключить, что локальная форма закона Ома позволяет нам получить как макроскопический закон Ома, так и определение сопротивления R=L/(σS). Также можно отметить, что 1/σ можно заменить на ρ , которое определяется как удельное сопротивление омического проводника.
Упрощение интегрального выражения, однако, апеллирует к двум сильным гипотезам: проводимость σ постоянна по всему материалу, а плотность тока j коллинеарна оси материала и однородна.По сути, эти две гипотезы можно получить, если предположить, что материал изотропен (однородность во всех ориентациях).
В общем случае для любой топологии и если материал анизотропный, сопротивление можно рассчитать по следующей формуле:
Заключение
В этом руководстве основное внимание уделяется известному физическому закону, известному как закон Ома . Резюме дается в первом разделе, где показаны его структура, определение, последствия и использование.
Второй раздел дает более общую форму закона, когда источник питания работает в режиме переменного тока. При рассмотрении трех элементарных составляющих электроники мы понимаем, что форма закона в режиме переменного тока для резистора не меняется, а для реактивных составляющих записывается иначе.
В последнем разделе мы представляем локальную форму закона Ома , которая адаптирована для промежуточной шкалы между макроскопическим и микроскопическим миром: мезоскопической шкалы.Сначала вводятся многие новые определения и концепции, прежде чем с помощью модели Друде объяснять, как получить локальное выражение. Наконец, мы показываем, что макроскопическая форма закона вместе с выражением сопротивления может быть восстановлена из локальной формы.
Теория слуха со специальной ссылкой на интенсивность, громкость и локализацию в JSTOR
Перейти к основному содержанию Есть доступ к библиотеке? Войдите через свою библиотеку
Весь контент Картинки
Поиск JSTOR Регистрация Вход
Поиск
Расширенный поиск
Изображения
Просматривать
По тематике
Журналы и книги
По названию
Журналы и книги
Издатели
Коллекции
Изображения
Инструменты
Рабочее пространство
Анализатор текста
Серия JSTOR Understanding
Данные для исследований
О Служба поддержки
каково минимально допустимое сопротивление изоляции для прибора класса 2. . 3 Кирпичная
каково минимально допустимое сопротивление изоляции для прибора класса 2. . 3 Кладка 3. 2 IRC 2018, 2015, 2012, 2009 и 2006 годов. Это испытание применимо только к оборудованию класса 1, а также к кабелям и блокам питания. 50д. 2-1/2” д. Раздел 6. Материалы, используемые для пластинчатого заземления. Rancho Dominguez 2050 E. 50 000 Ом. В электрораспределении при повышении напряжения с 11 кВ до 33 кВ для тех же 2 в) 3 г) 4 13. Для одножильных жил кабеля радиусом r 1, радиусом внутренней оболочки r 2, длиной l и удельным сопротивлением материала изоляции ρ периметр проводника равен 2πr l.1 Общие положения 9. Доступная единица, спальная комната или апартаменты должны находиться на доступном маршруте, соответствующем 4. Меггеру) при 1000 Вольт в течение 1 минуты. 2’ x 2’ x ¼” = 600x600x6 мм. Электрические панели лучистого отопления и комплекты панелей отопления Дано: Одноквартирный жилой дом с однофазной главной сервисной панелью на 200 ампер, 120/240 В снабжается медными незаземленными служебно-вводными проводами размером 2/0 AWG THW в г. жесткая металлическая труба (ЖМК). Все деревянные крепления к стропильным фермам должны иметь сечение не менее 100 мм x 25 мм и дважды прибиваться гвоздями к каждой стропильной ферме.Портативное устройство проверьте сами (1) Оборудование класса I, A использование розеток, не соответствующих стандартам BS, (19) Минимально допустимое сопротивление изоляции для нагревательного оборудования класса I мощностью более 3 кВт составляет, A – 30 кОм B – 0, A Прибор класса 1 должен иметь заземление. 25В, мин. Испытание на сопротивление изоляции 61. Методы испытаний 1 – Классы изоляции. сопротивление провода. В настоящее время используются четыре класса изоляции электродвигателей: A, B, F и H (хотя существуют также классы N, R и S).3 : 300 . 7 . Это делается для того, чтобы проверить, выдерживает ли изоляция напряжение, в случае отсутствия заземления корпус двигателя может оказаться под напряжением. сопротивление 500-\Omega$. Материалы с очень низким сопротивлением, такие как металлы, такие как медь и алюминий, общей целью координации изоляции является снижение до экономически и эксплуатационно приемлемого уровня затрат и помех, вызванных повреждением изоляции. 1 Общие 10. 4 3. Тесты тока утечки 4. Как и следовало ожидать, он должен быть очень высоким.Чтобы отрегулировать минимальную настройку, вам потребуется Ø 2. Номинал короткого замыкания: Обеспечьте оборудование с рейтингом короткого замыкания, превышающим минимальную настройку или понижение. Это было установлено на заводе для NG, но может потребоваться регулировка для местных условий. С точки зрения безопасности сопротивление заземляющего электрода должно быть. 3Ù (41. 3 Если указано, должна быть поставлена полностью герметичная система изоляции. 2 и R106. Из таблицы 3 минимальная глубина стержня равна 2. Значения хладостойкости, указанные в данной публикации, являются номинальными и репрезентативными.Обозначения варьируются от 1A до 3A и от 1B до 3B для внешней и внутренней резьбы соответственно. класс огнестойкости (FRR) термин, используемый для классификации огнестойкости первичных и вторичных элементов, как определено в стандартном испытании на огнестойкость или в соответствии с конкретным методом расчета, подтвержденным экспериментальными данными стандартных испытаний на огнестойкость. Электрические защитные перчатки классифицируются по уровню защиты от напряжения, который они обеспечивают, и по устойчивости к озону.VOM — это __ Щелкните или коснитесь здесь, чтобы ввести текст. 17 в климатических зонах 0 и 1, 0. Согласно постановлениям правительства Индии Центрального управления электроснабжения (Меры, касающиеся безопасности и электроснабжения), 2010 г., Правило № 4 Новые требования к кабелю питания специального назначения, предназначенному для быть вплетена в лямки переносной лампы на цепочке 6. 4 2. 2 Часть 1. 1 Зажгите горелку и установите ручку в минимальное положение. Таким образом, если мы хотим проверить, что номинальное напряжение машины составляет 11 кВ, минимальное допустимое сопротивление изоляции будет R=1+11=12 МОм, а для двигателя с номинальным напряжением 220 В значение IR будет равно R=1+.(600x600x300 мм) В случае железа. Телефон, телевидение, домофонные розетки. тестер изоляции для передовых промышленных и электрических испытаний изоляции. Классы потоков. Это означает, что для прохождения теста значение сопротивления изоляции должно быть более 1 МОм. Асбест – это минеральное волокно, встречающееся в горных породах и почве. Испытание на утечку можно использовать в качестве альтернативы испытанию изоляции. Если для достижения 30-минутной огнестойкости потолков требуется один слой гипсокартона типа X толщиной 1/2 дюйма или два слоя обычного гипсокартона толщиной 1/2 дюйма или один; слой обычного гипсокартона толщиной 5/8 дюйма.Прибор класса 2 не имеет заземления, поэтому проверить его на наличие заземления невозможно; такой прибор имеет двойную изоляцию, что обычно является достаточной защитой, и испытание этого типа прибора должно измерять сопротивление изоляции. Рассчитайте повышение температуры 2 доллара. 15 с. Тестер PAT измеряет сопротивление между токоведущими частями (фаза и нейтраль), соединенными вместе, и землей. Посмотреть ответ: Кроме того, каково допустимое значение сопротивления заземления? В идеале заземление должно иметь сопротивление 0 Ом. (1) В настоящих правилах, если контекст не требует иного,—. 0 Ом или меньше. Краткое название и начало. 6. (12) Единый выход – обеспечение эвакуации людей из каждой жилой единицы в случае пожара – может быть приемлемым, если выполняются следующие условия: 3. (2) Система распределения электроэнергии, в которой прерывается, если ток замыкания на землю действительно превышает значение срабатывания УЗО класса А. 6. ЦЕПЬ КЛАССА 2. Огнестойкость: показатели распространения пламени и образования дыма имеют жизненно важное значение; называемые «характеристиками поверхностного горения».4 Сопротивление заземляющих проводников и их окончаний; сопротивление (Ом), падение напряжения (В), испытательный ток (А), продолжительность (мин): нет данных как указано выше. задняя и боковые стороны с 1/8-дюймовым эластичным герметиком и изолированы сзади изоляцией из минерального волокна толщиной не менее 2 дюймов. уровень.1 Ом (или 100 мОм). Кроме того, поэкспериментируйте с резистором и калькулятором закона Ома или изучите сотни других калькуляторов для решения задач по математике, финансам, фитнесу, здоровью и многому другому. Этот тест проводится на приборах класса I и класса II во время тестирования PAT. нет Минимальное допустимое сопротивление изоляции для прибора класса 2 составляет менее 2 МОм между токоведущим и нулевым проводами и любой частью металлического корпуса. 20 b) 0. Q. Трубопровод механической системы, способный переносить жидкости >105°F или 1 кВ) = KV 1 МОм на 1 кВ.9 Это испытание на высокое сопротивление, чтобы определить, находится ли изоляция оборудования в хорошем состоянии или, возможно, в поврежденном и ухудшенном состоянии. Информация об американских национальных стандартах, поддерживаемая в рамках опции непрерывного обслуживания, как описано в основных требованиях ANSI. ПРОВЕРЬТЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ПЕРЕД ПОДКЛЮЧЕНИЕМ ОБОРУДОВАНИЯ. Испытание на огнестойкость a) Огнестойкость b) Толщина покрытия жилы и броневой проволоки c) Дымовыделение 4. При использовании меди минимальный размер служебных вводов должен быть _______.ПРИМЕР – если стержни были просверлены до 10 м (I), то зонд P должен быть как минимум (или более) 20 м (2 x ). испытание выполнено… Измерение сопротивления изоляции является обычным рутинным испытанием, выполняемым для всех типов электрических проводов и кабелей.Его полный набор функций позволяет легко и быстро выполнять расширенное испытание сопротивления изоляции.Онлайн-столбец 1.Общепринятым эмпирическим правилом является изменение сопротивления изоляции в два раза на каждые 10 градусов C. Эти классы определяют допустимые 2) Замкните оба измерительных провода прибора на землю и убедитесь в надежном соединении с землей провода прибора. И его разумная цена делает его отличным соотношением цены и качества. Поэтому логично измерять сопротивление изоляции каждой цепи отдельно. 1910. Тем не менее, шнур питания (если есть) не должен быть отсоединяемым от съемного источника питания… Щит распределительных цепей освещения и электроприборов содержит шести-3-полюсные автоматические выключатели и 8-2-полюсные автоматические выключатели.Не существует единого стандартного порога сопротивления заземления, признанного всеми агентствами. A.2 Изоляционные системы должны подвергаться обработке с использованием смолы со 100% содержанием твердых частиц, а влагостойкие системы должны подвергаться многократному нанесению на обрабатывающую смолу. Каково минимально допустимое значение сопротивления изоляции? Сопротивление изоляции должно составлять приблизительно один МОм на каждые 1000 вольт рабочего напряжения с минимальным значением один МОм. Проверка сопротивления изоляции. В этом испытании образцы изоляции испытываются при температуре 86°F.Что может повлиять на сопротивление изоляции? Факторы, влияющие на измерения сопротивления изоляции, включают такие факторы, как температура, влажность, предыдущее кондиционирование, испытательное напряжение, зарядный ток и продолжительность испытательного напряжения (время электрификации). 75 В) 6. Часть 2. A. 23 К·м²/Вт) мин. по ASTM C518. Идеальным результатом было бы бесконечное сопротивление, но ни один изолятор не идеален, поэтому чем выше показание, тем лучше. 6 Электрическое заземление MCQ. 70% от первоначального (2) Удлинение изоляции в состоянии поставки: без старения: мин.02: Декларация политики (a) Настоящим провозглашается политика государства по защите жизни, здоровья, имущества и общественного благосостояния в соответствии с принципами рационального использования и контроля окружающей среды; и с этой целью сделать его целью Часть J5, как правило, содержит минимальные требования к энергоэффективности для основных энергоемких компонентов систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), используемых в зданиях. 137. Электродные котлы. Используйте коды Voltex и тип продукта для технических целей.33 (ii), минимальное сопротивление изоляции для сети низкого напряжения должно составлять 1 МОм. Испытание на устойчивость к плесени проводится в соответствии со стандартом MIL-STD-810, метод 508. Часть системы электропроводки между стороной нагрузки источника питания класса 2 и подключенным оборудованием. столовая б. 61. Испытание IP проводится специально для определения сухости и чистоты изоляции. Более высокое значение R представляет собой лучший изоляционный материал. – обеспечить международно-приемлемый стандарт безопасности противопожарной защиты путем определения минимальных требований к проектированию, строительству и вводу в эксплуатацию таких систем – служить справочным документом в договорных вопросах между покупателем и подрядчиком Standard Wire & Cable Co.Ток утечки — это ток, который течет от цепи переменного или постоянного тока в части оборудования к шасси или к земле, и может быть либо от входа, либо от выхода. Размеры обычно указаны в мм и могут быть изменены технически. м. Таким образом, заинтересованные стороны должны ознакомиться с этим списком. 1 Система изоляции должна быть класса B или выше. Они могут быть совершенно разными для одного мотора или машины, тестируемых три дня подряд, но не означать плохой изоляции. двойная изоляция). Колонка 2.В этом случае испытание изоляции 500 В постоянного тока является вполне удовлетворительным способом проверки изоляции прибора, поэтому испытание на утечку (которое проверяет то же самое) не требуется. В качестве производственного испытания это испытание часто используется в качестве приемочного испытания заказчиком, при этом минимальное сопротивление изоляции на единицу длины часто указывается заказчиком. Сжиженный нефтяной (LP) газ тяжелее воздуха и не будет выходить вверх естественным путем. Убедитесь, что это место не будет мешать обществу. 3 и иметь следующие доступные элементы и пробелы.Испытания целостности заземления Тест Hipot измеряет способность изделия выдерживать высокое напряжение, прикладываемое между цепями изделия и землей. кухня в. 2 Значения сопротивления кабеля. Изоляционный клей К минимальному расстоянию между валиками уретанового изоляционного клея применяются следующие условия: 1. Элемент 36. На рисунках 14 и 15 показано представление этого испытания изоляции. 0V Требование совместимости VOH > VIH VOL VIL … Стропильные фермы должны быть закреплены в соответствии с Таблицей 1 Приложения 7.Короткое замыкание — преднамеренное или случайное соединение двух точек цепи через пренебрежимо малый импеданс. 137 (a) (2) (i) (B) Испытательное напряжение должно прикладываться непрерывно в течение 3 минут для оборудования, отличного от матового покрытия, и должно непрерывно прикладываться в течение 1 … минимально допустимых значений индекса поляризации в зависимости от класса изоляции — IEEE Стандарт 43-2000 охватывает измерение индекса поляризации: Значение индекса изоляции Класс A 1. E4201. † В нем подробно описаны обязанности, документация и критерии проверки для проектировщиков или монтажников, которые стремятся применить метод, альтернативный методам, «считающимся соответствующими», содержащимся в Части 2.Выберите распределительное устройство для систем класса 15 кВ, чтобы оно имело следующие минимальные номиналы: 1. Категория. Можно сформулировать правило: сопротивление изоляции должно составлять приблизительно один МОм на каждые 1000 вольт рабочего напряжения с минимальным значением один МОм. омметр для непрерывности заземления и сопротивления изоляции, хотя для чувствительного оборудования класса II требуется испытание током прикосновения.