Напишите формулу нахождения ЭДС, если дано напряжение и сила тока, и чему равно внутреннее сопротивление?

Здесь работает закон Ома для полной цепи:
I=E / (R+r), где:
R — сопротивление нагрузки
r — внутриннее сопротивление мсточника питания

От сюда выводим E:
I*(R+r) = E
E = IR+Ir – это формула нахождения ЭДС

Из этой формулы выводим внутреннее сопротивление r:
Ir = E-IR

Только в условии нет сопротивления нагрузки R!!

Если это ток короткого замыкания, то внутреннее сопротивление равно частному от деления напряжения на ток. А ЭДС равна этому напряжению.

I=(U+ЭДС) /R следовательно ЭДС=I*R-U это для неоднородного участка цепи, где U=(ф1-ф2), т. е цепь, содержащая источник ЭДС…. внутреннее сопротивление рассчитывается так: r=U/I, где U – напряжение в режиме холостого хода, т. е. при нулевом токе нагрузки, а I – ток нагрузки в режиме короткого замыкания

в однородном магнитном поле эдс=BS/t

touch.otvet.mail.ru

Внутреннее сопротивление источника питания | Все своими руками

Опубликовал admin | Дата 24 апреля, 2014

     Внутреннее сопротивление источника питания (ИП), это его количественная характеристика, которая определяет величину энергетических потерь при прохождении через источник тока нагрузки. Внутреннее сопротивление имеет размерность сопротивления и измеряется в Омах.

      В практике радиолюбителя в ряде случаев необходимо знать нагрузочную способность источника питания, например, насколько его выходное напряжение уменьшается при подключении нагрузки, или какой выходной ток может обеспечить данный источник питания при заданном провале выходного напряжения.

Обычно внутреннее сопротивление источника питания обозначается Ri (эр итое — так, я помню, всегда произносил наш учитель по электротехнике) и может быть определено по формуле закона Ома. Для начала измеряют выходное напряжение Uхх (Рис.1)источника питания в режиме холостого хода (режим ха-ха) т.е. без нагрузки, допустим оно равно 24 вольта, Uхх = 24В. Затем подключаем нагрузку с нужным током потребления, например максимальный ток нагрузки вашего источника питания будет равен 6А, Iн = 6А и измеряют напряжение на выходе ИП с нагрузкой, допустим Uн = 23,5 В (Рис. 2). Разница между напряжением Uхх и Uн, равная 0,5 В, является падением напряжения на внутреннем сопротивлении данного ИП. Из закона Ома следует, что:

Таким образом, внутреннее сопротивление вашего ИП равно 0,0833 Ом. Таким же способом можно определить Ri трансформатора, аккумулятора, батарейки и т.д.
Надеюсь все понятно. Успехов. К.В.Ю.

Обсудить эту статью на – форуме “Радиоэлектроника, вопросы и ответы”.

Просмотров:5 340

www.kondratev-v.ru

Внутреннее сопротивление источника

На внутреннем сопротивлении источника, как и на внешнем, происходит падение напряжения. Поэтому напряжение на зажимах источника  меньше ЭДС как раз на эту величину.

Задача 1. Гальванический элемент с ЭДС В и внутренним сопротивлением Ом замкнут накоротко. Определить силу тока короткого замыкания.

При коротком замыкании  сопротивляться току будет только внутреннее сопротивление источника:

   

Ответ: 3 А.

Задача 2. ЭДС элемента В, а внутреннее сопротивление Ом. Какой будет сила тока во внешней цепи, если ее сопротивление равно 0,50; 1; 2 Ом?

К внутреннему сопротивлению здесь добавится еще внешнее сопротивление нагрузки, тогда

   

Следовательно

   

   

   

Ответ: А, А, А.

Задача 3. Каково внутреннее сопротивление элемента, если его ЭДС В и при внешнем сопротивлении Ом сила тока А?

   

Следовательно

   

Таким образом, при .

Ответ: Ом.

Задача 4. ЭДС батарейки от карманного фонаря В, внутреннее сопротивление Ом. Батарейка замкнута на сопротивление Ом. Каково напряжение на зажимах батарейки?

Определим сначала ток:

   

Следовательно, на внутреннем сопротивлении источника произойдет падение напряжения

   

На зажимах батарейки будет напряжение

   

Ответ: В.

Задача 5. ЭДС батареи В, внешнее сопротивление цепи Ом, а внутреннее – Ом. Найти силу тока в цепи, напряжение на зажимах батареи и падение напряжения внутри батареи.

Определим сначала ток:

   

Следовательно, на внутреннем сопротивлении источника произойдет падение напряжения

   

На зажимах батарейки будет напряжение

   

Ответ: В.

Задача 6. Каково напряжение на полюсах источника с ЭДС, равной , когда сопротивление внешней части цепи равно внутреннему сопротивлению источника?
Определим сначала ток:

   

На внутреннем сопротивлении упадет

   

Таким же будет напряжение на зажимах источника.

Ответ: .

easy-physic.ru

Нахождение внутреннего сопротивления и ЭДС источника.

В статье расчёт в маткаде переходных процессов в ёмкостном фильтре исследовался переходный процесс в фильтре поставленном на выходе однофазного однополупериодного выпрямителя, при этом в схеме замещения выпрямитель с источником переменного напряжения заменены последовательным соединением источника ЭДС и резистора, такая замена делает возможным расчёт схем но при этом для расчётов требуется найти ЭДС источника и его внутреннее сопротивление. Найти ЭДС источника и его внутреннее сопротивление эксперементально можно проделав опыт холостого хода и опыт короткого замыкания но это не всегда возможно, например когда необходимо найти ЭДС и внутреннее сопротивление источника представляющего собой вторичную обмотку трансформатора, поэтому бывает необходимо определить параметры схемы замещения источника не внося больших изменений сопротивления нагрузки в схему. Рассмотрим схему на рисунке 1:

Рисунок 1 – Схема для определения параметров схемы замещения источника.

В этой схеме значения ЭДС источника и его внутреннего сопротивления неизвестны, известны только показания амперметра и вольтметра. Учтём что тока в цепи вольтметра нет, так как у него большое сопротивление и его проводимостью можно пренебреч а сопротивление амперметра настолько мало что им тоже можно пренебреч и заменить амперметр перемычкой. Ток в этой цепи обозначим как I1 (его показывает амперметр) а напряжение на R1 и G обозначим как U1 (его показывает вольтметр) при этом будем считать что ток направлен как показано на рисунке 1, а напряжения на R1 и r направлены в туже сторону что и ток. Рассмотрим схему на рисунке 2 в которой изменено (в нашем случае увеличено) сопротивление реостата:

Рисунок 2 – Схема для определения параметров схемы замещения источника с изменённым сопротивлением реостата.

В этой схеме показание амперметра обозначим как I2 а показание вольтметра как U2.

Из схемы на рисунке 1, составим уравнение по второму закону Кирхгофа для контура который остаётся если заменить вольтметр разрывом:

Здесь E – ЭДС источника, U1 – напряжение на реостате (показывает вольтметр), I1 – ток в цепи (показывает амперметр), r – внутреннее сопротивление источника. Выразим из уравнения (1) напряжение U1:

Аналогично найдём U2, используя схему на рисунке 2:

Подставим (1) в (3):

Выразим из уравнения (4) внутреннее сопротивление источника r:

 Подставим (6) в (1) и найдём ЭДС источника:

По формулам (6) и (7) находятся параметры схемы замещения источника электрической энергии (по формуле (7) его ЭДС, по формуле (6) его внутреннее сопротивление). Последовательно с реостатом можно поставить измерительный резистор и использовать его для измерения тока вольтметром тогда измерения можно проводить одним вольтметром сначала подключая его паралельно источнику G, а потом паралельно измерительному резистору.
Для расчёта внутреннего сопротивления и ЭДС источника можно воспользоваться программой:
Первое измерение должно быть с меньшим сопротивлением реостата, а второе с большим.

electe.blogspot.com

Формула связи между ЭДС (электродвижущей силой) и напряжением.

В задачах на электрический ток в качестве дано или найти присутствуют напряжение и ЭДС (электродвижущая сила). Есть достаточно простая связь между этими параметрами. Введём любую цепь (рис. 1).

Рис. 1. Связь между ЭДС и напряжением

Пусть дан источник с ЭДС 

, напряжение во внешней цепи . Внутреннее сопротивление источника — , а сопротивление внешней цепи — . В данной системе течёт электрический ток . Тогда:

(1)

(2)

Логично предположить, что количество электронов, сгенерированных источником, равно количеству электронов, ушедших в цепь, тогда приравниваем (1) и (2):

Откуда:

(3)

Соотношение (3) — связь между ЭДС и напряжением в полной цепи постоянного тока.

В условиях идеальной цепи (внутреннее сопротивление источника равно нулю 

), ЭДС численно равно напряжению.

Вывод: приведенные соотношения помогают в ряде задач, в которых даны параметры источника тока/напряжения, а необходимо найти силу тока или напряжения на каком-либо элементе цепи (резистор, катушка, лампа и т.д.), и наоборот.

Поделиться ссылкой:

www.abitur.by

Внутреннее сопротивление – источник – ток

Внутреннее сопротивление – источник – ток

Cтраница 1

Внутреннее сопротивление источников тока пренебрежимо мало.
 [1]

Внутреннее сопротивление источника тока пренебрежимо мало.
 [2]

Внутреннее сопротивление источника тока, рассчитанное по данной формуле, будет, строго говоря, действительно только для данного интервала нагрузок вследствие того, что поляризация не пропорциональна плотности тока.
 [3]

Внутреннее сопротивление источника тока – сопротивление, которым обладает, источник тока. Это важная характеристика всякого источника тока, определяющая его внутреннее падение напряжения, напряжение, которое может создать источник на концах питаемой им цепи, и тот наибольший ток, который может дать источник при коротком замыкании.
 [4]

Внутреннее сопротивление источника тока – сопротивление, которым обладает источник тока.
 [5]

Внутренним сопротивлением источника тока, сопротивлениями соединительных проводов и контактов в ключах пренебречь.
 [6]

Чему равно внутреннее сопротивление источника тока, ЭДС которого равна 30 В, если после включения внешней цепи сопротивлением 6 Ом напряжение на зажимах батареи стало равным 18 В.
 [7]

Отсюда находим внутреннее сопротивление источника тока.
 [8]

Здесь и далее внутренним сопротивлением источника тока и подводящих проводов следует пренебречь, если оно не задано в условии.
 [9]

Здесь тэар при небольшом внутреннем сопротивлении источника тока и соответственно небольшом сопротивлении лампы rgK относительно невелико. Соответственно тзар, определяющееся в основном высоким сопротивлением RgK ( получающимся в результате того, что при разряде потенциал сетки оказывается под отрицательным потенциалом относительно катода), становится во много раз больше, чем тзар и длина экспоненциального импульса на выходе ( считая продолжительность для половины амплитуды) в несколько десятков раз превышает длительность импульса, по-данного на вход.
 [10]

Ничем, так как внутреннее сопротивление источника тока бесконечно велико.
 [11]

Определить электродвижущую силу и внутреннее сопротивление источника тока, если при одном положении движка реостата амперметр показывает 0 2 А, вольтметр – 1 8 В, а при другом положении движка – 0 4 Аи 1 6 В соответственно.
 [12]

Обозначим через г – внутреннее сопротивление источника тока, через R – сопротивление каждого из вольтметров.
 [13]

Ничем, так как внутреннее сопротивление источника тока бесконечно велико.
 [14]

Сначала определим ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4




www.ngpedia.ru

Закон Ома для полной цепи

Закон Ома для полной цепи невозможно себе представить без такого параметра как  ЭДС.

Помню как-то на уроке физики в 8 классе препод спросил:

 — Что написано на пальчиковой батарейке?

 — Напряжение батарейки, — хором ответили мы.

 — Побрейтесь! Это ЭДС!

— !?

После этих гордых слов учитель начал вбивать нам свет истины в наши еще тупые тогда головы. Он ставил какие-то опыты, зажигал лампочки, писал что-то на доске… Но я все равно ничего не понял, потому что весь урок играл с товарищем по парте в морской бой ;-). Только спустя годы, прочитав советский словарь радиолюбителя, наконец-то до меня дошло, что ничего сложного в этом нет. И если закон Ома для участка цепи знают почти все, то сложности возникают именно по закону Ома для полной цепи. Но оказывается, все до боли просто!

Закон Ома для полной цепи на практике

Итак, знакомьтесь, автомобильный аккумулятор!

Для дальнейшего его использования, припаяем к нему два проводка: красный на плюс, черный на минус

Наш акум готов к бою.

Теперь берем автомобильную лампочку-галогенку и тоже припаяем к ней два проводка с крокодилами. Я припаялся к клеммам на «ближний» свет.

Первым делом давайте замеряем напряжение на клеммах акума

12,09 вольт. Вполне нормально, так как наш акум выдает именно 12 вольт. Забегу чуток вперед и скажу, что сейчас мы замерили именно ЭДС нашего акума.

 

Подключаем  галогенку к акуму и снова замерям напряжение:

Видели да? Напряжение на акуме просело до 11,79 Вольт!

А давайте замеряем, сколько кушает наша лампа в Амперах. Для этого составляем вот такую схемку:

Желтый мультиметр у нас будет замерять напряжение, а красный мультиметр — силу тока. Как замерять с помощью мультиметра силу тока и напряжение, можно прочитать в этой статье.

Смотрим на показания приборов:

Как мы видим, наша лампа потребляет 4,35 Ампер. Напряжение просело до 11,79 Вольт.

 

Давайте вместо галогенки поставим простую лампочку накаливания на 12 Вольт от поворотника мотоцикла

Смотрим показания:

Лампочка потребляет силу тока в 0,69 Ампер. Напряжение просело до 12 Вольт ровно.

Какие выводы можно сделать? Чем больше нагрузка потребляет силу тока, тем больше просаживается напряжение на акуме. Вместо акума может быть простая батарейка полутора Вольт или какая-нибудь другая батарейка или аккумулятор. Суть от этого не меняется.

Закон Ома для полной цепи в теории

Источник ЭДС на схеме выглядит вот так:

Давайте вспомним, что такое ЭДС. ЭДС — это что-то такое, что создает электрический ток, а точнее напряжение. Если к такому источнику напряжения подцепить любую нагрузку (хоть миллиард галогеновых ламп, включенных параллельно), то он все равно будет выдавать такое же напряжение, какое-бы он выдавал, если бы мы вообще не цепляли никакую нагрузку.

Или проще:

Короче говоря, какая бы сила тока не проходила через цепь резистора, напряжение на концах источника ЭДС будет всегда одно и тоже. Такой источник ЭДС называют идеальным источником ЭДС.

Но как вы знаете, в нашем мире нет ничего идеального. То есть если бы в нашем акуме был идеальный источник ЭДС, тогда бы напряжение на клеммах акума никогда бы не проседало. Но оно проседает и тем больше, чем больше силы тока жрет нагрузка. Что-то здесь не так. Но почему так происходит? Этот вопрос задавал себе и немецкий физик Георг Ом и все-таки наконец-то он нашел объяснение этому феномену.

Дело все в том, что в аккумуляторе «спрятано» сопротивление, которое условно говоря, цепляется последовательно с источником ЭДС акуммулятора. Называется оно внутренним сопротивлением или выходным сопротивлением. Обозначается маленькой буковкой «r «. Выглядит все это в акуме примерно вот так:

Цепляем лампочку

Итак, что у нас получается в чистом виде?

Лампочка — это нагрузка, которая обладает сопротивлением. Значит, еще больше упрощаем схему и получаем:

 

Итак, что имеем? Идеальный источник ЭДС, внутреннее сопротивление r и сопротивление нагрузки R. Вспоминаем статью  делитель напряжения            . Там говорится, что напряжение источника ЭДС равняется сумме падений напряжения на каждом резисторе.

Это означает, что на каждом сопротивлении падает какое-то напряжение:

На резисторе R падает напряжение UR , а на внутреннем резисторе r падает напряжение Ur.

Теперь вспоминаем статью Делитель тока. Кто не помнит, напомню. Сила тока, протекающая  через последовательно соединенные сопротивления везде одинакова.

Вспоминаем алгебру за 5-ый класс и записываем все то, о чем мы с вами сейчас говорили. Из закона Ома для участка цепи получаем, что

Далее

Последнее выражение носит название закона Ома для полной цепи. Из этого выражения мы можем найти внутреннее сопротивление акума «.

Давайте снова вернемся к этой фотографии

Так как у нас в этом случае цепь разомкнута (нет внешней нагрузки), следовательно сила тока в цепи I равняется нулю. Значит, и падение напряжение на внутреннем резисторе Ur тоже будет равняться нулю. В итоге, у нас остается только источник ЭДС, у которого мы и замеряем напряжение. В нашем случае ЭДС=12,09 Вольт.

Как только мы цепанули нагрузку, то у нас сразу же упало напряжение на внутреннем резисторе и на нагрузке, в данном случае на лампочке:

Сейчас на нагрузке (на галогенке) у нас упало напряжение UR=11,79 Вольт, следовательно, на внутреннем резисторе падение напряжения составило Ur=E-UR=12,09-11,79=0,3 Вольта. Сила тока в цепи равняется I=4,35 Ампер. Как я уже сказал, ЭДС у нас равняется E=12,09 Вольт. Следовательно, из закона Ома для полной цепи высчитываем, чему у нас будет равняться внутреннее сопротивление r

Получилось r=0,069 Ом

Резюме

Внутреннее сопротивление бывает не только у различных химических источников напряжения. Внутренним сопротивлением также обладают и различные измерительные приборы. Это в основном вольтметры и осциллографы. Дело все в том, что если подключить нагрузку R, сопротивление у которой будет меньше или даже равно r, то у нас очень жестко просядет напряжение. Это можно увидеть, если замкнуть клеммы акума толстым медным проводом и замерять в это время напряжение на клеммах)). Но я не рекомендую этого делать ни в коем случае! Поэтому, чем высокоомнее нагрузка (ну то есть чем выше сопротивление нагрузки R ), тем меньшее влияние оказывает эта нагрузка на источник напряжения.

Вольтметр и осциллограф при замере напряжения тоже чуть-чуть просаживают напряжение замеряемого источника напряжения, потому как являются нагрузкой с большим сопротивлением. Именно поэтому самый точный вольтметр и осцилл имеют ну очень большое сопротивление между своими щупами.

www.ruselectronic.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о