Закон Ома для замкнутой цепи
Хоть какому, кто избрал ремонт и сервис электроустановок собственной специальностью, отлично понятно утверждение педагогов: «Закон Ома для замкнутой цепи необходимо знать. Даже проснувшись посреди ночи, принципиально суметь его сконструировать. Так как это база всей электротехники». Вправду, закономерность, открытая выдающимся германским физиком Георгом Симоном Омом, повлияла на следующее развитие науки об электричестве.
В 1826 году, проводя опыты по исследованию прохождения электронного тока по проводнику, Ом выявил прямую связь меж силой тока, подведенным к цепи напряжением источника питания (хотя в этом случае корректнее гласить об электродвижущей силе ЭДС) и сопротивлением самого проводника. Зависимость была на теоретическом уровне обусловлена, в итоге чего появился закон Ома для замкнутой цепи. Принципиальная особенность: актуальность выявленного фундаментального закона справедлива только при отсутствии наружной возмущающей силы. Другими словами, если, к примеру, проводник находится в переменном магнитном поле, то конкретное применение формулировки нереально.
Закон Ома для замкнутой цепи был выявлен при исследовании простейшей схемы: источник питания (владеющий ЭДС), от 2-ух его выводов к резистору идут проводники, в каких происходит направленное движение несущих заряд простых частиц. Отсюда, ток представляет собой отношение электродвижущей силы к суммарному сопротивлению контура:
I=E/R,
где E – электродвижущая сила источника питания, измеряется в вольтах; I – значение тока, в амперах; R – электронное сопротивление резистора, в Омах. Отметим, что закон Ома для замкнутой цепи учитывает все составляющие R. При расчетах полной замкнутой цепи под R понимают сумму сопротивлений резистора, проводника (r), источника питания (r0). Другими словами:
I=E/(R+r+r0).
Если внутреннее сопротивление источника r0 больше, чем сумма R+r, то сила тока не находится в зависимости от свойства присоединенной нагрузки. Другими словами, источник ЭДС в данном случае является источником тока. Если же значение r0 меньше, чем R+r, то ток назад пропорционален суммарному наружному сопротивлению, а источник питания сформировывает напряжение.
При выполнении четких расчетов учитывают даже утрату напряжения в местах соединений. Электродвижущую силу определяют методом замера разности потенциалов на выводах источника при отключенной нагрузке (цепь разомкнута).
Законы Ома для участка цепи используются настолько же нередко, как и для замкнутого контура. Отличие в том, что в расчетах не учитывается ЭДС, а только разность потенциалов. Таковой участок именуется однородным. В таком случае имеет место личный случай, позволяющий рассчитывать свойства электронной цепи на каждом ее элементе. Запишем его в виде формулы:
I=U/R;
где U – напряжение либо разность потенциалов, в вольтах. Замеряется вольтметром методом параллельного подключения щупов к выводам какого-нибудь элемента (сопротивления). Приобретенное значение U всегда меньше ЭДС.
Фактически, эта самая формула является более известной. Зная две всех составляющих, из формулы можно отыскать третью. Расчет контуров и частей делают средством рассматриваемого закона для участка цепи.
Закон Ома для магнитной цепи почти во всем идентичен с его трактовкой для электронного контура. Заместо проводника употребляется замкнутый магнитопровод, источником является обмотка катушки с проходящим по виткам током. Соответственно, возникающий магнитный поток замыкается по магнитопроводу. Магнитный поток (Ф), циркулирующий по контуру, конкретно находится в зависимости от значения МДС (магнитодвижущей силы) и сопротивления материала прохождения магнитного потока:
Ф=F/Rm;
где Ф – магнитный поток, в веберах; F – МДС, в амперах (время от времени гилбертах); Rm – сопротивление, вызывающее затухание.