2 закона ома

§ 2.4. Напряжение на участке цепи

§ 2.4.Напряжение на участке цепи. Под, напряжением на некотором участке электрической цепи понимают разность потенциалов между крайними точками этого участка.

На рис. 2.5 изображен участок цепи, крайние точки которого обозначены буквами а и b. Пусть ток I течет от точки а к точке b (от более высокого потенциала к более низкому). Следовательно, потенциал точки а(φa) выше потенциала точки b(φb) на значение, равное произведению тока I на сопротивление R: φa = φb + IR.

В соответствии с определением напряжение между точками а и b Uab = φa — φb.

Cледовательно, Uab = IR, т. е. напряжение на сопротивлении равно произведению тока, протекающего по сопротивлению, на значение этого сопротивления.

В электротехнике разность потенциалов на концах сопротивления называют либо напряжением на сопротивлении, либо падением напряжения. В дальнейшем разность потенциалов на концах сопротивления, т. е. произведение IR, будем именовать падением напряжения.

Положительное направление падения напряжения на каком-либо участке (направление отсчета этого напряжения), указываемое на рисунках стрелкой, совпадает с положительным направлением отсчета тока, протекающего по данному сопротивлению.

В свою очередь, положительное направление отсчета тока I (ток — это скаляр алгебраического характера) совпадает с положительным направлением нормали к поперечному сечению проводника при вычислении тока по формуле , где δ — плотность тока; — элемент площади поперечного сечения (подробнее см. § 20.1).

CMM-10 Мультиметр цифровой

  • измерение напряжения постоянного и переменного тока до 600 В;
  • измерение силы постоянного и переменного тока до 10 А;
  • измерение электрического сопротивления до 40 МОм;
  • измерение электрической емкости до 100 мкФ;
  • измерение частоты переменного тока и коэффициента заполнения;
  • измерение температуры (термопара, тип К);
  • контроль целостности цепи;
  • тестирование диодов.

Рассмотрим вопрос о напряжении на участке цепи, содержащем не только сопротивление, но и ЭДС.

На рис. 2.6, а, б показаны участки некоторых цепей, по которым протекает ток I. Найдем разность потенциалов (напряжение) между точками а и с для этих участков. По определению,

Uac = φa — φc (2.1)

Выразим потенциал точки а через потенциал точки с. При перемещении от точки с к точке b встречно направлению ЭДС E(рис. 2.6, а) потенциал точки b оказывается ниже (меньше), чем потенциал точки с, на значение ЭДС Е: φb = φc — Е. При перемещении от точки с к точке b согласно направлению ЭДС E(рис. 2.6, б) потенциал точки b оказывается выше (больше), чем потенциал точки с, на значение ЭДС Е: φb = φc + Е.

Так как по участку цепи без источника ЭДС ток течет от более высокого потенциала к более низкому, в обеих схемах рис. 2.6 потенциал точки а выше потенциала точки b на значение падения напряжения на сопротивлении R: φa = φb + IR. Таким образом, для рис. 2.6, а

φa = φc — E + IR ,
Uac = φa — φc = IR — E , (2.2)

для рис. 2.6, б

Напряжение на участке цепи

Под напряжением на некотором участке электрической цепи понимают разность потенциалов между крайними точками этого участка.

На рис. 1-13 изображен участок цепи, на котором есть резистор сопротивлением и нет ЭДС. Крайние точки этого участка обозначены буквами a и b. Пусть ток течет от точки a к точке b.

Рис. 1-13. Участок электрической цепи

На участке без ЭДС ток течет от более высокого потенциала к более низкому. Следовательно, потенциал точки a выше потенциала точки b на величину, равную произведению тока на сопротивление :

.

В соответствии с определением, напряжение между точками a и b

. (1-8)

Другими словами, напряжение на резисторе равно произведению тока, протекающего по резистору, на величину сопротивления этого резистора.

В электротехнике разность потенциалов на концах резистора принято называть либо «напряжением на резисторе», либо «падением напряжения». В литературе встречаются оба этих определения.

Рассмотрим теперь вопрос о напряжении на участке цепи, содержащем не только резистор, но и источник ЭДС.

На рис. 1-14 а и б показаны участки некоторых цепей, по которым протекает ток .. Найдем напряжение между точками a и c для этих участков.

а) б)

Рис. 1-14. Участки электрической цепи

По определению

. (1-9)

Выразим потенциал точки a через потенциал точки c. При перемещении от точки c к точке b (рис. 1-14,а) идем встречно ЭДС , поэтому потенциал точки b оказывается меньше, чем потенциал точки c на величину ЭДС , т.е.

. (1-10)

На рис. 1-14,б при перемещении от точки c к точке b идем согласно ЭДС и потому потенциал точки b оказывается больше, чем потенциал точки c на величину ЭДС , т.е.

. (1-11)

Ранее говорилось, что на участке цепи без ЭДС ток течет от более высокого потенциала к более низкому. Поэтому в обеих схемах рис. 1-14 потенциал точки a выше, чем потенциал точки b на величину падения напряжения на резисторе сопротивлением :

. (1-12)

Таким образом, для рис. 1-14,а имеем

, или

. (1-13)

И для рис. 1-14, б имеем

, или

. (1-14)

Положительное направление напряжения указывают на схемах стрелкой. Стрелка должна быть направлена от первой буквы индекса ко второй. Так, положительное направление напряжения изобразится стрелкой, направленной от a к c.

Из самого определения напряжения следует также, что . Поэтому . Другими словами, изменение чередования индексов равносильно изменению знака этого напряжения. Из изложенного ясно, что напряжение может быть и положительной, и отрицательной величиной.

    1. Закон Ома для пассивного участка электрической цепи.

      Поиск Лекций

      1234

      Выполнению контрольных заданий

      Студентами заочной формы обучения

      По дисциплине ОП.03. Электротехника и электроника

      ля студентов заочной формы обучения

      Специальности:

      23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта;

      23.02.04 Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования (по отраслям)

      08.02.01Строительство и эксплуатация зданий и сооружений

      Чебоксары, 2016 г.

      (Составитель: Л.Ф.Алешкина)

      Методические указания по выполнению контрольных заданий студентами заочной формы обучения:ОП.03 Электротехника и электроника/ Л.Ф. Алешкина — Чебоксары, 2016. — ___ с.

      Рецензенты:

      Логинов Иван Константинович — преподаватель высшей категории ГАПОУ «Чебоксарский техникум ТрансСтройТех» Минобразования Чувашии

      Методические указания по выполнению контрольных заданий разработаны в соответствии ФГОС СПО с рабочей программой дисциплины ОП.03 Электротехника и электроника, которая относится к базовой части подготовки специалистов среднего звена.

      Содержат рекомендации по изучению теоретического блока, порядок выполнения практических занятий в виде графических работ, контрольные задания, порядок и образцы их выполнения. Приводятся вопросы и задания для промежуточной аттестации и итогового контроля, а также основные понятия и термины по темам.

      Методические указания предназначены студентам всех специальностей отделения заочной формы обучения в помощь для организации самостоятельной работы по изучению материалов курса.

      Рассмотрены и одобрены учебно- методическим объединением преподавателей

      МЕХАНИК»

      (название УМО)

      ГАПОУ «Чебоксарский техникум ТрансСтройТех» Минобразования Чувашии

      протокол № ____ от «___» __________ 201_ г.

      Рекомендованы методическим советом ГАПОУ «Чебоксарский техникум ТрансСтройТех» Минобразования Чувашии протокол № __ от «__» _________ 201_ г.

      © Алешкина Л.Ф., 2016

      ВВЕДЕНИЕ

      Самостоятельная работа при заочной форме обучения является основным видом учебной деятельности. Ваша самостоятельная работа по дисциплине предполагает следующее:

      − самостоятельное изучение теоретического материала;

      − выполнение практических работ;

      − выполнение контрольных работ;

      − подготовку к промежуточной аттестации и ГИА.

      В помощь Вам предлагаются методические указания и контрольные задания по дисциплине , подготовленные преподавателями техникума.

      Методические указания и контрольные задания по дисциплине ОП.03 «Электротехника и электроника» являются частью основной профессиональной образовательной программы по специальностям:

      23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта;

      23.02.04 Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования;

      08.02.01Строительство и эксплуатация зданий и сооружений

      разработанной в соответствии с ФГОС СПО.

      Цель изучения дисциплины «Электротехника и электроника»является овладение общими и профессиональными компетенциями в соответствии с ФГОС.

      В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь:

      -подбирать устройства электронной техники, электрические приборы и оборудование с определенными параметрами и характеристиками;

      — правильно эксплуатировать электрооборудование и механизмы передачи движения технологических машин и аппаратов;

      — рассчитывать параметры электрических, магнитных цепей;

      — снимать показания и пользоваться электроизмерительными приборами и приспособлениями;

      — собирать электрические схемы;

      — читать принципиальные, электрические и монтажные схемы;

      В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен знать:

      — классификацию электронных приборов, их устройство и область применения;

      — методы расчета и измерения основных параметров электрических, магнитных цепей;

      — основные законы электротехники;

      — основные правила эксплуатации электрооборудования и методы измерения электрических величин;

      — основы теории электрических машин, принцип работы типовых электрических устройств;

      — основы физических процессов в проводниках, полупроводниках и диэлектриках;

      — параметры электрических схем и единицы их измерения;

      — принципы выбора электрических и электронных устройств и приборов;

      — принципы действия, устройство, основные характеристики электротехнических и электронных устройств и приборов;

      — свойства проводников, полупроводников, электроизоляционных, магнитных материалов;

      — способы получения, передачи и использования электрической энергии;

      — устройство, принцип действия и основные характеристики электротехнических приборов;

      — характеристики и параметры электрических и магнитных полей

      Содержание дисциплины «Электротехника и электроника» разбито на смысловые блоки (разделы), которые изучаются по темам. Структура каждой темы представлена следующим образом:

      · План изучения тем:

      · Краткое изложение теоретических вопросов. Наличие тезисной информации по теме сориентирует Вас на ключевые моменты тем, которые необходимо углубить и расширить материалом указанной литературы.

      · Практическая работа (если предусмотрена в теме) оформляется в виде контрольной работы. Выполнение практических работ обязательно!

      · Вопросы для самоконтроля по теме (ориентированы на вопросы итогового контроля по дисциплине).

      · Основные и дополнительные источники по теме. Из всего перечня рекомендованной литературы следует опираться на литературу, указанную как основную, М/У, методические рекомендации по выполнению курсовых работ (при наличии).

      Для того чтобы Вы успешно прошли итоговую форму контроля, Вам необходимо, помимо освоения теоретического материала выполнить контрольную работу, предусмотренную учебным планом. Для того чтобы получить свой вариант контрольной работы, Вам достаточно обратиться к методисту заочного отделения.

      Получив свой вариант контрольной работы, вы должны:

      — внимательно ознакомиться с вопросами (теоретическими и практическими) своего варианта;

      — подобрать соответствующие учебно-методические пособия, изданные в техникуме, учебную литературу, нормативные и нормативно-правовые документы;

      — ознакомиться с подобранной информацией;

      — выполнить задания по теоретическим вопросам, составив, в зависимости от задания, конспект, таблицу, схему, план ответа и др.

      — провести расчеты, решить задачи, предварительно изучив типовые

      образцы по теме, используя учебно-методические пособия, изданные в техникуме;

      — оформить работу в соответствии с образцами.

      Если Вами не освоен теоретический материал или у Вас возникают трудности при выполнении практических работ, а также при выполнении контрольной работы, необходимо обратиться за помощью к преподавателю или попытаться ещё раз самостоятельно с помощью данных М/У пройти весь образовательный маршрут по проблемному разделу. С графиком консультаций, проводимых преподавателем, можно ознакомиться у методиста заочного отделения.

      По итогам изучения дисциплины проводится итоговый контроль (Дифференциальный зачет).

      Теория

      Закон Ома

      Закон Ома для пассивного участка электрической цепи.

      При протекании электрического тока через сопротивление R, напряжение U и ток I на этом участке связаны между собою согласно закону Ома:

      Сопротивление R — это коэффициент пропорциональности между током и напряжением.

      Классификация электрических цепей. Закон Ома для пассивного участка цепи.

      Стр 1 из 10

      Электрическая цепь, элемент электрической цепи, электрическая схема. Источники и приемники электроэнергии. Условные графические обозначения элементов на схемах.

      Электрическая цепь-совокупность устр-ств и объектов,образующих путь для эл.тока,электромагнитные процессы в кот.могут быть описаны с помощью понятий об эл.токе,напряжении и ЭДС.

      Электрическая цепь состоит из отдельных частей (объектов), выполняющих определенные функции и называемых элементами цепи. Основными элементами цепи являются источники и приемники электрической энергии (сигналов). Электротехнические устройства, производящие электрическую энергию, называются генераторами или источникамиэлектрической энергии, а устройства, потребляющие ее – приемниками (потребителями) электрической энергии(двигатели).

      Электрическая схема-графич.изображение эл.цепи,в кот. входят реальные элементы в виде условных обозначений,а также показывается соединение этих элементов.

      Элемент схемы-основная часть схемы,выполняющая опред.ф-ю,кот.не может быть разделена.

      Наиболее распростр.элементы эл.схемы:

      А-усилители,лазеры;В-преобразователи неэлектр.величин;G-конденсаторы;F-предохранители,разрядники;G-генераторы;L-катушки;М-двигатели;Q-выключатели;R-резисторы;Е-трансформаторы;V-полупроводниковые приборы;Z-фильтры.

      Условные обозначения: источник ЭДС ; источник тока ; гальванический элемент, аккумулятор ; резистор ; ротор или якорь машин постоянного тока ; лампа накаливания ; соединение проводов ; пересечение проводов ; выключатель – ключ ; амперметр ; вольтметр ; ваттметр

      Классификация электрических цепей. Закон Ома для пассивного участка цепи.

      Эл.цепи классифицируются по типу элементов,из которых они состоят.

      Резистивные цепи-цепи, состоящ. из резисторов и источников энергии.

      Электронные цепи-цепи, содержащие электрч.лампы и транзисторы.

      Цепи:-по виду тока(постоянные,переменные);

      -по составу элементов (линейные,нелинейные)


      Линейные цепи-в кот.ни один параметр не зависит от величины тока или напряжения.

      Цепи бывают простые (из 1-го источника энергии), сложные(из 2-х и более).

      Принципиальные-отражают ф-ции элементов эл.цепи и связи м/у ними.

      Монтажные-цепи,на кот.указано расположение элементов цепи и соединит.проводов.

      Развернутые- схемы,в кот.условные обозначения элементов расположены в соотв.принципам действия данного устр-ва.

      Расчетные- схемы,в кот.все элементы представлены в виде замещения.

      З-н Ома для пассивного участка цеп I=U/R, соотношение м/у ЭДС, сопротивлением, током в замкнутой цепи I=ε/(R+R0), где R-сопротивление внутренней части цепи, R0-внутреннее сопротивление цепи. Обобщенный з-н Ома применяется для участка цепи содержащего ЭДС (активный участок). «+» направление U выбрано совпадающим с «+» направл-м тока, тогда напряжение равно не сумме, а разности U-ий на участках и выражается I=(U +E)/R. Если направление обхода не совпадает, тогда I=(U -E)/R.

      Закон Ома для полной цепи

      Формулировка закона Ома для полной цепи — сила тока прямо пропорциональна сумме ЭДС цепи, и обратно пропорциональна сумме сопротивлений источника и цепи , где E – ЭДС, R- сопротивление цепи, r – внутреннее сопротивление источника.

      Здесь могут возникнуть вопросы. Например, что такое ЭДС? Электродвижущая сила — это физическая величина, которая характеризует работу внешних сил в источнике ЭДС. К примеру, в обычной пальчиковой батарейке, ЭДС является химическая реакция, которая заставляет перемещаться заряды от одного полюса к другому. Само слово электродвижущая говорит о том, что эта сила двигает электричество, то есть заряд.

      В каждом источнике присутствует внутреннее сопротивление r, оно зависит от параметров самого источника. В цепи также существует сопротивление R, оно зависит от параметров самой цепи.

      Формулу закона Ома для полной цепи можно представить в другом виде. А именно: ЭДС источника цепи равна сумме падений напряжения на источнике и на внешней цепи.

      Для закрепления материала, решим две задачи на формулу закона Ома для полной цепи.

      Задача 2.1

      Найти силу тока в цепи, если известно что сопротивление цепи 11 Ом, а источник подключенный к ней имеет ЭДС 12 В и внутреннее сопротивление 1 Ом.

      Теперь решим задачу посложнее.

      Задача 2.2

      Источник ЭДС подключен к резистору сопротивлением 10 Ом с помощью медного провода длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм2. Найти силу тока, зная что ЭДС источника равно 12 В, а внутреннее сопротивление 1,9825 Ом.

      Приступим.

       Закон Ома

      Все в этом мире живет и происходит по своим законам. Маугли, писателя Киплинга, жил по закону джунглей, люди живут по своим писаным законам, так и в физике электрического тока существуют свои законы и один из этих законов называется “закон Ома“. Это очень важный закон, один из основополагающих законов в физике электрического тока, и ты обязан его знать и понимать, если хочешь разбираться в электрике и электронике. Я же постараюсь помочь тебе и объясню для тебя, закон Ома простыми словами.

      Впервые, закон открыл и описал в 1826 году немецкий физик Георг Ом, показавший (с помощью гальванометра) количественную связь между электродвижущей силой, электрическим током и свойствами проводника, как пропорциональную зависимость. В честь этого самого Георга Ома и назван закон.

      Теперь давай выведем определение закона Ома.

      Величина тока на участке цепи, прямо пропорциональна напряжению приложенному к этому участку цепи и обратно пропорциональна его сопротивлению. Теперь разберем эту абракадабру по частям. Часть первая — Величина тока на участке цепи, прямо пропорциональна напряжению приложенному к этому участку цепи. В принципе все понятно и логично, чем выше напряжение подключенное к цепи, тем больше ток. Вторая часть закона — и обратно пропорциональна его сопротивлению. Это означает что чем больше сопротивление на участке, тем меньше ток.

      Формула закона Ома

      В этой формуле – I– Сила тока (Ампер), U– Напряжение (Вольт), R– Сопротивление (Ом­).

      Прикладываю к этому объяснению шуточный рисунок ты мог видеть его и раньше на других сайтах, это очень хороший “рисунок – пример” многие его используют на страницах своих сайтов.

      Что можно рассчитать пи помощи этой формулы?

      Как найти силу тока, что такое сила тока — это значит, если к концам проводника сопротивлением R = 1 Ом приложено напряжение U = 1 Вольт, тогда величина тока I в проводнике будет равна 1/1 = 1 Ампер.

      I=U/R — формула тока

      Рассчитать напряжение — если в проводнике, сопротивлением 1 Ом, протекает ток 1 Ампер, значит на концах проводника напряжение 1 Вольт (падение напряжения).

      U = IR — формула напряжения

      Сопротивление — если на концах проводника есть напряжение 1 Вольт и по нему протекает ток 1 Ампер, значит сопротивление проводника равно 1 Ом.

      R = U/I — формула сопротивления

      Для удобства пользования формулой можно применить такую “фишку “.

      Закрывая пальцем на треугольнике, значение, которое нужно определить, видим действие, которое нужно выполнить. Например — если тебе нужно определить значение сопротивления, закроем – R

      Теперь ты видишь, какое действие нужно выполнить? Правильно, напряжение U разделить на силу тока I.

      Формулы, которые тебе обязательно пригодятся .

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *