витривалість Це опозиція, яку представляють тіла для проходження електричного струму. Він вимірюється в Ом [Вт].
Протистояння, яке присутні тіла, відбувається через те, що електрони, що рухаються всередині атомів, стираються один про одного, виробляючи удари, що виділяють енергію у вигляді тепла. Чим більше число ударів, тим більший опір надає матеріал.
Опір залежить від трьох факторів:
Ці три фактори пов'язані з опором наступним рівнянням:
Де r - питомий опір у [Ш · мм 2/м], l довжина в [м], а S переріз у [мм 2] .
Стандартні символи резистора показані праворуч. Нижній, як правило, являє собою імпеданс.
Кожен електричний пристрій або провідник має опір .
провідність G це обернений опір, тобто легкість, яку пропонують тіла для проходження електричного струму. Його одиницею є Сімен [S].
A електрична схема Це сукупність елементів, об’єднаних між собою, утворюючи замкнутий шлях, по якому може протікати електричний струм .
Основна схема складається з:
Підключаючи різні елементи згідно схеми, створюється електрична ланцюг, в якій на момент замикання вимикача встановлюється потік електричного струму, який, починаючи від джерела напруги, перетинає замкнутий вимикач і через вводячи його в експлуатацію, нарешті навантаження повертаються через провідник до генератора.
Щоб існував електричний струм, повинен бути дотриманий ряд умов:
- Для проходження струму повинен бути замкнений шлях, який складає електричну ланцюг. Коли перемикач розімкнений, ланцюг переривається і протікає струм.
- Схема повинна складатися з провідних елементів (які дозволяють пропускати струм більш-менш легко)
- У ланцюзі повинно бути принаймні одне джерело напруги, яке виробляє різницю потенціалів, що викликає проходження струму.
Можна скласти таку класифікацію деталей, що складають схему:
Активні елементи: це ті, що забезпечують енергією ланцюг, тобто електричні генератори.
Пасивні елементи: ті, що споживають енергію, що забезпечується активними елементами, і перетворюють її в інший тип енергії.
Щоб краще зрозуміти основні електричні величини, зазвичай вдаються до гідравлічного порівняння, встановлюючи схожість з електричним ланцюгом.
Припустимо, два резервуари А і В, розташовані на різній висоті. Для підняття води з А в В потрібен пристрій, що забезпечує необхідну енергію (тиск), цим приладом є насос. І чим більша висота, яку потрібно подолати, тим більшою повинна бути енергія, яку забезпечує насос.
Те саме відбувається в електричному ланцюзі, є генератор, який забезпечує енергію, необхідну для приведення електронів в рух. І чим більший опір зустрічається у цих електронів, тим більша енергія, яку має забезпечувати джерело.
Як тільки вода ввійде
верхній резервуар має потенційну енергію, що дозволяє йому падати
на ньому рухайте турбіною, виробляючи роботу. У ланцюзі
електрична турбіна являє собою приймач, який споживає електричну енергію.
Для вихідного отвору в баку В визначте потік, який
падіння на турбіну тим більше, чим більша висота, на якій вона знаходиться
ємність В, аналогічно сила струму в електричному ланцюзі більша
чим вище напруга для даного опору.
Вода циркулює від точки найбільшого потенціалу (B) до точки найменшого потенціалу (A), в електроенергії, що також є загальноприйнятим сенсом циркуляції електричного струму, вважаючи це позитивним, коли вона рухається від точки найбільшого потенціалу ( +) до нижчого потенціалу (-).
Коли вода знаходиться у верхньому резервуарі, вона має потенційну енергію, яка дозволяє їй падати на турбіну, щоб рухати її, виробляючи роботу. В електричному ланцюзі турбіна являє собою приймач, який споживає електричну енергію. Для певного вихідного отвору в резервуарі В потік, який падає на турбіну, тим більший, чим більша висота, на якій знаходиться бак В, так само сила струму в електричному ланцюзі тим більша, чим вище напруга для опору, визначеного.
Вода циркулює від точки найвищого (B) до найнижчого потенціалу (A), в електроенергії, що також є звичайним почуттям циркуляції електричного струму, вважаючи це позитивним, коли він рухається від точки найвищого потенціалу (+) той з найменшим потенціалом (- -).
Він встановлює взаємозв'язок між напругою, інтенсивністю та опором, дозволяючи визначити будь-який з трьох відомих параметрів два інших.
Відповідно до цього закону, "інтенсивність струму, що протікає через опір, прямо пропорційна різниці в потенціалі, що застосовується між його крайніми значеннями, і обернено пропорційна величині опору" .
Цей закон виражається математично як:
Примітка:
З цієї формули можна зняти напругу, за допомогою якої ми отримали б різницю потенціалів між крайністю опору, коли інтенсивність циркулює, або опором, який має елемент, якщо при проходженні струму I напруга, виміряна між його крайніми значеннями, становить V.
Яка інтенсивність циркулює в наступному контурі?
Застосування закону Ома
Вчи більше:
ЗВИЩО ОМЕТРІВ
Циркуляція струму через будь-який провідний елемент виробляє в ньому нагрівання, що призводить до втрат електричної енергії у вигляді теплової енергії.
Ця теплова енергія обумовлена тертям електронів всередині провідника. Тепло (у калоріях), що виділяється, обчислюється за рівнянням закон джоуля.
[вапно]
пропорційна опору матеріалу, квадрату інтенсивності струму та часу його циркуляції.
Такі прилади, як мангали, електричні печі та обігрівачі, засновані на цьому ефекті, і саме це пояснює, чому лампочки або запалені електроприлади нагріваються.
Примітка:
Щоб зменшити втрати енергії, що виникають при нагріванні в провідниках, є два варіанти (як показано у формулі), зменшити їх опір, збільшивши їх переріз, або зменшити інтенсивність, що транспортується (що зменшить втрати в квадратичному відношенні). Ось чому при транспортуванні електричної енергії використовуються високі напруги, що дозволяє зменшити інтенсивність без зменшення потужності, що транспортується.
Ефект Джоуля є серйозним недоліком у розподільчих лініях, оскільки при транспортуванні великих потужностей (а отже, і інтенсивності) втрати енергії у вигляді тепла значні, припускаючи значні витрати у вигляді енергії та змушуючи використовувати ділянки піднесених провідників, тому що опалення установок не є надмірним.
Вчи більше:
ПРО ЗАПАМІТНИКИ
Скільки тепла буде віддавати лампочка потужністю 60 Вт 220 В протягом 3 хвилин?
Оскільки виділяється тепло залежить від інтенсивності, опору та часу, ми розрахуємо кожен із параметрів.
З потужності ми можемо очистити інтенсивність:
За законом Ома ми визначаємо опір колби:
Ми виражаємо час у секундах
І застосовуючи рівняння закону Джоуля, отримуємо тепло, що виділяється:
| 6 Електричні вимірювання |
6.1. Вимірювання інтенсивності
Кожного разу, коли вимірюється інтенсивність, необхідно розімкнути ланцюг у точці, де потрібно виміряти, і вставити амперметр послідовно, щоб інтенсивність перетинала його.
В аналогових амперметрах випробувальні провідники мають полярність, тому вам доведеться підключати провід + у найвищій потенційній точці, а - у найнижчій потенційній точці.
Вимірювання проводитиметься за найбільшою шкалою амперметра і буде опускатися до тих пір, поки голка цього самого не буде приблизно на половині шкали шкали.
6.2. Вимірювання напруги
Для вимірювання різниці напруг між двома точками в ланцюзі випробувальні провідники повинні бути з'єднані паралельно з цими двома точками з урахуванням їх полярності, як у випадку з амперметром.
Завжди вимірюються різниці потенціалів, тому необхідно з’єднати два кінці пристрою, приймаючи напругу на одному з них як еталонну напругу іншого. Зазвичай негативна напруга наконечника приймається за еталон.
Щоб вибрати найбільш підходящий масштаб, ми продовжимо, як і в попередньому випадку, завжди починаючи з найбільшого.
6.3. Вимірювання опору
Перед вимірюванням опору в ланцюзі переконайтеся, що в ланцюзі немає потенціалу, оскільки це може спричинити несправність в ланцюзі.
| Процес вимірювання схожий на попередній випадок, коли доводиться підключати контрольні провідники до кінців вимірюваного опору та змінювати шкалу, поки голка не стане на половину шкали. Стрілка омметра рухається справа наліво, це повна шкала. У кожній шкалі прилад повинен бути відкалібрований, для цього наконечники короткозамкнуті, а потенціометр повертається, поки стрілка не покаже 0 Вт . |
НАДПРОВІДНИКИ - це матеріали, що мають нульовий електричний опір. Вони мають недолік у тому, що вони працюють лише при дуже низьких температурах, демонструючи стійкість до -200 ° C, тому на даний момент вони не придатні для використання.
ОМЕТРИ базуються на цьому законі; вони пропускають відомий струм через опір, що вимірюється, і вимірюють падіння напруги, викликане цією інтенсивністю. Застосовуючи закон Ома, отримано значення виміряного опору.
Вони є пристроями для захисту від надтоків на основі закону Джоуля. Вони утворені провідником, який опіки при перевищенні теплова енергія, яку вона може підтримувати, тобто uз максимальною інтенсивністю протягом певного часу.