Элементтердің қосылуы тізбекті, параллельді және аралас болуы мүмкін. Барлық үш опцияның мәндерін есептейік. Бұл шамалардың мәндерін есептеу үшін біз Ом заңын тізбектің бір бөлігі үшін қолданамыз, мектептен белгілі заң: I=U/R; U=I*R; R=U/I.
Қарапайым тізбек
Мұнда тізбектің бір бөлігі үшін Ом заңы бір тұтынушының (мотор немесе электр шамы болсын) параметрлерін қарастырады. қарсылық Р. Электр тоғы оны кездестіргенде, ол жұмыс істейді. Ол дәл осы тосқауылда құрылады потенциалдар айырмасы. Тұтынушы ретінде R=10 Ом алайық.
9 В батареяны R-ге қосу арқылы біз ток күшін анықтаймыз: I=U/R=9/10=0,9 А.
Егер белгілі болса Р, өлшеу I, сіз резисторға қанша тамшы түсетінін біле аласыз: I*R=0,9*10=9 B. I*Rшақырды кернеудің төмендеуі.
R-ны оның бойындағы вольтты және ол арқылы өтетін күшейткішті өлшеу арқылы есептеуге болады. R=U/I=9B/0,9A=10.
Көбінесе R қуат кірісін оның электр энергиясынан пайда болатын жылуды тарату қабілетіне сенімді болу үшін анықтау қажет. Қуатты тұтыну Р=I 2 *R=0,9 2 A*10=8,1 Вт. Есептелгеннен кем емес диссипация қуатын таңдау керек, әйтпесе түтін шығады. Біздің жағдайда біз стандартты 10 Вт-ты таңдаймыз, кішірек - тек 7,5 Вт.
Параллель байланыс
Енді бөлімнің қиындығын арттырайық. Тұтынушыларды R1 (10 Ом) және R2 (5 Ом) ретінде елестетейік. R мәні өзгерді және екі жол пайда болды. Тек 9 В өзгеріссіз қалды. 
Бұтақтарға келетін амперді есептеу үшін сіз жалпы R. Қашан білуіңіз керек параллель байланыс R формула арқылы есептеледі 1/R=1/R1+1/R2+1/Rn... Екі элемент үшін ол келесідей көрінеді: R=R1*R2/(R1+R2); R=10*5/(10+5)=3,3. Назар аударыңыз: мұндай схемада алынған R әрқашан ең кішіден аз болады.
Табамыз I=9/3,3=2,7 А. Жалпы R жалпы токты өлшеу арқылы да анықталады (өлшеу 2,7 А көрсетті). Содан кейін R=9/2,7=3,3.
Әр тармақты бөлек есептейік. Барлық резисторлар 9 В. Білу Rn, біз тармақтың амперлерін есептей аламыз. Бірінші филиал үшін - I1=9V/R1=9/10=0,9 А. Екіншісі үшін - I2=9V/R2=9V/5=1,8. Маңызды деталь: барлық тармақтардың токтарының қосындысы жалпы токқа тең. Осы жерден, I1=I-I2. R1 және R2 мәндері оларға түсетін амперлерге және қосылған вольттерге байланысты анықталады: R1=9V/I1т.б.
Енді заңның қалай жауап беретінін көрейік
Жүктеменің сериялық қосылуы.
Тізбекті тізбектегі ток күшін табу үшін оның қанша Ом бар екенін білу керек? Берілген R бөлімі үшін мынаны табамыз: R=R1+R2; R=10+5=15. анықтаймыз I=U/R; I=9/15=0,6 А. Енді резисторлардағы кернеудің төмендеуіне қызығушылық танытайық. R1 бойынша - U1=I*R1=0,6*10=6 В.
Қараңыз: R1-де 6 В төмендеді, ал барлығы 9 В. Бұл R2-де 3 В қалуы керек дегенді білдіреді. (U2=9B-6B=3B). Заңды тексеріп көрейік: U2=I*R2=0,6A*5=3 В. Бұл дұрыс.
Жолда біз минус қоректендіруге қатысты А нүктесіндегі потенциалдың мәнін білдік - 3 В. Бұл тізбек деп аталады. кернеу бөлгіш: біреуінен біз екі аламыз және екеуін де басқа тізбектерді қуаттандыру үшін пайдалануға болады. Әрине, біз олардың кіріс деректерін ескеруіміз керек, бірақ бұл басқа әңгіме үшін, дегенмен біз тізбектің бір бөлігі үшін Ом заңынсыз жасай алмаймыз.
Аралас жүктеме қосылымы
Аралас қосылым параллель және тізбекті қосылыс болып табылады. Есептеулер үшін алдыңғы нұсқаларда талқыланған алгоритм қолданылады. Сізге тек тиісті опцияларға сәйкес филиалдарды бөлу керек.
Тізбектің бір бөлігі үшін Ом заңы келесідей
Толық тізбек үшін Ом заңы.
Ол параметрлерді есептеуге қосуды талап етеді нәр беруші. Алдымен құрылғының ерекшеліктерін қарастырайық. Түзеткіш, аккумулятор, гальваникалық элемент (қарапайым аккумулятор), фотоэлемент (негіз күн батареясы) - барлық көздерде бар ішкі қарсылық. Түзеткіште - трансформатор орамдары және олармен байланысты, аккумуляторда - электролит және электродтардың сәулелену дәрежесі. 
Батареяны зарядтау кәдімгі вольтметрмен емес, зарядтау ашасы арқылы қалай басқарылатынын байқадыңыз ба? Бұл шанышқы не үшін? Батарея вольт шығарады, бірақ олар толық қамтамасыз етілмейді: бөлігі ( Ir- төменде оқыңыз) оның ішкі тосқауылына түседі. Жүктеме шанышқысы параллель қосылған резистор мен вольтметрден тұратын біздің зерттелген схемаға ұқсайды. өзі батареяның ішкі кедергісінің төмендеуін жасай алмайды. Сондықтан оған параллель жалғанатын кедергісі төмен шунт жасайды Ir. Біз зарядтың толықтығын осылай бағалай аламыз. Аккумулятордың зарядталуын тек вольтметрмен өлшей отырып, біз қажетті нәтиже ала алмаймыз, өйткені аккумулятордағы шығын ескерілмейді.
Кез келген генератор өндіруге қабілетті деп аталады электр қозғаушы күш (ЭМӨ), және не кірді электр желісі — Вольтаж. Мөлшері келесідей байланысты: ЭҚК=Ir+IR. rкөздің ішкі кедергісі қалған мәндер бізге белгілі; Сіз осы жерден алдыңыз: U=EMF-Ir. Бұл екі формула Ом заңын анықтайды толық тізбек.
§ 2.4 Тізбек бөлігіндегі кернеу.Кейбір аймақта кернеу төмен электр тізбегіосы бөлімнің шеткі нүктелері арасындағы потенциалдар айырмасын түсіну.
Суретте. 2.5 шеткі нүктелері әріптермен белгіленген тізбектің бөлімін көрсетеді АЖәне б. Ағым болсын Iнүктеден ағады Анүктеге дейін б(жоғары потенциалдан төменге қарай). Сондықтан нүктенің әлеуеті А(φ а ) b( нүктесінің потенциалынан жоғары φ б ) токтың көбейтіндісіне тең мән бойынша Iқарсылық үшін Р: φ а = φ б+ IR.
Анықтамаға сәйкес нүктелер арасындағы кернеу АЖәне б U ab = φ а - φ б .
Сондықтан, U ab = IR, яғни кедергідегі кернеу кедергі арқылы өтетін токтың көбейтіндісіне және осы кедергінің мәніне тең.
Электротехникада кедергінің ұштарындағы потенциалдар айырмасы кедергідегі кернеу немесе кернеудің төмендеуі деп аталады. Кейіннен, қарсылықтың ұштарында потенциалдар айырмасы, яғни өнім IR, біз оны кернеудің төмендеуі деп атаймыз.
Суреттерде көрсеткі арқылы көрсетілген кез келген секциядағы кернеудің төмендеуінің оң бағыты (осы кернеуді оқу бағыты) берілген кедергі арқылы өтетін токты оқудың оң бағытымен сәйкес келеді.
Өз кезегінде, ағымдағы санаудың оң бағыты I(ток – алгебралық скаляр) формула бойынша токты есептегенде өткізгіштің көлденең қимасына нормальдың оң бағытымен сәйкес келеді, мұндағы δ – токтың тығыздығы; - көлденең қима ауданының элементі (толығырақ, § 20.1 қараңыз).
Кернеу мәселесін тек кедергісі ғана емес, сонымен қатар эмф де бар тізбектің бөлігінде қарастырайық.
Суретте. 2.6, a, b ток өтетін кейбір тізбектердің бөлімдерін көрсетеді I. Нүктелер арасындағы потенциалдар айырмасын (кернеуді) табайық АЖәне біргеосы аймақтар үшін. Анықтама бойынша,
U ac = φ а - φ в (2.1)
Нүктенің потенциалын көрсетейік Анүктенің потенциалы арқылы бірге. Нүктеден қозғалғанда біргенүктеге дейін бЭҚК бағытына қарама-қарсы Е(2.6-сурет, а) нүктелік потенциал бнүктенің потенциалынан төмен (кем) болып шығады бірге, EMF мәніне Е: φ б = φ в- Е. Нүктеден қозғалғанда біргенүктеге дейін бЭҚК бағытына сәйкес Е(2.6-сурет, б) нүктелік потенциал бнүктенің потенциалынан жоғары (үлкен) болып шығады бірге, EMF мәніне Е: φ б = φ в+ Е.
Электр тізбегінің ЭҚК көзі жоқ бөлігінде ток жоғары потенциалдан төменгі потенциалға өтеді, екі тізбекте де 2-сурет. 2,6 баллдық потенциал Анүктеден жоғары потенциал бкедергідегі кернеудің төмендеуінің мәніне Р: φ а = φ б+ IR. Осылайша, күріш үшін. 2.6, а
φ а = φ в- E+IR ,
У ак = φ а - φ в= IR - E , (2.2)
күріш үшін. 2.6, б
φ а = φ в+ E + IR ,
У ак = φ а - φ в= IR + E. (2.2а)
Оң кернеу бағыты У ак деген көрсеткі арқылы көрсетілген АКімге бірге. Анықтамаға сәйкес, У шамамен = φ в - φ а , Сондықтан У шамамен= - U ак , Т. Яғни, индекстердің кезектесуінің (тізбегінің) өзгеруі осы кернеудің таңбасының өзгеруіне тең. Сондықтан кернеу оң және теріс болуы мүмкін.
Сәлеметсіздер ме, құрметті Electrician's Notes веб-сайтының оқырмандары.
Бүгін мен сайтта атты жаңа бөлім ашамын.
Бұл бөлімде мен сізге электротехника мәселелерін түсінікті және қарапайым түрде түсіндіруге тырысамын. Мен бірден айтамын, бұл тереңдету үшін алыс теориялық білімБіз мұны істемейміз, бірақ біз негіздерді жақсы тәртіпте білеміз.
Мен сіздерді таныстырғым келетін бірінші нәрсе - тізбектің бір бөлігі үшін Ом заңы. Бұл әркім білуі керек ең негізгі заң.
Бұл заңды білу тізбектің бір бөлігіндегі токтың, кернеудің (потенциалды айырмашылық) және кедергінің мәндерін оңай және дәл анықтауға мүмкіндік береді.
Ом деген кім? Кішкене тарих
Ом заңын атақты неміс физигі Георг Симон Ом 1826 жылы ашқан. Ол осылай көрінді.
Мен сізге Георг Омның бүкіл өмірбаянын айтып бермеймін. Бұл туралы басқа ресурстардан біле аласыз.
Мен тек ең маңызды нәрселерді айтамын.
Электротехниканың ең негізгі заңы оның атымен аталады, біз оны жобалауда, өндірісте және күнделікті өмірде күрделі есептеулерде белсенді қолданамыз.
Тізбектің біртекті қимасы үшін Ом заңы келесідей:
I – тізбектің бір бөлігі арқылы өтетін токтың мәні (ампермен өлшенген)
U – тізбек бөлігіндегі кернеу мәні (вольтпен өлшенген)
R – тізбек бөлігінің кедергі мәні (Оммен өлшенген)
Егер формула сөзбен түсіндірілсе, ток күші кернеуге пропорционалды және тізбек бөлігінің кедергісіне кері пропорционалды болып шығады.
Эксперимент жүргізейік
Формуланы сөзбен емес, іс жүзінде түсіну үшін келесі диаграмманы құрастыру керек:
Бұл мақаланың мақсаты - тізбектің бір бөлігі үшін Ом заңын қалай пайдалану керектігін нақты көрсету. Сондықтан мен бұл схеманы жұмыс үстеліме жинадым. Оның қалай көрінетінін төменде қараңыз.
Басқару (таңдау) пернесін пайдаланып тұрақты кернеуді немесе таңдауға болады айнымалы кернеушығу жолында. Біздің жағдайда тұрақты кернеу қолданылады. Мен зертханалық автотрансформатордың (LATR) көмегімен кернеу деңгейін өзгертемін.
Біздің тәжірибемізде мен тізбектің 220 (В) бөлігіндегі кернеуді қолданамын. Біз вольтметрдің көмегімен шығыс кернеуін тексереміз.
Енді біз өз тәжірибемізді жүргізуге және Ом заңын шындықта сынауға толық дайынбыз.
Төменде мен 3 мысал келтіремін. Әрбір мысалда біз 2 әдісті пайдаланып қажетті мәнді анықтаймыз: формуланы қолдану және практикалық әдіс.
№1 мысал
Бірінші мысалда көздің шамасын біле отырып, тізбектегі ток күшін (I) табу керек. тұрақты кернеужәне қарсылық мәні Жарықдиодты шам.
Тұрақты кернеу көзінің кернеуі U = 220 (V). Жарықдиодты шамның кедергісі R = 40740 (Ом).
Формула арқылы тізбектегі ток күшін табамыз:
I = U/R = 220 / 40740 = 0,0054 (A)
Амперметр режимінде қосылған жарықдиодты шаммен тізбектей қосылып, тізбектегі токты өлшейміз.
Мультиметрдің дисплейі тізбектегі токты көрсетеді. Оның мәні 5,4 (мА) немесе 0,0054 (А), формула бойынша табылған токқа сәйкес келеді.
№2 мысал
Екінші мысалда тізбектегі токтың шамасын және жарық диодты шамның қарсылық мәнін біле отырып, тізбек бөлігінің кернеуін (U) табу керек.
I = 0,0054 (A)
R = 40740 (Ом)
Формула арқылы тізбек бөлігінің кернеуін табамыз:
U = I*R = 0,0054 *40740 = 219,9 (V) = 220 (V)
Енді алынған нәтижені практикалық жолмен тексерейік.
Біз вольтметр режимінде қосылған мультиметрді жарықдиодты шамға параллель қосып, кернеуді өлшейміз.
Мультиметр дисплейінде өлшенген кернеу көрсетіледі. Оның мәні 220 (В), ол тізбектің бір бөлігі үшін Ом заңының формуласы арқылы табылған кернеуге сәйкес келеді.
№3 мысал
Үшінші мысалда тізбектегі токтың шамасын және тізбек бөлігінің кернеу мәнін біле отырып, тізбек бөлігінің кедергісін (R) табу керек.
I = 0,0054 (A)
U = 220 (V)
Тағы да формуланы қолданып, тізбек бөлігінің кедергісін табайық:
R = U/I = 220/0,0054 = 40740,7 (Ом)
Енді алынған нәтижені практикалық жолмен тексерейік.
Жарықдиодты шамның кедергісін мультиметр арқылы өлшейміз.
Нәтижесінде алынған мән болды R = 40740 (Ом), бұл формула бойынша табылған кедергіге сәйкес келеді.
Тізбек бөлігі үшін Ом заңын есте сақтау қаншалықты оңай!!!
Шатаспау және формуланы оңай есте сақтау үшін сіз өзіңіз жасай алатын шағын кеңесті пайдалана аласыз.
Төмендегі суретке сәйкес үшбұрыш сызыңыз және оған электр тізбегінің параметрлерін енгізіңіз. Сіз оны осылай алуыңыз керек.
Оны қалай пайдалануға болады?
Анықтама үшбұрышын пайдалану өте оңай және қарапайым. Табылуы керек схема параметрін саусағыңызбен жабыңыз.
Егер үшбұрыштағы қалған параметрлер бір деңгейде орналасса, онда оларды көбейту керек.
Егер үшбұрыштағы қалған параметрлер мына жерде орналасса әртүрлі деңгейде, содан кейін жоғарғы параметрді төменгіге бөлу керек.
Үшбұрыштың көмегімен сіз формулада шатастырмайсыз. Бірақ оны көбейту кестесі сияқты үйренген дұрыс.
Қорытындылар
Мақаланың соңында мен қорытынды жасаймын.
Электр тогы минус потенциалы бар В нүктесінен плюс потенциалы бар А нүктесіне бағытталған электрондар ағыны. Және бұл нүктелер арасындағы потенциалдар айырмасы неғұрлым жоғары болса, соғұрлым электрондар В нүктесінен А нүктесіне ауысады, яғни. Тізбектің кедергісі өзгеріссіз қалған жағдайда, тізбектегі ток күшейеді.
Бірақ шамның кедергісі электр тогының ағынына қарсы тұрады. Және не көбірек қарсылықтізбекте ( сериялық қосылымбірнеше шамдар), тұрақты желі кернеуінде тізбектегі ток соғұрлым аз болады.
P.S. Интернетте мен тізбектің бір бөлігі үшін Ом заңы тақырыбында күлкілі, бірақ түсінікті мультфильм таптым.
Георг Саймон Ом өзінің зерттеулерін Жан Батист Фурьенің «Жылудың аналитикалық теориясы» атақты еңбегінен бастады. Бұл жұмыста Фурье екі нүкте арасындағы жылу ағынын температура айырмашылығы ретінде және өзгерісті көрсетті жылу ағыныкедергіден өтуімен байланысты дұрыс емес пішінжылу оқшаулағыш материалдан жасалған. Сол сияқты, Ом потенциалдар айырмасы арқылы электр тогының пайда болуына себеп болды.
Осыған сүйене отырып, Ом тәжірибе жасай бастады әртүрлі материалдардирижер. Олардың өткізгіштігін анықтау үшін тізбектей жалғап, ток күші барлық жағдайда бірдей болатындай етіп ұзындығын реттеді.
Мұндай өлшемдер үшін бірдей диаметрдегі өткізгіштерді таңдау маңызды болды. Ом, күміс пен алтынның өткізгіштігін өлшеу қазіргі деректерге сәйкес дәл емес нәтижелерге қол жеткізді. Осылайша, Омның күміс өткізгіші алтынға қарағанда аз электр тогын өткізді. Омның өзі мұны оның күміс өткізгішінің маймен қапталғанымен түсіндірді, сондықтан эксперимент дәл нәтиже бермеді.
Дегенмен, бұл сол кезде электрмен ұқсас тәжірибелермен айналысқан физиктердің проблемалары болған жалғыз мәселе емес еді. Тәжірибелер үшін қоспасыз таза материалдарды алудағы үлкен қиындықтар және өткізгіштің диаметрін калибрлеудегі қиындықтар сынақ нәтижелерін бұрмалады. Одан да үлкен кедергі сынақтар кезінде ток күші үнемі өзгеріп отырды, өйткені ток көзі айнымалы болды. химиялық элементтер. Осындай жағдайларда Ом сым кедергісіне токтың логарифмдік тәуелділігін шығарды.
Біраз уақыттан кейін электрохимияға маманданған неміс физигі Поггендорф Ом химиялық элементтерді висмут пен мыстан жасалған термопармен ауыстыруды ұсынды. Ом тәжірибелерін қайтадан бастады. Бұл жолы ол батарея ретінде Зеебек эффектісімен жұмыс істейтін термоэлектрлік құрылғыны пайдаланды. Оған диаметрі бірдей, бірақ ұзындығы әртүрлі 8 мыс өткізгіштерді тізбектей жалғады. Ток күшін өлшеу үшін Ом металл жіптің көмегімен өткізгіштердің үстіне магнитті инені ілінді. Осы көрсеткіге параллель өтетін ток оны бүйірге ауыстырды. Бұл орын алған кезде физик жебе бастапқы орнына келгенше жіпті бұрады. Жіптің бұралған бұрышына сүйене отырып, токтың мәнін бағалауға болады.
Жаңа тәжірибе нәтижесінде Ом формулаға келді:
X = a / b + l
Мұнда X– қарқындылық магнит өрісісымдар, л- сым ұзындығы, а– тұрақты көз кернеуі, б – кедергі константасытізбектің қалған элементтері.
Егер сіз бұрылсаңыз заманауи терминдербұл формуланы сипаттау үшін біз оны аламыз X- ток күші, А – ЭҚК көзі, b + l – жалпы қарсылықтізбектер.
Тізбек бөлігі үшін Ом заңы
Тізбектің жеке учаскесі үшін Ом заңы: тізбектің бір бөлігіндегі ток күші кернеу жоғарылаған сайын артады және осы бөліктің кедергісі артқан сайын азаяды.
I=U/R
Осы формулаға сүйене отырып, өткізгіштің кедергісі потенциалдар айырмашылығына байланысты екенін шеше аламыз. Математикалық тұрғыдан бұл дұрыс, ал физика тұрғысынан бұл жалған. Бұл формула тізбектің жеке бөлігіндегі кедергіні есептеу үшін ғана қолданылады.
Осылайша, өткізгіш кедергісін есептеу формуласы келесідей болады:
R = p ⋅ л / с
Толық тізбек үшін Ом заңы
Толық тізбек үшін Ом заңы мен тізбек бөлігі үшін Ом заңының арасындағы айырмашылық мынада: енді кедергінің екі түрін ескеру керек. Бұл «R» жүйенің барлық компоненттерінің кедергісі және «r» электр қозғаушы күш көзінің ішкі кедергісі. Осылайша формула келесі форманы алады:
I = U / R + r
Айнымалы токқа арналған Ом заңы
Айнымалы ток тұрақты токтан белгілі бір уақыт аралығында өзгеретіндігімен ерекшеленеді. Нақтырақ айтсақ, мағынасы мен бағытын өзгертеді. Мұнда Ом заңын қолдану үшін тізбектегі кедергіні ескеру қажет DCайнымалы ток тізбегіндегі кедергіден ерекшеленуі мүмкін. Ал егер тізбекте реактивтілігі бар компоненттер қолданылса, ол ерекшеленеді. Реактивтілік индуктивті (катушкалар, трансформаторлар, дроссельдер) немесе сыйымдылық (конденсатор) болуы мүмкін.
Тізбектегі реактивті және белсенді кедергінің нақты айырмашылығы неде екенін анықтауға тырысайық айнымалы ток. Мұндай тізбектегі кернеу мен ток мәні уақыт өте өзгеретінін және шамамен айтқанда, толқындық пішінге ие екенін түсінуіңіз керек.
Уақыт өте келе бұл екі мәннің қалай өзгеретінін диаграммада көрсетсек, синус толқынын аламыз. Кернеу де, ток та нөлден максималды мәнге дейін көтеріледі, содан кейін төмендеген кезде нөлден өтіп, максималды теріс мәнге жетеді. Осыдан кейін олар қайтадан нөлден максималды мәнге дейін көтеріледі және т.б. Ток немесе кернеу теріс деп айтса, бұл оның қарама-қарсы бағытта қозғалатынын білдіреді.
Бүкіл процесс белгілі бір жиілікте жүреді. Минималды мәннен максималды мәнге көтерілетін кернеу немесе ток мәні нөлден өтетін нүкте фаза деп аталады.
Шын мәнінде, бұл тек алғы сөз. Реактивті және белсенді қарсылыққа оралайық. Айырмашылығы белсенді кедергісі бар тізбекте ток фазасы кернеу фазасымен сәйкес келеді. Яғни, ток мәні де, кернеу мәні де бір уақытта бір бағытта максимумға жетеді. Бұл жағдайда кернеуді, кедергіні немесе токты есептеуге арналған формуламыз өзгермейді.
Егер тізбекте реактивтілік болса, ток пен кернеудің фазалары бір-бірінен периодтың ¼-іне ығысады. Бұл ток өзінің максималды мәніне жеткенде, кернеу нөлге тең болады және керісінше болады. Индуктивті реактивтілік қолданылған кезде кернеу фазасы ток фазасынан «басып шығады». Сыйымдылықты қолданған кезде ток фазасы кернеу фазасынан «басып шығады».
Индуктивті реактивтілік кезіндегі кернеудің төмендеуін есептеу формуласы:
U = I ⋅ ωL
Қайда Лреакцияның индуктивтілігі болып табылады, және ω – бұрыштық жиілік (тербеліс фазасының уақыт туындысы).
Сыйымдылықтағы кернеудің төмендеуін есептеу формуласы:
U = I / ω ⋅ C
МЕН– реактивті сыйымдылық.
Бұл екі формула айнымалы тізбектер үшін Ом заңының ерекше жағдайлары болып табылады.
Толық нұсқасы келесідей болады:
I=U/Z
Мұнда З– жалпы қарсылық айнымалы тізбеккедергі ретінде белгілі.
Қолдану аясы
Ом заңы физикадағы негізгі заң емес, бұл кез келген практикалық жағдайда қолайлы кейбір мәндердің басқаларға ыңғайлы тәуелділігі. Сондықтан заң жұмыс істемеуі мүмкін жағдайларды тізімдеу оңайырақ болады:
- Егер заряд тасымалдаушылардың инерциясы болса, мысалы, кейбір жоғары жиілікті электр өрістерінде;
- Асқын өткізгіштерде;
- Егер сым ток кернеуінің сипаттамасы сызықты болуды тоқтататындай дәрежеде қызса. Мысалы, қыздыру шамдарында;
- Вакуумдық және газды радиотүтіктерде;
- Диодтар мен транзисторларда.
Бұл белгілі бір уақыт аралығындағы судың көлемі.
Енді осындай жағдайды қарастырайық. Мұнараның орнына бізде суы бар ыдыс болады, онда ыдыстың әртүрлі биіктіктерінде үш бірдей тесігі тесілген. Біздің ыдысымыз сумен толтырылғандықтан, ыдыстың түбіндегі қысым оның бетінен жоғары болады. Немесе, электрмен ұқсастығы бойынша, төменгі жағындағы кернеу оның бетіне қарағанда үлкен болады.
Көріп отырғаныңыздай, түбіне жақын орналасқан астыңғы ағын ортаңғы ағынға қарағанда көбірек атылады. Ал ортаңғы реактивті ағын жоғарыдан көбірек атылады. Тесіктердің диаметрі барлық жерде бірдей екенін ескеріңіз. Яғни, әр тесіктің суға төзімділігі бірдей деп айта аламыз. Дәл осындай уақыт ішінде ең төменгі саңылаудан шыққан судың көлемі ортаңғы және ең жоғарғы тесіктен шығатын су көлемінен әлдеқайда көп болады. Белгілі бір уақыт аралығындағы судың көлемі қандай? Иә, бұл қазіргі күш!
Сонымен, біз мұнда қандай үлгіні көріп тұрмыз? Қарсылық барлық жерде бірдей екенін ескерсек, солай болып шығады Кернеу артқан сайын ток күшейеді!
Менің ойымша, сіздердің әрқайсысыңызда бар бақша учаскесі, онда сіз картоп, қияр және қызанақ өсіресіз. Сізге жақын жерде әрқашан бар су мұнарасы
Су мұнарасы не үшін қажет? Суды тұтыну деңгейін бақылау, сондай-ақ сіздің бақша учаскесіне су келетін құбырларда қысым жасау. Сіз бір кездері төбеде мұнара салынғанын байқадыңыз ба? Бұл не үшін жасалып жатыр? Қысым жасау үшін. Жарайды, сіздің бау-бақша жеріңіз су мұнарасының басынан биік болсын делік. Иә, су сізге жетпейді! Физика... байланысқан тамырлар заңы.
Жарайды, көңіліміз ауып кеткен сияқты.
Ас үйде және жуынатын бөлмеде барлығында су ағатын кран бар. Сіз қолыңызды жууды шешесіз. Мұны істеу үшін сіз суды толық жылдамдықпен қосасыз және ол краннан жылдам ағынмен ағып бастайды:
Бірақ бұл су ағыны сізді қанағаттандырмайды, сондықтан шүмектің тұтқасын бұру арқылы сіз ағынды азайтасыз:
Жаңа ғана не болды?
Кранның тұтқасын пайдаланып ағынның кедергісін өзгерту арқылы сіз су ағынының өте әлсіз ағып кетуін қамтамасыз еттіңіз.
Осы жағдайға ұқсастық келтірейік электр тогының соғуы. Сонымен, бізде не бар? Біз ағынның кернеуін өзгерткен жоқпыз. Бір жерде қашықтықта су мұнарасы бар және құбырларда қысым жасайды. Біздің су мұнарасына қол тигізуге құқығымыз жоқ, оны бұзу әлдеқайда аз). Сондықтан біздің кернеуіміз тұрақты және өзгермейді. Кранның тұтқасын қайтадан бұрау арқылы біз кран жасалған құбырдың кедергісін өзгерттік ;-). Біз қарсылықты арттырдық. Су ағынымен не істедік? Ол баяу жүгіре бастады және оның саны аз болды! Яғни, кран толық ашық және жартылай жабық болған кезде белгілі бір уақыт аралығындағы су молекулаларының саны әртүрлі болып шықты деп айта аламыз ;-). Ал, қазіргі күштің не екенін еске түсірейік ;-) Ұмытқандар үшін еске салайын - бұл белгілі бір уақыт аралығында өткізгіштің көлденең қимасы арқылы өтетін электрондар саны. Ал бұл қазіргі күшке не болды? Ол кішірейіп кетті!
Қорытындылаймыз:
Қарсылық артқан сайын ток азаяды.
Сонымен. Бізде сумен жабдықтаудың келесі схемасы бар:
Енді сіз бақшаны суарып жатырсыз және сіз өзіңізді елестетіңіз шелекке 10 минут ішінде шлангтан су құю керек. Бір секунд бұрын да, кейін де емес! Сіздің бақшаңызда су ағыны келесідей болады:
Бізде су мұнарасынан шыққан қарапайым резеңке шланг бар делік.Көршісі абайсызда көлігін шлангтың үстіне қойып, оны сәл басып қалды
Сіздің су ағыны азая бастады. Көршіңізбен ұрысып кетіңіз бе? Ол қазірдің өзінде жұмысқа кетті, сіз шелекті 10 минутта толтыруға уақытыңыз болмайды. Бұл көбірек уақытты алады. Бұл қалай болуы мүмкін? Неліктен су мұнарасының алдындағы кранды сәл үлкенірек ашпасқа? Және бұл жақсы идея! Біз кранды толығымен ашамыз және мұнарадағы су деңгейі бұрынғыдан жоғары болатынына көз жеткіземіз (мұнаралар кез келген максималды деңгейден асып кетуден қорғайды, бірақ мысал үшін біз бұл тармақты өткізіп жібереміз).
Бірақ қиындық жалғыз келмейді. Мұнарадағы су сорғысын басқару релесі бұзылған! Сорғы суды сорып, өшпейді! Мұнара толып, шлангтан ағып жатқан су секунд сайын үлкейіп барады! Не істеу керек? Өзімізге берілген уақытта шелегімізді толтырамыз! босаңсыңыз Шығу жолы бар! Ол үшін шлангтан су ағынының бұрынғыдай ағып кетуін қамтамасыз ете отырып, шүмекті аздап іске қосып, жабамыз;-).
Енді аналогия жасайық.
Сонымен, біз не аламыз? Көрші шлангты жаншып тастады, яғни қарсылықтың жоғарылауы. Сондықтан қазіргі күшіміз кеміді. Ток күшін қалпына келтіру үшін кернеуді, яғни мұнарадағы су деңгейін арттырдық.
Екінші нүкте:
Су мұнарасындағы су деңгейі (кернеу) сорғы өшпей, суды үнемі сорып тұруына байланысты көтеріле бастады. Сондықтан біздің су ағыны (ток күші) де арта бастады. Ағымдағы күшті теңестіру үшін біз қарсылықтың жоғарылауыкран ;-), осылайша су мұнарасындағы су деңгейін (кернеу) қалыпты жағдайға келтіреді.
Ал, сіз үлгіні көрдіңіз бе? Бірақ неміс физигі Георг Ом осы үш шаманы бір-бірімен байланыстырды және нәтиже өте қарапайым формула болды:
Қайда
I- бұл Ампермен (А) көрсетілген ток күші
У- вольтпен (V) көрсетілген кернеу
Р- қарсылық, Оммен (Ом) көрсетілген
Бұл екі және екі сияқты қарапайым, солай емес пе? Бұл заң оны ашушының атымен аталады және аталады Ом заңы. Бұл электроникадағы ең маңызды заң, сондықтан оны білу керек.