Pentru un electrician și inginer electronic, una dintre legile de bază este Legea lui Ohm. În fiecare zi, munca prezintă noi provocări pentru un specialist și adesea este necesar să se selecteze un înlocuitor pentru un rezistor ars sau un grup de elemente. Un electrician trebuie să schimbe adesea cablurile pentru a-l alege pe cel potrivit, trebuie să „estimați” curentul din sarcină, așa că trebuie să utilizați cele mai simple legi și relații fizice; viata de zi cu zi. Importanța Legii lui Ohm în inginerie electrică este colosală, de altfel, cea mai mare parte teze specialitățile de inginerie electrică se calculează cu 70-90% folosind o singură formulă.

Context istoric

Anul în care a fost descoperită Legea lui Ohm a fost 1826 de către omul de știință german Georg Ohm. El a determinat și descris empiric legea privind relația dintre curent, tensiune și tipul conductorului. Mai târziu s-a dovedit că a treia componentă nu este altceva decât rezistență. Ulterior, această lege a fost numită după descoperitor, dar problema nu s-a limitat la lege, o cantitate fizică a fost numită după numele său, ca un tribut adus lucrării sale.

Mărimea în care se măsoară rezistența este numită după Georg Ohm. De exemplu, rezistențele au două caracteristici principale: puterea în wați și rezistența - unitate de măsură în ohmi, kilo-ohmi, mega-ohmi etc.

Legea lui Ohm pentru o secțiune de circuit

Pentru a descrie un circuit electric care nu conține EMF, puteți utiliza legea lui Ohm pentru o secțiune a circuitului. Acesta este cel mai mult formă simplăînregistrări. Arata cam asa:

Unde I este curentul, măsurat în Amperi, U este tensiunea în volți, R este rezistența în Ohmi.

Această formulă ne spune că curentul este direct proporțional cu tensiunea și invers proporțional cu rezistența - aceasta este formularea exactă a Legii lui Ohm. Sensul fizic al acestei formule este de a descrie dependența curentului printr-o secțiune a circuitului cu o rezistență și o tensiune cunoscute.

Atenţie! Această formulă este valabilă pentru DC, Pentru AC are mici diferențe, vom reveni la asta mai târziu.

Pe lângă raportul cantităților electrice această formă ne spune că graficul curentului față de tensiune în rezistență este liniar și ecuația funcției este satisfăcută:

f(x) = ky sau f(u) = IR sau f(u)=(1/R)*I

Legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit este utilizată pentru a calcula rezistența unui rezistor într-o secțiune a unui circuit sau pentru a determina curentul prin acesta la o tensiune și rezistență cunoscute. De exemplu, avem un rezistor R cu o rezistență de 6 ohmi, o tensiune de 12 V este aplicată la bornele sale. Trebuie să aflăm cât de mult curent va curge prin el. Să calculăm:

I=12 V/6 Ohm=2 A

Un conductor ideal nu are rezistență, dar datorită structurii moleculelor substanței din care este compus, orice corp conductor are rezistență. De exemplu, acesta a fost motivul tranziției de la firele de aluminiu la fire de cupru în rețelele electrice de acasă. Rezistivitatea cuprului (Ohm pe 1 metru lungime) este mai mică decât cea a aluminiului. Respectiv fire de cupru Se încălzesc mai puțin, rezistă la curenți mari, ceea ce înseamnă că puteți folosi un fir de secțiune transversală mai mică.

Un alt exemplu - spiralele dispozitivelor de încălzire și rezistențe au o mare rezistivitate, pentru că sunt fabricate din diferite metale cu rezistivitate ridicată, cum ar fi nicrom, kanthal etc. Când purtătorii de sarcină se deplasează printr-un conductor, se ciocnesc cu particulele din rețeaua cristalină, în urma cărora energia este eliberată sub formă de căldură și conductorul. se încălzește. Cu cât curentul este mai mare, cu atât mai multe ciocniri, cu atât încălzirea este mai mare.

Pentru a reduce încălzirea, conductorul trebuie fie scurtat, fie mărită grosimea acestuia (aria secțiunii transversale). Aceste informații pot fi scrise sub formă de formulă:

fir R =ρ(L/S)

Unde ρ este rezistivitatea în Ohm*mm 2 /m, L este lungimea în m, S este aria secțiunii transversale.

Legea lui Ohm pentru circuite paralele și serie

În funcție de tipul de conexiune, se observă diferite modele de flux de curent și distribuție a tensiunii. Pentru o secțiune de lanț conexiune serială Tensiunea, curentul și rezistența elementelor se găsesc prin formula:

Aceasta înseamnă că același curent circulă într-un circuit cu un număr arbitrar de elemente conectate în serie. În acest caz, tensiunea aplicată tuturor elementelor (suma căderilor de tensiune) este egală cu tensiunea de ieșire a sursei de alimentare. Fiecare element individual are propria sa tensiune aplicată și depinde de puterea și rezistența curentului respectiv:

U el =I*R element

Rezistența unei secțiuni de circuit pentru elementele conectate în paralel se calculează prin formula:

1/R=1/R1+1/R2

Pentru o conexiune mixtă, trebuie să reduceți lanțul la o formă echivalentă. De exemplu, dacă un rezistor este conectat la două rezistențe conectate în paralel, atunci calculați mai întâi rezistența celor conectate în paralel. Vei primi rezistență totală două rezistențe și tot ce trebuie să faci este să-l adaugi cu un al treilea, care este conectat în serie cu ele.

Legea lui Ohm pentru un circuit complet

Un circuit complet necesită o sursă de alimentare. Sursa ideala sursa de alimentare este un dispozitiv care are o singură caracteristică:

• tensiune, dacă este o sursă de EMF;
• puterea curentului, dacă este o sursă de curent;

O astfel de sursă de energie este capabilă să furnizeze orice putere cu parametrii de ieșire neschimbați. Într-o sursă de energie reală există și parametri precum puterea și rezistență internă. În esență, rezistența internă este un rezistor imaginar instalat în serie cu sursa EMF.

Formula Legii lui Ohm pentru lanț complet arată similar, dar adaugă rezistență IP internă. Pentru un lanț complet se scrie după formula:

I=ε/(R+r)

Unde ε este EMF în Volți, R este rezistența de sarcină, r este rezistența internă a sursei de alimentare.

În practică, rezistența internă este fracțiuni de ohm și pentru surse galvanice crește semnificativ. Ați văzut asta când două baterii (nouă și descărcată) au aceeași tensiune, dar una produce curent necesarși funcționează corect, dar al doilea nu funcționează, pentru că... se lasa la cea mai mica sarcina.

Legea lui Ohm în formă diferențială și integrală

Pentru o secțiune omogenă a circuitului, formulele de mai sus sunt valabile pentru un conductor neuniform, este necesar să îl împarți în cele mai scurte segmente, astfel încât modificările dimensiunilor sale să fie minimizate în cadrul acestui segment. Aceasta se numește Legea lui Ohm în formă diferențială.

Cu alte cuvinte: densitatea de curent este direct proporțională cu tensiunea și conductibilitatea pentru o secțiune infinit de mică a conductorului.

În formă integrală:

Legea lui Ohm pentru curent alternativ

La calcularea circuitelor AC, în locul conceptului de rezistență, este introdus conceptul de „impedanță”. Impedanța este notă cu litera Z și include rezistență activă sarcina Ra și reactanța X (sau R r). Are de-a face cu forma curent sinusoidal(și curenții de orice alte forme) și parametrii elementelor inductive, precum și legile de comutație:

1. Curentul dintr-un circuit cu inductanță nu se poate schimba instantaneu.
2. Tensiunea dintr-un circuit cu un condensator nu se poate schimba instantaneu.

Astfel, curentul începe să întârzie sau să avanseze tensiunea și putere deplinăîmpărțit în activ și reactiv.

X L și X C sunt componentele reactive ale sarcinii.

În acest sens, se introduce valoarea cosФ:

Aici – Q – re putere activă, cauzată de curent alternativ și componente inductiv-capacitive, P – putere activă (distribuită pe componente active), S – putere totală, cosФ – factor de putere.

Poate ați observat că formula și reprezentarea ei se suprapun cu teorema lui Pitagora. Acest lucru este într-adevăr adevărat, iar unghiul Ф depinde de cât de mare este componenta reactivă a sarcinii - cu cât este mai mare, cu atât este mai mare. În practică, acest lucru duce la faptul că curentul care curge efectiv în rețea este mai mare decât cel care este luat în considerare contor de uz casnic, întreprinderile plătesc pentru capacitatea maximă.

În acest caz, rezistența este prezentată sub formă complexă:

Aici j este unitatea imaginară, care este tipică pentru forma complexă a ecuațiilor. Este mai rar notat ca i, dar în inginerie electrică se notează și valoarea efectivă a curentului alternativ, prin urmare, pentru a nu fi confundat, este mai bine să folosiți j.

Unitatea imaginară este egală cu √-1. Este logic că nu există un astfel de număr la pătrat care să poată avea ca rezultat un rezultat negativ de „-1”.

Cum să ne amintim legea lui Ohm

Pentru a vă aminti Legea lui Ohm, puteți memora formularea în cuvinte simple tip:

Cu cât tensiunea este mai mare, cu atât este mai mare rezistența, cu atât este mai puțin curent.

Sau folosiți imagini și reguli mnemonice. Prima este prezentarea legii lui Ohm sub forma unei piramide - pe scurt și clar.

O regulă mnemonică este o formă simplificată a unui concept pentru înțelegere și studiu simplă și ușoară. Poate fi sub formă verbală sau sub formă grafică. Pentru a găsi corect formula cerută– acoperiți valoarea dorită cu degetul și obțineți răspunsul sub forma unui produs sau coeficient. Iată cum funcționează:

A doua este o reprezentare caricaturală. Se arată aici: cu cât încearcă mai mult Ohm, cu atât este mai dificil pentru Ampere să treacă și cu cât mai mulți Volți, cu atât este mai ușor pentru Ampere să treacă.

Legea lui Ohm este una dintre cele fundamentale în inginerie electrică fără știrea ei, majoritatea calculelor sunt imposibile. Și în munca de zi cu zi este adesea necesară convertirea sau determinarea curentului prin rezistență. Nu este deloc necesar să înțelegem derivarea acesteia și originea tuturor cantităților - dar formulele finale trebuie să fie stăpânite. În concluzie, aș dori să observ că există o veche glumă care spune printre electricieni: „Dacă nu-l cunoști pe Om, stai acasă.”Și dacă fiecare glumă are un sâmbure de adevăr, atunci aici acest sâmbure de adevăr este 100%. Explora fundamente teoretice, dacă vrei să devii un profesionist în practică, iar alte articole de pe site-ul nostru te vor ajuta în acest sens.

Ca( 0 ) Nu-mi place( 0 )

legea lui Ohm.

I = U/R

Unde U este tensiunea capetele secțiunii, I– puterea curentului, R – rezistența conductorului.

R=U/I

Aceste formule sunt valabile doar atunci când rețeaua întâmpină doar rezistență.

Stare de mișcare sarcini electriceîntr-un conductor este prezenţa în el câmp electric, care este creat și susținut de dispozitive speciale numite sursele curente.

Mărimea principală care caracterizează o sursă de curent este forța sa electromotoare.

Forța electromotoare a unei surse (abreviat EMF) este o mărime fizică scalară care caracterizează munca forțelor externe capabile să creeze o diferență de potențial la bornele sursei (poli).

Este egal cu munca forțelor externe de a muta o particulă încărcată cu o sarcină unitară pozitivă de la un pol al sursei la altul, adică.

În SI, EMF se măsoară în volți (V), adică în aceleași unități ca și tensiunea.

Forțele sursei externe sunt forțe care separă sarcinile din sursă și, prin urmare, creează o diferență de potențial la polii acesteia. Aceste forțe pot fi de altă natură, dar nu electrice (de unde și denumirea) - Forțe mecanice, mediul chimic din baterie; fluxul luminos în fotocelule.

Direcția EMF este direcția mișcării forțate a sarcinilor pozitive în interiorul generatorului de la minus la plus sub influența unei alte naturi decât electrice.

Rezistența internă a unui generator este rezistența elementelor structurale din interiorul acestuia.

Dacă circuitul electric este împărțit în două secțiuni - extern, cu rezistență R, și intern, cu rezistență r, Asta Sursa EMF curentul va fi egal cu suma tensiunilor de pe secțiunile externe și interne ale circuitului:

Conform legii lui Ohm, tensiunea în orice secțiune a circuitului este determinată de mărimea curentului care curge și de rezistența acestuia:

Din moment ce, prin urmare

, (3)

aceste. tensiune la polii sursei la circuit închis depinde de raportul dintre rezistențele secțiunilor interne și externe ale circuitului. Dacă aproximativ egal U.

Rezistenta electrica.

Proprietatea unui material conductor de a împiedica trecerea curentului electric prin el se numește rezistență electrică.

Din legea lui Ohm: R = U / I

Unitatea de rezistență electrică este de 1 ohm.

Un conductor are o rezistență de 1 ohm și poartă un curent de 1 A la o tensiune de 1 V.

Reciproca de rezistență se numește conductivitate electrică:

Unitatea de unitate de conductivitate este Siemens:

Reciproca conductivitatii specifice se numeste rezistivitate p, i.e.

O creștere a temperaturii este însoțită de o creștere a mișcării termice haotice a particulelor de materie, ceea ce duce la o creștere a numărului de ciocniri de electroni cu acestea și complică mișcarea ordonată a electronilor.

Rezistența este o rezistență.

Metoda potențialelor nodale.

Exemplul 2.7.4.

Determinați valorile și direcțiile curenților din ramuri folosind metoda potențialelor nodale pentru circuitul din Fig. 2.7.4 dacă:

E1=108 V; E2=90 V; Ri1=2 Ohm; Ri2=1 Ohm; R1=28 Ohm; R2=39 Ohm; R3=60 Ohm.

Soluţie.

Determinăm curenții în ramuri.

Metoda cu două noduri.

Una dintre metodele comune pentru calcularea circuitelor electrice este metoda cu două noduri.Această metodă este utilizată atunci când există doar două noduri în lanț

Metoda curentului în buclă.

Algoritmul acțiunilor este următorul:

Conform celei de-a doua legi a lui Kirchhoff, referitor la curenții de buclă, compunem ecuații pentru toate buclele independente. Când scrieți o egalitate, presupuneți că direcția de ocolire a circuitului pentru care se întocmește ecuația coincide cu direcția curentului de circuit al circuitului dat. De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că doi curenți de circuit curg în ramuri adiacente aparținând două circuite. Căderea de tensiune la consumatorii din astfel de ramuri trebuie luată din fiecare curent separat.

Stabilim în mod arbitrar direcția curenților reali ai tuturor ramurilor și le desemnăm. Curenții reali trebuie marcați astfel încât să nu fie confundați cu curenții de contur. Pentru a numerota curenții reali, puteți utiliza numere arabe simple (I1, I2, I3 etc.).

În timpul însumării algebrice fără schimbarea semnului, se ia un curent de buclă a cărui direcție coincide cu direcția acceptată a curentului de ramificație real. ÎN altfel curentul buclei se înmulțește cu minus unu.

Exemplu de calcul lanț complex folosind metoda curentului de buclă.

Orez. 1. Schema circuitului electric pentru un exemplu de calcul folosind metoda curentului de buclă

Soluţie. Pentru a calcula un circuit complex folosind această metodă, este suficient să compuneți două ecuații, în funcție de numărul de circuite independente. Dirijam curenții buclei în sensul acelor de ceasornic și îi notăm I11 și I22 (vezi Figura 1).

Conform celei de-a doua legi a lui Kirchhoff privind curenții de buclă, compunem ecuațiile:

Rezolvăm sistemul și obținem curenții de buclă I11 = I22 = 3 A.

Trebuie remarcat ca un fapt pozitiv că în metoda curentului de buclă, în comparație cu soluția conform legilor lui Kirchhoff, este necesar să se rezolve un sistem de ecuații de ordin inferior. Cu toate acestea, această metodă nu permite să se determine imediat curenții reali ai ramurilor.

legea lui Ohm.

Conform legii lui Ohm pentru o anumită secțiune a unui circuit, puterea curentului într-o secțiune a circuitului este direct proporțională cu tensiunea de la capetele secțiunii și invers proporțională cu rezistența.

Dacă creșteți de mai multe ori tensiunea care acționează într-un circuit electric, atunci curentul din acest circuit va crește cu aceeași cantitate. Și dacă creșteți rezistența circuitului de mai multe ori, curentul va scădea cu aceeași cantitate. În mod similar, cu cât presiunea este mai mare și cu cât conducta oferă mai puțină rezistență la mișcarea apei, cu atât debitul de apă în conductă este mai mare.

Pentru a exprima legea lui Ohm cel mai simplu matematic, se crede că Rezistența unui conductor care transportă un curent de 1 A la o tensiune de 1 V este de 1 ohm.

Curentul în amperi poate fi întotdeauna determinat prin împărțirea tensiunii în volți la rezistența în ohmi. De aceea Legea lui Ohm pentru o secțiune de circuit este înregistrată următoarea formulă:

Calculele efectuate folosind legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit vor fi corecte atunci când tensiunea este exprimată în volți, rezistența în ohmi și curentul în amperi. Dacă sunt utilizate mai multe unități de măsură ale acestor cantități (de exemplu, miliamperi, milivolți, megaohmi etc.), atunci acestea ar trebui convertite în amperi, volți și, respectiv, ohmi. Pentru a sublinia acest lucru, uneori formula legii lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit este scrisă astfel:

amper = volt/ohm

De asemenea, puteți calcula curentul în miliamperi și microamperi, în timp ce tensiunea ar trebui exprimată în volți, iar rezistența în kilo-ohmi și, respectiv, mega-ohmi.

Legea lui Ohm este valabilă pentru orice secțiune a circuitului. Dacă este necesar să se determine curentul într-o anumită secțiune a circuitului, atunci este necesar să se împartă tensiunea care acționează în această secțiune (Fig. 1) la rezistența acestei secțiuni particulare.

Fig 1. Aplicarea legii lui Ohm la o secțiune a unui circuit

Să dăm un exemplu de calcul al curentului folosind legea lui Ohm. Să presupunem că doriți să determinați curentul dintr-o lampă având o rezistență de 2,5 ohmi, dacă tensiunea aplicată lămpii este de 5 V. Împărțind 5 V la 2,5 ohmi, obținem o valoare a curentului de 2 A. În al doilea exemplu, vom determinați curentul care va circula sub influența unei tensiuni de 500 V într-un circuit a cărui rezistență este de 0,5 MOhm. Pentru a face acest lucru, exprimăm rezistența în ohmi. Împărțind 500 V la 500.000 ohmi, găsim valoarea curentului din circuit, care este egală cu 0,001 A sau 1 mA.

Adesea, cunoscând curentul și rezistența, tensiunea este determinată folosind legea lui Ohm. Să scriem formula pentru determinarea tensiunii

Din această formulă reiese clar că tensiunea la capetele unei secțiuni date a circuitului este direct proporțională cu curentul și rezistența. Sensul acestei dependențe nu este greu de înțeles. Dacă nu modificați rezistența unei secțiuni a circuitului, atunci puteți crește curentul numai prin creșterea tensiunii. Aceasta înseamnă când rezistență constantă Mai mult curent corespunde cu mai multă tensiune. Dacă este necesar să se obțină același curent la diferite rezistențe, atunci cu o rezistență mai mare ar trebui să existe o tensiune în mod corespunzător mai mare.

Tensiunea pe o secțiune a unui circuit este adesea numită cădere de tensiune. Acest lucru duce adesea la neînțelegeri. Mulți oameni cred că căderea de tensiune este un fel de tensiune inutilă irosită. În realitate, conceptele de tensiune și cădere de tensiune sunt echivalente.

Calcularea tensiunii folosind legea lui Ohm poate fi ilustrată cu următorul exemplu. Lăsați un curent de 5 mA să treacă printr-o secțiune a unui circuit cu o rezistență de 10 kOhm și trebuie să determinați tensiunea în această secțiune.

Înmulțirea I = 0,005 A cu R -10000 Ohm dă o tensiune de 50 V. Am putea obține același rezultat prin înmulțirea a 5 mA cu 10 kOhm: U = 50 V

ÎN dispozitive electronice Curentul este de obicei exprimat în miliamperi și rezistența în kilo-ohmi. Prin urmare, este convenabil să folosiți aceste unități de măsură în calcule conform legii lui Ohm.

Legea lui Ohm calculează și rezistența dacă tensiunea și curentul sunt cunoscute. Formula pentru acest caz se scrie astfel: R = U/I.

Rezistența este întotdeauna un raport dintre tensiune și curent. Dacă tensiunea crește sau scade de mai multe ori, curentul va crește sau scade de același număr de ori. Raportul dintre tensiune și curent, egal cu rezistența, rămâne neschimbat.

Formula pentru determinarea rezistenței nu trebuie înțeleasă ca însemnând că rezistența unui conductor dat depinde de fluxul de ieșire și tensiune. Se știe că depinde de lungimea, aria secțiunii transversale și materialul conductorului. De aspect Formula pentru determinarea rezistenței este similară cu formula pentru calcularea curentului, dar există o diferență fundamentală între ele. Curentul într-o anumită secțiune a circuitului depinde într-adevăr de tensiune și rezistență și se modifică atunci când se schimbă. Și rezistența unei anumite secțiuni a circuitului este o valoare constantă, independentă de modificările tensiunii și curentului, dar egală cu raportul acestor valori.

Când același curent trece în două secțiuni ale unui circuit și tensiunile aplicate acestora sunt diferite, este clar că secțiunea căreia i se aplică tensiunea mai mare are o rezistență în mod corespunzător mai mare. Și dacă sub influența aceleiași tensiuni în două părți diferite ale circuitului trece curent diferit, atunci curentul mai mic va fi întotdeauna în zona care are o rezistență mai mare. Toate acestea decurg din formularea de bază a legii lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit, adică din faptul că, cu cât curentul este mai mare, cu atât este mai mare tensiunea și cu atât rezistența este mai mică.

Vom arăta calculul rezistenței folosind legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit folosind următorul exemplu. Trebuie să găsiți rezistența secțiunii prin care trece un curent de 50 mA la o tensiune de 40 V. Exprimând curentul în amperi, obținem I = 0,05 A. Împărțim 40 la 0,05 și aflăm că rezistența este de 800 Ohmi.

Legea lui Ohm poate fi reprezentată clar ca așa-numita caracteristicile curent-tensiune. După cum știți, o relație direct proporțională între două mărimi este o linie dreaptă care trece prin origine. Această dependență este de obicei numită liniar.

Conceptul de tensiune.

Tensiunea este o mărime fizică care caracterizează câmpul electric care creează curent.
Tensiune electricăîntre puncte OŞi B circuit electric sau câmp electric - o mărime fizică a cărei valoare este egală cu raportul dintre activitatea câmpului electric efectiv (inclusiv câmpurile externe) efectuată la transferul unei sarcini electrice de testare dintr-un punct O la obiect B, la valoarea taxei de testare.

Tensiunea caracterizează câmpul electric creat de curent.

Tensiunea (U) este egală cu raportul de lucru al câmpului electric pentru deplasarea sarcinii
la cantitatea de sarcină deplasată într-o secțiune a circuitului.

Unitatea SI de tensiune:

Conceptul de rezistență.

Rezistenta electrica- o mărime fizică care caracterizează proprietăţile unui conductor de a împiedica trecerea curentului electric şi egal cu raportul tensiunea la capetele conductorului la curentul care circulă prin acesta.

Rezistența pentru circuitele de curent alternativ și pentru câmpurile electromagnetice alternative este descrisă prin conceptele de impedanță și rezistență a undelor. Rezistența (rezistor) se mai numește și o componentă radio destinată inserării în circuite electrice rezistență activă.

Rezistența (deseori simbolizată prin literă R sau r) se consideră, în anumite limite, valoare constantă pentru un conductor dat; se poate calcula ca

R- rezistenta, Ohm;

U- diferenta potenţiale electrice(tensiune) la capetele conductorului, V;

eu- puterea curentului care circulă între capetele conductorului sub influența unei diferențe de potențial, A.

Orice corp prin care curge curent electric, îi oferă o oarecare rezistență.
Cu cât rezistența unui conductor este mai mare, cu atât conduce mai rău curentul electric și, invers, cu cât rezistența conductorului este mai mică, cu atât trece mai ușor curentul electric prin acest conductor. În consecință, pentru a caracteriza un conductor (din punct de vedere al trecerii curentului electric prin el), se poate lua în considerare nu numai rezistența acestuia, ci și reciproca rezistenței și numită conductivitate. Conductivitate electrică este capacitatea unui material de a trece curent electric prin el însuși. Deoarece conductivitatea este reciproca rezistenței, ea este exprimată ca 1/R, notat conductivitatea Literă latină g.

5. Elemente ale circuitelor electrice. Elemente active sunt sursele energie electrica. Ele sunt împărțite în surse de tensiune - simbolîn imagine. Elemente pasive– elemente care nu sunt surse de energie electrică. Ele sunt împărțite în disipative și reactive . Elemente disipative– elemente care disipă energia electrică. Elementele cu astfel de proprietăți transformă energia electrică în energie termică. Aceste elemente sunt rezistențe. Ele sunt caracterizate de rezistența electrică, care se măsoară în ohmi (ohmi). Elemente reactive- elemente capabile să acumuleze energie electrică și să o elibereze fie către sursa de la care a fost primită această energie, fie să o transmită către alt element. În orice caz, acest element nu transformă energia electrică în energie termică. Astfel de elemente sunt un inductor și un condensator. O astfel de conexiune se numește circuit electric elemente electrice, în care, sub influența unei surse de energie electrică, în elemente circulă un curent electric. Nod– un punct de legătură a trei sau mai multe elemente. Ramura– o secțiune a unui lanț care conține cel puțin un element și situată între două noduri cele mai apropiate. Circuit– o parte închisă a unui circuit electric. Jumper- Asta conductor electric cu rezistență zero, conectat la capete la două puncte diferite ale circuitului. Clasificarea unui circuit electric se realizeaza dupa urmatoarele criterii: – prezenta sau absenta unei surse de energie electrica in circuit; – prezența sau absența elementelor disipative în lanț; – în funcție de natura caracteristicilor curent-tensiune ale elementelor electrice; – în funcţie de numărul de borne ale circuitului electric. Circuit pasiv numit circuit care nu conține o sursă de energie electrică. Într-un astfel de lanț sunt prezente doar elemente disipative și reactive. Circuit activ Se numește un circuit care conține cel puțin o sursă de energie electrică. Circuitele active includ circuite care conțin elemente de amplificare - tranzistoare și tuburi vidate.

6. Legea lui Ohm.
Legea de bază a ingineriei electrice, cu ajutorul căreia poți studia și calcula circuite electrice, este legea lui Ohm, care stabilește relația dintre curent, tensiune și rezistență. Fizicianul german Georg Ohm(1787 -1854) a stabilit experimental că puterea curentului I care curge printr-un conductor metalic omogen (adică un conductor în care nu acționează forțe externe) este proporțională cu tensiunea U la capetele conductorului:
I = U/R
unde R - rezistenta electrica conductor.
Ecuația exprimă Legea lui Ohm pentru o secțiune de circuit(neconținând o sursă de curent): curentul dintr-un conductor este direct proporțional cu tensiunea aplicată și invers proporțional cu rezistența conductorului.
Secțiunea circuitului în care nu acționează EMF. (forțele externe) sunt numite o secțiune omogenă a lanțului, prin urmare această formulare a legii lui Ohm este valabilă pentru o secțiune omogenă a lanțului.

Legea lui Ohm pentru o secțiune de circuit spune: curentul este direct proporțional cu tensiunea și invers proporțional cu rezistența.

legea lui Ohm . I= , unde = R+ R i

7. Prima lege a lui Kirchhoff. A doua lege a lui Kirchhoff.

1 Legea lui Kirchhoff (se aplică punctelor nodale)

Suma algebrică a curenților ramurilor care formează nodul este egală cu 0: ∑i=0

Mai mult, semnul „+” este atribuit curentului care intră în nod, iar semnul „-” curentului care iese din nod.

De exemplu i 1 +i 2 -i 3 -i 4 =0 (nodul b)

Un nod este un punct dintr-un circuit în care trei sau mai multe ramuri converg.

m – numărul de noduri

m-1- ecuația de rezolvat

i 1 +i 2 -i 3 -i 4 =0 (nodul b)

2 legea lui Kirchhoff (se aplică oricărui circuit);

Suma algebrică a EMF care acționează în circuit este egală cu suma algebrică a căderilor de tensiune pe elementele pasive ale acestui circuit, inclusiv rezistența internă a sursei:

Semnul „+” este atribuit EMF, care coincide în direcția cu bypass-ul circuitului, semnul „-” este atribuit căderii de tensiune dacă direcția curentului nu coincide cu direcția bypass-ului.

De exemplu, pentru circuitul abfgdca, alegând direcția de traversare în sensul acelor de ceasornic (vezi figura), scriem a doua lege a lui Kirchhoff după cum urmează:

E 1 -E 2 =r i i 1 -r 4 i 2 -r 02 i 2 -r 5 i 2 +r 2 i 1 +r 01 i 1 .

8. Circuite punte. Un circuit de punte, o punte electrică, o rețea electrică cu patru terminale, la o pereche de terminale (poli) din care este conectată o sursă de alimentare, iar la cealaltă - o sarcină. Un circuit de punte clasic este format din patru rezistențe conectate în serie sub forma unui patrulater (Fig.), punctele a, b, c și d fiind numite vârfuri. Ramura care conține sursa de energie UП se numește diagonală de putere, iar ramura care conține rezistența de sarcină ZH se numește diagonală de sarcină sau diagonală index. Rezistențele Z1, Z2, Z3 și Z4, conectate între două vârfuri adiacente, sunt numite umeri. Diagrama prezentată în fig. este cunoscută în literatură ca un pod cu patru brațe.

9.Obținerea EMF sinusoidal. Valori efective curenți și tensiuni sinusoidale.

Curentul alternativ este un curent care se schimbă periodic în mărime și direcție.

Primirea curentului alternativ:

Fie ca un cadru de zonă S să se rotească uniform într-un câmp magnetic uniform al unui magnet permanent cu o viteză unghiulară W. Fluxul magnetic prin cadru este Ф=BScosa, unde a este unghiul dintre normala la cadru.

Deoarece cu egal Unghiul de rotație al cadrului. Viteza W=a/t, apoi unghiul a se va schimba conform legii a=wt, iar formula va lua forma: Ф=BScos(wt).

Deoarece la rotatie Ramele au fost încrucișate. Revista ei. Fluxul se schimba tot timpul, apoi conform legii el. Ind. Va fi o descoperire în el. Ind. EMF:

E=dФ/dt =BSwsin(wt)=E 0 sin(wt)

Unde E 0 =BSw este amplitudinea EMF sinusoidală

Astfel, în cadru apare un f.em. sinusoidal, iar dacă cadrul este închis la o sarcină, atunci un curent sinusoidal va curge în circuit.