Законы, которые действуют в электрических цепях

По просьбе нашего читателя постараемся описанную тему от 01:43 | 24.01.2011 раскрыть ещё глубже, сегодня рассмотрим Законы, которые действуют в электрических цепях. Не будем разливать воду, а преступим рассмотрению этого вопроса.

Основное положение

Закон Ома устанавливает зависимость электрического тока, который протекает в проводнике, от сопротивления этого же проводника и направления в определенном участке цепи.

Определение 4

Закон установлен в 1826 году Георгом Омом и назван в его честь. Записан закон в следующем виде:

$X = \frac {a}{b + l}$, где:

• $X$ - это показания гальванометра;
• $a$ - величина, которая характеризует свойства источника напряжения (она не зависит от величины тока и постоянна в широких пределах);
• $l$ - величина, которая определяется длиной соединительных проводов;
• $b$ - параметр, который характеризует свойства электрической установки в целом.

При использовании современных терминов формула закона Ома для полной цепи выражена в следующем виде:

$I = \frac {\varepsilon }{R + r}$, где:

• $\varepsilon $ - ЭДС источника напряжения;
• $I$ - сила тока в электрической цепи;
• $R$ - сопротивление элементов электрической цепи (внешних);
• $r$ - внутреннее сопротивление, что исходит от источника напряжения.

В случае если сила тока обратно пропорциональна сопротивлению, а сам источник называется источником напряжения, то $r\leqslant R$.

Если сила тока не зависит от свойств внешней электрической цепи, и источник называется источником тока, то $r\geqslant R$.

Часто используется выражение $U = IR$, где $U$ - падение напряжения или напряжение. Его также называют законом Ома.

Можно подытожить, что электродвижущая сила в замкнутой электрической цепи, по которой протекает ток, равняется:

$\varepsilon = I_r + IR = U ( r ) + U ( R )$

Иными словами, сумма падений напряжения на внешней цепи и внутреннем сопротивлении источника равна ЭДС источника. В этом равенстве последний элемент физики называют «напряжение на зажимах», поскольку его отображает вольтметр, который измеряет напряжение источника с началом и концом замкнутой цепи.

Определение 5

Формулировка данной теоремы для линейных электрических цепей выглядит следующим образом: любая электрическая цепь имеет два вывода и состоит из произвольной комбинации источника тока, источников напряжения и резисторов.

Иными словами, электрический ток в любом сопротивлении $Z_n$, который присоединяется к любой цепи, приравнивается току в этом же сопротивлении $Z_n$. Последнее сопротивление присоединяется к идеальному источнику напряжения с тем напряжением, что приравнивается к холостому ходу цепи, а также обладает внутренним сопротивлением $Z_i$.

Пусть напряжение на зажимах при холостом ходе будет выражено $V$, а ток при коротком замыкании $I$, тогда:

$V_th = V и R_th = \frac {V}{I}$, где:

• $V_th$ - ЭДС идеального источника;
• $ R_th$ - сопротивление резистора, который включен в эквивалентную систему последовательно с источником.

Замечание 1

Графическое изображение реальной электроцепи условными символами считается электрической схемой. Она, в свою очередь, считается идеализированной цепью, служащей в качестве расчетной модели реальной цепи и иногда называемой эквивалентной схемой замещения. Она по возможности должна отображать реальные процессы, осуществляемые в действительности.

Заключение

Конечно можно много говорить по теме Законы, которые действуют в электрических цепях, но основную суть мы изложили по этому вопросу. Если вам нужно дополнительная консультация, пожалуйста пишите ваши сообщения нам на почту. Все поступившие вопросы рассматриваются и не остаются без ответа.