Prúd Ohmovho zákona je priamo úmerný napätiu. Ohmov zákon pre obvodovú sekciu - Kompletný sprievodca pre začiatočníkov

Akja - sila prúdu,U - napätie, aR - odpor teda

ja =

Tento zákon jenázov ohmovho zákona pomenované po vedcovi, ktorý ho objavil.

Často je potrebné regulovať silu prúdu v obvode. Na tento účel sa používajú špeciálne zariadenia nazývané reostaty. V reostate je drôt vyrobený z materiálu s vysokým odporom navinutý okolo keramického valca. Nad vinutím je kovová tyč, pozdĺž ktorej sa kontakt môže pohybovať. Kontakt je stlačený proti vinutiu; pri jeho pohybe sa mení dĺžka vinutia, ktorým prúd prechádza, a podľa toho aj odpor reostatu. Reostat a jeho symbol v diagramoch sú znázornené na obrázku 17.

Ohmov zákon pre úplný obvod

Nechajte čast prierezom vodiča prechádza elektrický nábojq. Potom prácu vonkajších síl počas pohybu náboja možno zapísať takto:

Ast = q.

Podľa definície sily prúdu

q = It.

Preto

Ast = to .

Keď sa táto práca vykonáva na vnútorných a vonkajších častiach obvodu, ktorých odporyR ar , uvoľňuje sa trochu teplaQ . Podľa Joule-Lenzovho zákona sa rovná:

Q = I Rt + I r.

Podľa zákona zachovania energie

A = Q.

v dôsledku toho

= IR + ja r.

Súčin prúdu a odporu časti obvodu sa často označuje ako pokles napätia v tejto časti. EMF sa teda rovná súčtu poklesov napätia vo vnútorných a vonkajších častiach uzavretého okruhu. Tento výraz sa zvyčajne píše takto:

ja = /( R + r ).

Túto závislosť experimentálne získal G. Ohm a nazýva sa Ohmov zákon pre úplný reťazec a znie takto:

Intenzita prúdu v kompletnom obvode je priamo úmerná emf zdroja prúdu a nepriamo úmerná impedancii obvodu.

V otvorenom okruhu sa EMF rovná napätiu na svorkách zdroja, a preto ho možno merať voltmetrom.

f214. Jadrové sily

Zloženie jadra zahŕňa protóny, ktoré zažívajú vzájomné Coulombovo odpudzovanie, a neutróny. Stabilita jadier, ktoré sa vplyvom Coulombových odpudivých síl nerozletia, naznačuje, že v jadrách pôsobia špecifické príťažlivé sily, nazývané jadrové sily. Jadrové sily nemôžu byť obyčajnými coulombovskými interakčnými silami. Coulombova interakcia medzi protónom a protónom je redukovaná na odpudzovanie a neexistuje žiadna interakcia medzi neutrónom a protónom, neutrónom a neutrónom. Elektrické sily závisia od náboja a sú malé v porovnaní s jadrovými silami. Gravitačné sily tiež nedokážu udržať častice v jadre, pretože sú príliš malé. Napríklad gravitačná interakcia dvoch protónov je 1036-krát menšia ako ich Coulombova interakcia. Sily magnetickej interakcie nemôžu pôsobiť ani ako jadrové sily. Výpočty „ukazujú, že energia“ magnetickej interakcie, napríklad protónu a neutrónu v jadre atómu deutéria |H, je asi 0,1 MeV, čo je oveľa menej ako väzbová energia nukleónov v jadre ( 2,2 MeV).

To všetko naznačuje, že jadrové sily nemožno redukovať na elektrické, magnetické alebo gravitačné sily, ale predstavujú špecifický typ sily.

Interakcia medzi nukleónmi v jadre je príkladom silných interakcií – interakcií prostredníctvom jadrových síl.

Koncept stresu.

Napätie je fyzikálna veličina charakterizujúca elektrické pole, ktoré vytvára prúd.
Elektrické napätie medzi bodmi A a B elektrický obvod alebo elektrické pole - fyzikálna veličina, ktorej hodnota sa rovná pomeru práce efektívneho elektrického poľa (vrátane vonkajších polí) vykonanej pri prenose skúšobného elektrického náboja z bodu. A presne tak B, do hodnoty skúšobného poplatku.

Napätie charakterizuje elektrické pole vytvorené prúdom.

Napätie (U) sa rovná pomeru práce elektrického poľa na pohyb náboja
na hodnotu preneseného náboja v obvodovej časti.

Jednotka merania napätia v sústave SI:

Koncept odporu.

Elektrický odpor- fyzikálna veličina, ktorá charakterizuje vlastnosti vodiča na zabránenie prechodu elektrického prúdu a rovná sa pomeru napätia na koncoch vodiča k sile prúdu, ktorý ním prechádza.

Odpor pre striedavé obvody a pre striedavé elektromagnetické polia je opísaný z hľadiska impedancie a vlnového odporu. Odpor (rezistor) sa tiež nazýva rádiový komponent určený na zavedenie do elektrických obvodov aktívneho odporu.

Odpor (často označovaný písmenom R alebo r) sa v rámci určitých limitov považuje za konštantnú hodnotu pre daný vodič; dá sa vypočítať ako

R- odpor, Ohm;

U- rozdiel elektrického potenciálu (napätie) na koncoch vodiča, V;

ja- sila prúdu tečúceho medzi koncami vodiča pri pôsobení rozdielu potenciálov, A.

Každé teleso, ktorým preteká elektrický prúd, má voči nemu určitý odpor.
Čím väčší je odpor vodiča, tým horšie vedie elektrický prúd, a naopak, čím je odpor vodiča menší, tým ľahšie elektrický prúd týmto vodičom prechádza. Preto na charakterizáciu vodiča (z hľadiska prechodu elektrického prúdu cez neho) možno zvážiť nielen jeho odpor, ale aj prevrátenú hodnotu odporu a nazýva sa vodivosť. elektrická vodivosť Schopnosť materiálu prechádzať cez seba elektrický prúd sa nazýva. Pretože vodivosť je prevrátená hodnota odporu, vyjadruje sa ako 1/R a vodivosť sa označuje latinským písmenom g.

5. Prvky elektrických obvodov. aktívnych prvkov sú zdrojom elektrickej energie. Sú rozdelené na zdroje napätia - symbol na obrázku. Pasívne prvky- prvky, ktoré nie sú zdrojmi elektrickej energie. Delia sa na disipatívne a reaktívne . Disipatívne prvky- prvky, ktoré rozptyľujú elektrickú energiu. Prvky s takýmito vlastnosťami premieňajú elektrickú energiu na tepelnú energiu. Tieto prvky sú rezistory. Vyznačujú sa elektrickým odporom, ktorý sa meria v ohmoch (Ohm). Reaktívne prvky- prvky schopné akumulovať elektrickú energiu a odovzdávať ju buď zdroju, z ktorého bola táto energia prijatá, alebo ju odovzdávať inému prvku. V každom prípade tento prvok nepremieňa elektrickú energiu na teplo. Tieto prvky sú induktor a kondenzátor. Elektrický obvod je také spojenie elektrických prvkov, pri ktorom vplyvom zdroja elektrickej energie prúdi v prvkoch elektrický prúd. Uzol- bod spojenia troch alebo viacerých prvkov. Pobočka- časť reťazca obsahujúca aspoň jeden prvok a umiestnená medzi dvoma najbližšími uzlami. Okruh- uzavretá časť elektrického obvodu. Jumper- je to elektrický vodič s nulovým odporom, pripojený na svojich koncoch k dvom rôznym bodom v obvode. Klasifikácia elektrického obvodu sa vykonáva podľa nasledujúcich kritérií: - prítomnosť alebo neprítomnosť zdroja elektrickej energie v obvode; – prítomnosť alebo neprítomnosť disipatívnych prvkov v reťazci; - v závislosti od charakteru prúdovo-napäťových charakteristík elektrických prvkov; - v závislosti od počtu vodičov elektrického obvodu. Pasívny obvod Obvod, ktorý neobsahuje zdroj elektrickej energie, sa nazýva. Takýto reťazec obsahuje iba disipatívne a reaktívne prvky. aktívny okruh Obvod obsahujúci aspoň jeden zdroj elektrickej energie sa nazýva. Medzi aktívne obvody patria obvody obsahujúce a zosilňovacie prvky - tranzistory a elektrónky.

6. Ohmov zákon.
Základným zákonom elektrotechniky, s ktorým môžete študovať a počítať elektrické obvody, je Ohmov zákon, ktorý stanovuje vzťah medzi prúdom, napätím a odporom. Nemecký fyzik Georg Ohm(1787 - 1854) experimentálne zistil, že sila prúdu I pretekajúceho homogénnym kovovým vodičom (t. j. vodičom, na ktorý nepôsobia žiadne vonkajšie sily) je úmerná napätiu U na koncoch vodiča:
I = U/R
kde R je elektrický odpor vodiča.
Rovnica vyjadruje Ohmov zákon pre časť obvodu(neobsahuje zdroj prúdu): sila prúdu vo vodiči je priamo úmerná použitému napätiu a nepriamo úmerná odporu vodiča.
Časť obvodu, v ktorej emf nepôsobia. (vonkajšie sily) sa nazýva homogénny úsek reťaze, preto táto formulácia Ohmovho zákona platí pre homogénny úsek reťaze.

Ohmov zákon pre časť obvodu uvádza, že prúd je priamo úmerný napätiu a nepriamo úmerný odporu.

Ohmov zákon . I=, kde = R+ Rj

7. Prvý Kirchhoffov zákon. Druhý Kirchhoffov zákon.

1 Kirchhoffov zákon (platí pre uzlové body)

Algebraický súčet prúdov vetiev, ktoré tvoria uzol, je 0: ∑i=0

Okrem toho je znamienko „+“ priradené prúdu vstupujúceho do uzla, znamienko „-“ - opúšťajúci uzol.

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

Uzol je bod v okruhu, kde sa zbiehajú tri alebo viac vetiev.

m - počet uzlov

m-1- rovnica na vyriešenie

i 1 + i 2 -i 3 -i 4 \u003d 0 (uzol ​​b)

2 Kirchhoffov zákon (platí pre akýkoľvek obrys);

Algebraický súčet EMF pôsobiaceho v obvode sa rovná algebraickému súčtu úbytkov napätia na pasívnych prvkoch tohto obvodu vrátane vnútorného odporu zdroja:

Znamienko „+“ je priradené k EMF, ktoré sa zhoduje v smere s bypassom obvodu, znamienko „-“ je priradené poklesu napätia, ak sa smer prúdu nezhoduje so smerom bypassu.

Napríklad pre obrys abfgdca pri výbere smeru prechodu v smere hodinových ručičiek (pozri obr.) napíšeme druhý Kirchhoffov zákon takto:

E1-E2 \u003d 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. Mostové reťaze. Mostový obvod, elektrický mostík, elektrická štvorsvorková sieť, k jednému páru svoriek (pólov), ku ktorým je pripojený zdroj energie, a k druhému - záťaž. Klasický mostíkový obvod pozostáva zo štyroch odporov zapojených do série vo forme štvoruholníka (obr.), pričom body a, b, c a d sa nazývajú vrcholy. Vetva obsahujúca napájací zdroj UП sa nazýva výkonová uhlopriečka a vetva obsahujúca záťažový odpor ZH sa nazýva záťažová uhlopriečka alebo indexová uhlopriečka. Odpory Z1, Z2, Z3 a Z4 spojené medzi dvoma susednými vrcholmi sa nazývajú ramená. Schéma znázornená na obr je v literatúre známa ako štvorramenný most.

9.Získanie sínusového EMF. Efektívne hodnoty sínusových prúdov a napätí.

Striedavý prúd je prúd, ktorý periodicky mení veľkosť a smer.

Príjem AC:

Nech sa v rovnomernom magnetickom poli permanentného magnetu otáča rám s plochou S rovnomerne s uhlovou rýchlosťou W. Magnetický tok rámom je Ф=BScosa, kde a je uhol medzi normálou k rámu.

Pretože s rovným. Uhol natočenia rámu. Rýchlosť W=a/t, potom sa uhol a zmení podľa zákona a=wt a vzorec bude mať tvar: Ф=BScos(wt).

Pretože pri rotácii Rám prekrížený. Jej magn. Tok sa neustále mení, potom podľa zákona e-mailu. Ind. Nájde sa v ňom nález. EMF ind.:

E \u003d dФ / dt \u003d BSwsin (wt) \u003d E 0 sin (wt)

Kde E 0 \u003d BSw je amplitúda sínusového EMF

V ráme teda dochádza k sínusovému EMF a ak je rám uzavretý voči záťaži, potom bude v obvode prúdiť sínusový prúd.

Celá aplikovaná elektrotechnika je založená na jednej dogme - to je Ohmov zákon pre časť obvodu. Bez pochopenia princípu tohto zákona nie je možné začať praktizovať, pretože to vedie k mnohým chybám. Osviežiť si tieto poznatky má zmysel, v článku si pripomenieme výklad zákona zostavený Ohmom pre homogénny a nehomogénny úsek a ucelený reťazec.

Klasické znenie

Ide o jednoduchý výklad, známy nám zo školy.

Vzorec v integrálnom tvare bude vyzerať takto:

To znamená, že zvýšením napätia zvyšujeme prúd. Zatiaľ čo zvýšenie parametra, ako je "R", vedie k zníženiu "I". Prirodzene, na obrázku je odpor obvodu znázornený jedným prvkom, aj keď môže ísť o sériové, paralelné (až ľubovoľné) spojenie viacerých vodičov.

Zákon neuvedieme v diferenciálnej forme, pretože v tejto forme sa spravidla používa iba vo fyzike.

Akceptované merné jednotky

Upozorňujeme, že všetky výpočty sa musia vykonávať v nasledujúcich jednotkách merania:

• napätie - vo voltoch;
• prúd v ampéroch
• odpor v ohmoch.

Ak spĺňate iné hodnoty, bude potrebné ich previesť na všeobecne akceptované.

Formulácia pre celý reťazec

Interpretácia pre celý obvod bude trochu odlišná ako pre sekciu, pretože zákon vypracovaný Ohmom stále zohľadňuje parameter "r", toto je odpor zdroja EMF. Nasledujúci obrázok znázorňuje takúto schému.

Vzhľadom na EMF "r" sa vzorec zobrazí v tejto forme:

Všimnite si, že ak sa "R" rovná 0, potom je možné vypočítať "I", ku ktorému dôjde počas skratu.

Napätie bude menšie ako EMF, dá sa určiť podľa vzorca:

V skutočnosti je pokles napätia charakterizovaný parametrom "I * r". Táto vlastnosť je charakteristická pre mnohé galvanické napájacie zdroje.

Nerovnomerná časť obvodu jednosmerného prúdu

Týmto typom sa myslí úsek, kde okrem elektrického náboja pôsobia aj iné sily. Obrázok takejto stránky je znázornený na obrázku nižšie.

Vzorec pre takýto oddiel (všeobecný zákon) bude mať tento tvar:

Striedavý prúd

Ak je obvod pripojený na striedavý prúd vybavený kapacitou a / alebo indukčnosťou (cievka), výpočet sa vykoná s prihliadnutím na hodnoty ich reaktancií. Zjednodušená forma zákona by vyzerala takto:

Kde "Z" predstavuje impedanciu, je to komplexná hodnota pozostávajúca z aktívnych (R) a pasívnych (X) odporov.

Praktické využitie

Video: Ohmov zákon pre časť reťaze - prax výpočtu reťazí.

V skutočnosti možno tento zákon uplatniť na ktorúkoľvek časť reťazca. Príklad je znázornený na obrázku.

Pomocou takéhoto plánu môžete vypočítať všetky potrebné charakteristiky pre nerozvetvenú časť. Pozrime sa na podrobnejšie príklady.
Nájdenie prúdu
Pozrime sa teraz na konkrétnejší príklad, napríklad bolo potrebné zistiť prúd pretekajúci žiarovkou. Podmienky:

• Napätie - 220 V;
• R vlákno - 500 ohmov.

Riešenie problému bude vyzerať takto: 220 V / 500 Ohm \u003d 0,44 A.

Zvážte ďalší problém s nasledujúcimi podmienkami:

• R = 0,2 MQ;
• U = 400 V.

V tomto prípade bude potrebné najskôr vykonať konverziu: 0,2 MΩ = 200000 Ohm, po ktorej môžete prejsť na riešenie: 400 V / 200000 Ohm = 0,002 A (2 mA).
Výpočet napätia
Na riešenie využijeme aj zákon vypracovaný Ohmom. Takže úloha znie:

• R = 20 kOhm;
• I = 10 mA.

Transformujme pôvodné údaje:

• 20 kOhm = 20 000 Ohm;
• 10 mA = 0,01 A.

Riešenie: 20000 Ohm x 0,01 A = 200 V.

Nezabudnite previesť hodnoty, pretože pomerne často môže byť prúd špecifikovaný v miliampéroch.

Odpor.

Napriek tomu, že všeobecný pohľad na metódu výpočtu parametra „R“ pripomína nájdenie hodnoty „I“, existujú medzi týmito možnosťami zásadné rozdiely. Ak sa prúd môže meniť v závislosti od ďalších dvoch parametrov, potom R (v praxi) má konštantnú hodnotu. To znamená, že je vo svojej podstate reprezentovaná ako nemenná konštanta.

Ak ten istý prúd (I) prechádza dvoma rôznymi sekciami, zatiaľ čo aplikované napätie (U) je odlišné, potom na základe zákona, ktorý zvažujeme, môžeme s istotou povedať, že tam, kde bude nízke napätie "R" najmenšie .

Zvážte prípad, keď rôzne prúdy a rovnaké napätie v nesúvisiacich úsekoch. Podľa Ohmovho zákona bude veľká sila prúdu charakteristická pre malý parameter "R".

Pozrime sa na niekoľko príkladov.

Predpokladajme, že existuje obvod, na ktorý je privedené napätie U=50 V a spotrebovaný prúd I=100 mA. Na nájdenie chýbajúceho parametra by sa malo použiť 50 V / 0,1 A (100 mA), nakoniec bude riešením - 500 ohmov.

Charakteristika prúdového napätia vám umožňuje jasne preukázať proporcionálnu (lineárnu) závislosť zákona. Na obrázku nižšie je graf pre úsek s odporom jeden ohm (takmer ako matematické znázornenie Ohmovho zákona).

Obrázok prúdovo-napäťovej charakteristiky, kde R=1 ohm

Obrázok prúdovo-napäťovej charakteristiky

Na zvislej osi grafu je znázornený prúd I (A), na vodorovnej osi je znázornené napätie U (V). Samotný graf je prezentovaný ako priamka, ktorá jasne zobrazuje závislosť od odporu, ktorá zostáva nezmenená. Napríklad pri 12 V a 12 A sa "R" bude rovnať jednému ohmu (12 V / 12 A).

Upozorňujeme, že na danej charakteristike prúdového napätia sa zobrazujú iba kladné hodnoty. To znamená, že obvod je navrhnutý tak, aby umožňoval prúdenie prúdu v jednom smere. Ak je povolený opačný smer, graf bude pokračovať v záporných hodnotách.

Všimnite si, že zariadenie, ktorého charakteristika prúdového napätia je zobrazená ako priamka, sa nazýva lineárne. Rovnaký výraz sa používa na označenie iných parametrov.

Okrem lineárnych zariadení existujú rôzne zariadenia, ktorých parameter „R“ sa môže meniť v závislosti od sily prúdu alebo použitého napätia. V tomto prípade nemožno použiť Ohmov zákon na výpočet závislosti. Tento typ zariadenia je údajne nelineárny, takže jeho voltampérové ​​charakteristiky nebudú zobrazené ako priame čiary.

Záver

Ako už bolo spomenuté na začiatku článku, celá aplikovaná elektrotechnika je založená na Ohmovom zákone. Neznalosť tejto základnej dogmy môže viesť k nesprávnemu výpočtu, čo následne spôsobí nehodu.

Príprava elektrotechnikov ako špecialistov začína štúdiom teoretických základov elektrotechniky. A prvá vec, ktorú by si mali pamätať, je zákon zostavený Ohmom, pretože na jeho základe sa robia takmer všetky výpočty parametrov elektrických obvodov na rôzne účely.

Pochopenie základného zákona elektrotechniky vám pomôže lepšie pochopiť činnosť elektrického zariadenia a jeho hlavných komponentov. To bude mať pozitívny vplyv na údržbu počas prevádzky.

Nezávislé overovanie, vývoj, ako aj experimentálne štúdium komponentov zariadenia - to všetko je výrazne zjednodušené, ak sa pre časť obvodu použije Ohmov zákon. V tomto prípade nie je potrebné vykonať všetky merania, stačí vziať niektoré parametre a po jednoduchých výpočtoch získať potrebné hodnoty.

Ohmov zákon.

I = U/R

Kde U je napätie koncov sekcie, I je sila prúdu, R je odpor vodiča.

R=U/I

Tieto vzorce sú platné iba vtedy, keď sieť zažije jeden odpor.

Podmienkou pohybu elektrických nábojov vo vodiči je prítomnosť elektrického poľa v ňom, ktoré vytvárajú a udržiavajú špeciálne zariadenia tzv. aktuálne zdroje.

Hlavnou veličinou charakterizujúcou zdroj prúdu je jeho elektromotorická sila.

Elektromotorická sila zdroja (skrátene EMF) je skalárna fyzikálna veličina, ktorá charakterizuje prácu vonkajších síl, ktoré môžu vytvárať potenciálny rozdiel na svorkách (póloch) zdroja.

Rovná sa práci vonkajších síl pri pohybe nabitej častice s kladným jednotkovým nábojom z jedného pólu zdroja na druhý, t.j.

V SI sa EMF meria vo voltoch (V), t.j. v rovnakých jednotkách ako napätie.

Zdrojové sily tretích strán sú sily, ktoré vykonávajú separáciu nábojov v zdroji a tým vytvárajú potenciálny rozdiel na jeho póloch. Tieto sily môžu byť rôzneho charakteru, ale nie elektrické (odtiaľ názov) - Mechanické sily, chemické prostredie v batérii; svetelný tok vo fotobunkách.

Smer EMF je smer núteného pohybu kladných nábojov vo vnútri generátora od mínus do plus pri pôsobení iného ako elektrického charakteru.

Vnútorný odpor generátora je odpor konštrukčných prvkov v ňom.

Ak je elektrický obvod rozdelený na dve časti - vonkajšie, s odporom R a vnútorné, s odporom r, potom sa EMF zdroja prúdu bude rovnať súčtu napätí na vonkajších a vnútorných častiach obvodu:

Podľa Ohmovho zákona je napätie v ktorejkoľvek časti obvodu určené množstvom pretekajúceho prúdu a jeho odporom:

Keďže teda

, (3)

tie. napätie na póloch zdroja v uzavretom obvode závisí od pomeru odporov vnútornej a vonkajšej časti obvodu. Ak je približne rovnaký U.

Elektrický odpor.

Vlastnosť materiálu vodiča brániť prechodu elektrického prúdu cez neho sa nazýva elektrický odpor.

Z Ohmovho zákona: R = U / I

Jednotkou elektrického odporu je 1 ohm..

Vodič má odpor 1 ohm a vedie prúd 1 A pri napätí 1 V.

Prevrátená hodnota odporu sa nazýva elektrická vodivosť.:

Jednotkou vodivosti je Siemens:

Prevrátená hodnota mernej vodivosti sa nazýva merný odpor p, t.j.

Zvýšenie teploty je sprevádzané zvýšením chaotického tepelného pohybu častíc hmoty, čo vedie k zvýšeniu počtu zrážok elektrónov s nimi a sťažuje usporiadaný pohyb elektrónov.

Odpor je rezistor.

Metóda uzlových potenciálov.

Príklad 2.7.4.

Určte hodnoty a smery prúdov vo vetvách metódou uzlových potenciálov pre obvod obr. 2.7.4, ak:

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

Riešenie.

Určujeme prúdy vo vetvách.

Metóda dvoch uzlov.

Jednou z bežných metód na výpočet elektrických obvodov je metóda dvoch uzlov.Táto metóda sa používa, keď sú v reťazci iba dva uzly

Metóda slučkového prúdu.

Algoritmus akcií je nasledujúci:

Podľa druhého Kirchhoffovho zákona, s ohľadom na slučkové prúdy, skladáme rovnice pre všetky nezávislé slučky. Pri písaní rovnosti zvážte, že smer obchádzania obvodu, pre ktorý je rovnica zostavená, sa zhoduje so smerom obvodu prúdu tohto obvodu. Malo by sa tiež vziať do úvahy, že dva obvodové prúdy tečú v susedných vetvách patriacich do dvoch obvodov. Pokles napätia medzi spotrebiteľmi v takýchto vetvách sa musí odoberať z každého prúdu samostatne.

Ľubovoľne nastavujeme smer reálnych prúdov všetkých vetiev a označujeme ich. Je potrebné označiť skutočné prúdy tak, aby nedošlo k zámene s obrysovými prúdmi. Na číslovanie skutočných prúdov môžete použiť jednotlivé arabské číslice (I1, I2, I3 atď.).

Pri algebraickom sčítaní bez zmeny znamienka sa odoberá slučkový prúd, ktorého smer sa zhoduje s prijatým smerom skutočného prúdu vetvy. V opačnom prípade sa prúd slučky vynásobí mínusom jedna.

Príklad výpočtu zložitého obvodu metódou slučkových prúdov.

Ryža. 1. Schéma elektrického obvodu pre príklad výpočtu pomocou metódy slučkového prúdu

Riešenie. Na výpočet zložitého obvodu touto metódou stačí zostaviť dve rovnice podľa počtu nezávislých obvodov. Smerujeme prúdy slučky v smere hodinových ručičiek a označujeme I11 a I22 (pozri obrázok 1).

Podľa druhého Kirchhoffovho zákona pre slučkové prúdy zostavíme rovnice:

Vyriešime systém a získame slučkové prúdy I11 = I22 = 3 A.

Ako pozitívum treba uviesť, že pri metóde slučkových prúdov je v porovnaní s riešením podľa Kirchhoffových zákonov potrebné riešiť sústavu rovníc nižšieho rádu. Táto metóda však neumožňuje okamžite určiť skutočné prúdy vetvy.

Ohmov zákon.

Podľa Ohmovho zákona pre určitú časť obvodu je sila prúdu v časti obvodu priamo úmerná napätiu na koncoch časti a nepriamo úmerná odporu.

Ohmov zákon pre časť obvodu je zákon získaný experimentálne (empiricky), ktorý stanovuje spojenie medzi intenzitou prúdu v časti obvodu a napätím na koncoch tejto časti a jej odporom. Striktná formulácia Ohmovho zákona pre časť obvodu je napísaná takto: sila prúdu v obvode je priamo úmerná napätiu v jej časti a nepriamo úmerná odporu tejto časti.

Vzorec Ohmovho zákona pre reťazec je napísaný takto:

I - sila prúdu vo vodiči [A];

U – elektrické napätie (rozdiel potenciálov) [V];

R je elektrický odpor (alebo jednoducho odpor) vodiča [Ohm].

Historicky sa odpor R v Ohmovom zákone pre časť obvodu považuje za hlavnú charakteristiku vodiča, pretože závisí výlučne od parametrov tohto vodiča. Treba si uvedomiť, že Ohmov zákon v spomínanej podobe platí pre kovy a roztoky (taveniny) elektrolytov a len pre tie obvody, kde nie je skutočný zdroj prúdu alebo je zdroj prúdu ideálny. Ideálny zdroj prúdu je taký, ktorý nemá vlastný (vnútorný) odpor. Viac informácií o Ohmovom zákone aplikovanom na obvod so zdrojom prúdu nájdete v našom článku. Súhlasíme s tým, že zvážime pozitívny smer zľava doprava (pozri obrázok nižšie). Potom sa napätie v sekcii rovná potenciálnemu rozdielu.

φ 1 - potenciál v bode 1 (na začiatku úseku);

φ 2 - potenciál v bode 2 (a na konci úseku).

Ak je splnená podmienka φ 1 > φ 2, potom napätie U > 0. Preto sú ťahové čiary vo vodiči nasmerované z bodu 1 do bodu 2, a teda prúd tečie týmto smerom. Práve tento smer prúdu budeme považovať za pozitívny I > O.

Zvážte najjednoduchší príklad určenia odporu v časti obvodu pomocou Ohmovho zákona. V dôsledku experimentu s elektrickým obvodom ukazuje ampérmeter (zariadenie, ktoré ukazuje silu prúdu) a voltmeter. Je potrebné určiť odpor časti obvodu.

Podľa definície Ohmovho zákona pre časť reťaze

Pri štúdiu Ohmovho zákona pre časť okruhu v 8. ročníku školy učitelia často kladú študentom nasledujúce otázky na posilnenie preberanej látky:

Medzi akými veličinami stanovuje Ohmov zákon pre úsek reťaze vzťah?

Správna odpoveď: medzi prúdom [I], napätím [U] a odporom [R].

Prečo prúd závisí od napätia?

Správna odpoveď: Odpor

Ako závisí sila prúdu od napätia vodiča?

Správna odpoveď: Priamo úmerne

Ako závisí prúd od odporu?

Správna odpoveď: nepriamo úmerná.

Tieto otázky sú kladené preto, aby si žiaci v 8. ročníku zapamätali Ohmov zákon pre úseky obvodu, ktorého definícia hovorí, že sila prúdu je priamo úmerná napätiu na koncoch vodiča, ak odpor vodiča neklesá. zmeniť.