Mpk-prometey.ru

МПК Прометей
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электрическая цепь и закон Ома

Электрическая цепь и закон Ома

   Электрическая цепь является основой любого, радио­технического устройства, в том числе и тех усилителей низкой частоты и приемников, конструировать которые ты собираешься. А пока разберись в Простейшей элект­рической цепи и ее законах, в расчетах некоторых ее элементов.

   Итак, простейшая электрическая цепь (рис. -5). Ее можно составить из источника постоянного тока (GB), его нагрузки (R), то есть потребителя тока, выключате­ля (S) и соединительных проводников. Источником тока может быть батарея 3336Л, потребителем — лампочка на­каливания, рассчитанная на напряжение 3,5 В и ток 0,26 А (или резистор — радиодеталь, обладающая определен-хным сопротивлением), выключателем — тумблер или звонковая кнопка, соединительными проводниками — от­резки изолированного провода. Составь такую цепь, разло­жив ее элементы прямо на сто­ле. Она должна напоминать те­бе цепь электрического фона­ря. Все точки соединения жела­тельно пропаять, так как только пайка обеспечивает надежный электрический контакт. Если ба­тарея свежая (новая), нГить на­кала лампочки исправна, все соединения надежны, то при замыкании контактов выключа­теля S в цепи потечет ток и лампочка станет ярко светить­ся. Проверь, так ли это.

   Из подобных электрических цепей, только с другими эле­ментами, будут слагаться все твои будущие радиотехниче­ские устройства.

   Запомни: ток во всей внешней части цепи течет от положительного к отрицательному полюсу батареи.

   При последовательном соединении ток во всей цепи и в каждом из ее участков одинаков. Проверить это ты можешь с помощью амперметра постоянного тока. Включи его, например, в разрыв цепи между положи­тельным полюсом батареи и лампочкой. На схеме, пока­занной на рис. 5, эта точка включения амперметра обо­значена крестом. Затем амперметр включи между вы­ключателем и отрицательным полюсом батареи. Всюду, в какой бы точке цепи ты ни включал измерительный прибор, его стрелка будет фиксировать одно и то же значение тока — около 0,2 А. По мере разрядки батареи ток в цепи уменьшается, а свет лампочки тускнеет.

   Теперь проведи такой опыт. Разомкни цепь выключа­телем. Подключи к батарее вольтметр PU (рис. 6), что­бы измерить напряжение на ней, а затем, не отключая вольтметра от батареи, вновь замкни цепь. Есть разница в показаниях вольтметра?

   После замыкания цепи вольтметр должен показы­вать несколько меньшее напряжение: он показывает напряжение, развиваемое батареей на концах внешней цепи, которое всегда меньше «холостого» напряжения батареи. Часть же напряжения падает (гаснет, теряется) на ее внутреннем сопротивлении. По мере разрядки ба­тареи ее внутреннее сопротивление и падение напряже­ния на нем увеличиваются.

   Следующий опыт. Включи последовательно в цепь еще одну такую же «лампочку накаливания (рис. 7). Как горят лампочки? Вполнакала. Так и должно быть. По­чему?

   Если не учитывать сопротивления соединительных про­водников и контактов выключателя, которые малы по сравнению с сопротивлением нитей накала лампочек, сопротивление внешнего участка цепи увеличится при­мерно вдвое. Теперь напряжение батареи оказывается приложенным к нитям накала двух лампочек. На каж­дую из них приходится вдвое меньшее напряжение, чем ранее на одну. Соответственно уменьшились ток, теку­щий через лампочки, и накал их нитей.

   В замкнутой электрической цепи соотношение между действующим в ней напряжением, силой тока, развивае­мой этим напряжением, и сопротивлением цепи опреде­ляется законом Ома: ток I прямо пропорционален на­пряжению U и обратно пропорционален сопротивлению R. Математически этот закон электрической цепи выгля­дит так:

   Учти: ток I, напряжение U и сопротивление R в фор­мулах этого закона должны выражаться в основных электрических величинах — амперах (А), вольтах (В) и омах (Ом).

   Этот закон справедлив и для участка цепи, например для лампочки накаливания или резистора, включенных в замкнутую цепь. В этом ты можешь убедиться сейчас же, составив такую же цепь, как та, схема которой изоб­ражена на рис. 8. Если напряжение батареи (35=4,5 В, а сопротивление резистора R = 10 Ом, то амперметр РА2 будет показывать ток, равный 0,45 А (450 мА), а вольтметр PU1 — около 4,5 В. В данном случае все на­пряжение батареи через амперметр, внутреннее сопро­тивление которого мало, приложено к резистору R, по­этому на нем падает почти все напряжение источника тока.

   Замени резистор другим резистором с номинальным (обозначенным на его корпусе) сопротивлением 20…30 Ом. Вольтметр, под­ключенный к резистору, дол­жен показывать то же напря­жение. А амперметр? Ам­перметр покажет значение тока меньшее, чем в преды­дущем случае. Если, напри­мер, сопротивление резисто­ра 30 Ом, то амперметр покажет ток 0,15 А (150 мА). Впрочем, зная сопротивле­ние резистора и падение на­пряжения на нем, значение тока в цепи ты можешь уз­нать, не глядя на стрелку амперметра. Для этого на­до лишь разделить показа­ние вольтметра (в вольтах) на сопротивление резисто­ра (в омах), то есть решить задачу, пользуясь формулой закона Ома

Читайте так же:
Собрать схему лампочка выключатель розетка

   Приемник или усили­тель — это не просто элект­рическая цепь, а взаимосвязанные цепи, где одна цепь управляет другой, электрическая энергия из одной цепи передается в другую. Наглядной иллюстрацией этого может быть, например, такой опыт (рис. 9). Подключи к батарее 3336Л проволочный переменный ре­зистор сопротивлением 10…15 Ом, а между одним из его крайних выводов и движком (роль такого резистора мо­жет выполнить небольшая часть спирали электроплит­ки) включи ту же лампочку накаливания. Движок рези­стора поставь в среднее положение относительно край­них выводов.

   Как горит лампочка? Вполнакала. Передвинь движок к крайнему нижнему (по схеме) выводу. Как теперь? Совсем не горит. А если движок будет вр крайнем верх­нем (опять-таки по схеме) положении? Лампочка станет гореть полным накалом. Как видишь, с помощью пере­менного резистора можно плавно уменьшать и увеличи­вать накал электролампочки. ,

   В этом опыте две взаимосвязанные цепи. Первую цепь образуют батарея GB и резистор R, вторую — лам­почка Я и та часть резистора между его нижним (по схеме) выводом и движком, к которому лампочка под­ключена. На всем резисторе падает все напряжение ба­тареи. А та часть этого напряжения, которая приходится на нижний участок резистора, через движок подается на нить накала лампочки. И чем больший участок резистора вводится во вторую цепь, тем больше напряжение на ни­ти накала лампочки, тем ярче она светится.

   Переменный резистор, используемый таким ббразом, выполняет роль делителя напряжения батареи, или, как еще говорят, потенциометра. В Данном случае он делит напряжение батареи на две части и одну ее часть, ко­торую можно регулировать, передает в управляемую им вторую цепь. Забегая вперед, скажем, что принципи­ально именно так происходит регулирование громкости в приемниках и усилителях низкой частоты.

   С помощью делителя напряжения ту же лампочку можно питать от батареи, напряжение которой значи­тельно больше того напряжения, на которое рассчитана ее нить накала.

   Роль делителя могут выполнять также два постоян­ных резистора, как показано на схеме рис. 10. Здесь со­противление резистора R2 должно быть таким, чтобы на этом участке делителя падало напряжение, соответ­ствующее номинальному напряжению лампочки Н. В том случае, если напряжение батареи вдвое больше напря­жения, которое надо подвести к лампочке, сопротивле­ния резисторов делителя R1R2 должны быть примерно одинаковыми.

   Подобные делители напряжения ты можешь увидеть практически в любом радиотехническом устройстве. Они будут непременными элементами и твоих конструкций.

   Есть, однако, другой способ питания той же лампоч­ки от батареи большего напряжения — путем включения в цепь гасящего резистора, то есть резистора, который будет гасить некоторую часть напряжения источника пи­тания. Соедини последовательно две батареи 3336Л — получится батарея напряжением 9 В. Подключи к ней ту же лампочку (3,5 В X 0,26 А), но так, как показано на схе­ме рис. 11, — через резистор RГас сопротивлением 20…25 Ом, рассчитанный на мощность рассеяния не менее 1 Вт. Резистор такого сопротивления можно соста­вить из двух резисторов мощностью по 0.5 Вт, то есть резисторов типа МЛТ-0,5 с номиналами 39…51 Ом, соеди­нив их параллельно. Лампочка, как видишь, светится нор­мально, только, возможно, резистор немного греется.

   В этом опыте резистор и нить накала лампочки тоже, по существу, образуют делитель напряжения. На, нити накала падает напряжение (около 3,5 В), соответствую­щее ее сопротивлению (около 13 Ом), поэтому она све­тится. Остальное напряжение батареи падает на рези­сторе. Резистор, таким образом, гасит (поглощает) избы­точное напряжение батареи, поэтому его обычно и на­зывают гасящим.

   С другой точки зрения, резистор ограничивает ток в цепи, а значит, и ток, текущий через нить накала лам­почки. Поэтому его можно также называть ограничитель­ным. Задача же его одна – создать для лампочки усло­вия, при которых бы ее нить накала нормально свети­лась и не перегорала.

   Сопротивление гасящего (ограничительного) резисто­ра рассчитывают, исходя из того избыточного напряже­ния, которое им надо погасить, и тока, необходимого для питания полезной нагрузки. В проведенном опыте полезной нагрузкой была Лампочка, нить накала кото­рой рассчитана на напряжение 3,5 В и ток 0,26 А. А так как напряжение батареи 9 В, значит, резистор, являю­щийся участком цепи, должен гасить напряжение 5,5 В при токе 0,26 А. . .

   Каково должно быть сопротивление этого резистора?

   По закону Ома — около 20 Ом (R = U/I = 5,5в/0,26 A =20 Ом). При напряжении батареи 9 В резистор тако­го сопротивления не пропустит через себя к нагрузке ток более 0,26 А.

   А какова должна быть мощность рассеяния этого ре­зистора? Подсчитай ее по такой, возможно, уже знако­мой тебе формуле: Р=UI. В этой формуле U — на­пряжение в вольтах, которое резистор должен погасить, а I – ток в амперах, который должен быть в нагрузке. Следовательно, для нашего примера мощность, выражен­ная в ваттах (Вт), рассеиваемая гасящим резистором, со­ставляет: Р = 5,5-0,26 =1,43 Вт. Значит, резистор должен быть рассчитан на мощность рассеяния не менее 1,5 Вт,

Читайте так же:
Схема подключения две лампы с одного выключателя

   Это может быть, например, резистор типа МЛТ-2,0 или проволочный. Если резистор будет на меньшую мощ­ность рассеяния, например МЛТ-1,0 или МЛТ-0,5, то он обязательно будет греться, что, возможно, и было в твоем опыте, и даже может сгореть.

   Гасящие резисторы будут весьма многочисленными элементами электрических; цепей твоих будущих кон-струкций.

   Тебе придется также рассчитывать и мощности, по­требляемые конструкциями от источников питания. Это для того, например, чтобы знать, на какой срок работы приемника или усилителя хватит электрической емкости питающей его батареи. Мощность, потребляемую от источника тока, узнают умножением напряжения на кон­цах цепи на ток в цепи. Так, например, мощность, по­требляемая лампочкой накаливания, используемой тобой для опытов, составляет около 1 Вт (Р= UI=3,5*0,26= 0,91 Вт).

   Электрическая емкость батареи 3336Л равна 0,5 А-ч (ампер-час). Раздели эту емкость на мощность, потреб­ляемую лампочкой, и ты узнаешь, на какое время (в ча­сах) энергии батареи хватит на питание лампочки. Да, всего полчаса. А если батарея уже частично разряжена, то и того меньше.

   Забегая вперед, открой страницу 102. Там на рис. 76 изображена принципиальная схема трехкаскадного усили­теля низкой частоты. Усилитель можно питать от двух батарей 3336Л, соединенных последовательно. Средний ток, потребляемый от батареи транзисторами двухтакт­ного выходного каскада, являющегося усилителем мощ­ности, составляет 20…25 мА, токи двух других транзи­сторов — -по 1…1,5 мА. Подсчитай, сколько времени бу­дет работать усилитель от такой батареи.

   В заключение — небольшая консультация, имеющая прямое отношение к теме этого практикума. Дело в том, что на принципиальных электрических схемах и в объяс­нениях работы радиоаппаратуры номинальные сопротив­ления резисторов принято обозначать в омах (например, (R1 220), килоомах (R5 5,1 к), мегаомах (R4 1М; R7 1,5М). В то же время на малогабаритных резисторах, выпускае­мых нашей промышленностью, их номинальные сопро­тивления обозначены по другой условной системе: еди­ницу сопротивления Ом обозначают буквой Е, килоом — К, мегаом — М. Сопротивления резисторов от 100 до 910 Ом выражают в долях килоома, а сопротивления от 100 кОм до 990 кОм — в дрлях мегаома.

   Если сопротивление резистора выражают целым чис­лом, то буквенное обозначение единицы измерения ста­вят после этого числа, например: 27Е (27 Ом), 51К (51 кОм), 1М (1 МОм). Если сопротивление резистора выражают десятичной дробью меньше единицы, то бук­венное обозначение единицы измерения располагают пе­ред числом, например: К51 (510 Ом), М47 (470 кОм).

   Выражая сопротивление резистора целым числом с десятичной дробью, целое число ставят перед буквой, а десятичную дробь — за буквой, символизирующей еди­ницу измерения. Например: 5Е1 (5,1 Ом), 4К7 (4,7 кОм), 1М5(1,5МОм).

Литература:
Борисов В. Г. Практикум начинающего радиолюбителя.2-е изд., перераб. и доп. — М.: ДОСААФ, 1984. 144 с., ил. 55к.

Лабораторная работа № 3 сборка электрической цепи и измерение силы тока в её различных участках

Цель работы : 1. Овладеть приемами сборки электрической цепи, составленной из после­довательно соединенных элементов. 2. убедиться на опыте, что сила тока в раз­личных последовательно соединённых участках цепи одинакова.

Приборы и материалы: источник тока, низковольтная лампа на подставке, ключ, амперметр, соединительные провода, металлический планшет.

Тренировочные задания и вопросы

Обозначение амперметра в схеме………источника …………ключа…………лампочки…………

Начертите схемы трех электрических цепей

1. Рассмотрите источник электропитания и определите полярность его выходных гнезд.

2. Рассмотрите панель с выключателем и определите:
-гнезда для подключения проводов;

-какому положению подвижной пластины ключа соответству­ет его условное обозначение на схемах.

3. Рассмотрите панель с лампой и укажите на ней гнезда для подключения проводов.

4. Рассмотрите соединительный провод и определите:
-для чего задняя часть штекера имеет отверстие;

-для чего металлический стержень штекера имеет прорезь.

5. Рассмотрите амперметр и определите:

— какая из клемм прибора соединяется с положительным полюсом источника электропитания;

— какую максимальную силу тока можно им измерить

— какова цена деления его шкалы.

6. Нарисуйте в тетради схему электрической цепи, изображенной на рисунке 1. Соберите эту электрическую цепь. Сборку удобнее начинать от положительного по­люса источника питания. Замкните ключ. По отклонению стрелки амперметра и свечению лампочки убедитесь в том, что собранная цепь работает.

7. Запишите показания амперметра рядом с нарисованной схемой1.

Читайте так же:
Схема подключения лампы через проходной выключатель

8. Нарисуйте в тетради схему электрической цепи, изображенной на рисунке 2. Соберите эту электрическую цепь. Запишите показания амперметра рядом с нарисованной схемой 2.

9. Нарисуйте в тетради схему электрической цепи, изображенной на рисунке 3. Соберите эту электрическую цепь. Запишите показания амперметра рядом с нарисованной схемой 3.

1 0. Укажите, чем отличаются схемы друг от друга. Сравните значения силы тока, полученные в трех опытах, и сде­лайте вывод о величине силы тока в различных участках последовательной цепи.

Лабораторная работа №4

Измерение напряжения на различных участках электрической цепи

Цель работы: измерить напряжение на участке цепи, состоящем из двух последовательно соединённых сопротивлений, и сравнить его с напряжением на конце каждого сопротивления.

Приборы и материалы : проволочные резисторы r 1 и R 2 , вольтметр, ключ, соединительные провода, металлический планшет, источник тока ( можно использовать батарейку 4,5 В)•

Тренировочные задания и вопросы

1. Электрическое напряжение — это……………………………………………………………

3. Единица электрического напряжения:…………………………………………………………..

4. 1 кВ =………В; 1 мВ =………В; 0,5 кВ =………..В; 100 мВ =………В;

5. Как называется прибор, с помощью которого измеря­ется напряжение.

7. Обозначение вольтметра в схеме: ……………………………….

8. Как обозначают в электрической схеме?

источник тока………………ключ………………лампочку ………………резистор …………………

1 . Соберите электрическую цепь по схеме (рис 1). Подключите вольтметр параллельно сопротивлению R 1 (рис2) . Запишите показания вольтметра: U 1 =………..

2. Подключите вольтметр параллельно сопротивлению R 2 (рис3). Запишите показания вольтметра: U 2 =………..

3 . Подключите вольтметр параллельно сопротивлению R 1 и R 2 (рис4) . Запишите показания вольтметра: U =…………..

4. Вычислите U 1 + U 2 = ……… и сравните эту величину с U . Сделайте вывод.

а) Измерьте напряжение на источнике тока при замкнутой цепи, сравните с U, сделайте вывод.

б) Измерьте напряжение на источнике тока при разомкнутой цепи, сравните с надписью на батарейке, сделайте вывод. (Это задание выполняется, если ученики работают с батарейкой)

Лабораторная работа №7

Измерение мощности и работы тока в электрической лампе

Цель работы . : изучение метода измерения мощности и работы тока в электрической лам­пе с помощью амперметра, вольтметра и секундомера

Оборудование: источник электропитания, лампа, переменный резистор, амперметр, вольтметр, ключ, часы с секундной стрелкой, соединительные прово­да, металлический планшет.

Тренировочные задания и вопросы

Напишите формулу работы электрического тока:……………………………………

В каких единицах измеряется работа тока.

Выразите работу через единицы измерения физических величин, входящих в формулу:

Мощность электрического тока — это……………………………………………………..

Единицы измерения мощности……………………………………………..

Запишите через Дж:

1 Вт с =……….. 1 гВт -ч =……………

1 Вт • ч =………. 1 кВт • ч =…………..

Нарисуйте в тетради схему электрической цепи, изображенной на рисунке I.

С оберите электрическую цепь, проверьте правильность сборки и включите источник пита­ния.

Замкните ключ, одновременно с этим заметьте и запишите показания часов.

С помощью амперметра и вольтметра измерьте си­лу тока и напряжение на лампе. Показания приборов запишите в тетрадь.

Разомкните ключ, одновременно еще раз заметьте и запишите показания часов.

Вычислите, сколько секунд горела лампа.

Вычислите мощность и работу тока в лампе.

Результаты измерений занесите в таблицу

Опыт можно повторить, изменив реостатом силу тока в цепи и время работы лампы

Элементы электрических цепей и схем

Электрической цепью называется совокупность устройств, предназначенных для передачи, распределения и взаимного преобразования электрической (электромагнитной) и других видов энергии и информации, если процессы, протекающие в устройствах, могут быть описаны при помощи понятий об электродвижущей силе (ЭДС), токе и напряжении.

Основными элементами электрической цепи являются источники и приемники электрической энергии (и информации), которые соединяются между собой проводами.

В источниках электрической энергии (гальванические элементы, аккумуляторы, электромашинные генераторы и т. п.) химическая, механическая, тепловая энергия или энергия других видов превращается в электрическую, а в приемниках электрической энергии (электротермические устройства, электрические лампы, резисторы, электрические двигатели и т. п.), наоборот, электрическая энергия преобразуется в тепловую, световую, механическую и др.

Электрические цепи, в которых получение электрической энергии в источниках, ее передача и преобразование в приемниках происходят при неизменных во времени токах и напряжениях, называют цепями постоянного тока. При постоянных токах и напряжениях магнитные и электрические поля электрических установок также не изменяются во времени. Вследствие этого в цепях постоянного тока не возникают ЭДС индукции и отсутствуют токи смещения в диэлектриках, окружающих проводники.

Вместо термина "приемник электрической энергии" в дальнейшем будем применять более краткие и равнозначные термины — "приемник" или "потребитель", а вместо термина "источник электрической энергии" — "источник энергии", "источник питания" или "источник".

Дополнительно по теме

На рис. 1.1 условно изображена простейшая электрическая установка с источником энергии — аккумуляторной батареей и с приемником — группой электрических ламп. Выводы (зажимы) источника и приемника энергии соединены между собой двумя проводами. Источник энергии, провода и приемник образуют замкнутый проводящий контур. В этом контуре под действием ЭДС источника энергии происходит непрерывное и односторонне направленное упорядоченное движение электрических зарядов. Совокупность этих трех элементов — источника энергии, двух проводов и приемника — представляет собой простейшую электрическую цепь постоянного тока. Практически чаще встречаются более сложные электрические цепи с несколькими источниками и большим числом приемников энергии, с измерительными приборами и вспомогательными элементами (переключателя-ми, предохранителями и т. п.).

Читайте так же:
Светильники для ламп дневного света с выключателем

Чтобы облегчить изучение процессов в электрической цепи, ее заменяют расчетной схемой замещения, т. е. идеализированной цепью, которая служит расчетной моделью реальной цепи. При решении задач расчета режима работы цепи и других задач анализа и синтеза каждый реальный элемент цепи заменяется элементами схемы, математическое описание каждого из которых (математическая модель) должно отражать главные (доминирующие) процессы в элементе цепи, или, точнее, все, которые необходимо учесть при анализе или синтезе.

Для цепи постоянного тока пользуются понятиями двух основных элементов схемы: источника энергии с ЭДС Е и внутренним сопротивлением rвт (рис. 1.2, а) и резистивного элемента — приемника (нагрузки) с сопротивлением r (рис. 1.2, б). Таким образом, применяя в дальнейшем термин "схема замещения", или, короче, "схема", будем подразумевать и соответствующую цепь. В дальнейшем, если нет специальных указаний, сопротивление соединяющих проводов не будет учитываться, так как оно должно быть много меньше сопротивления приемников.

Электродвижущая сила Е (рис. 1.2, а) численно равна разности потенциалов j или напряжению U между положительным и отрицательным выводами 1 и 2 источника энергии при отсутствии в нем тока, т. е. как говорят, в режиме холостого хода, независимо от физической природы ее возникновения (контактная ЭДС, термо-ЭДС и т. д.):

Электродвижущую силу Е можно определить как работу сторонних (не электрических) сил, присущих источнику, затрачиваемую на перемещение единицы положительного заряда внутри источника от вывода с меньшим потенциалом к выводу с большим потенциалом. Направление действия ЭДС (от отрицательного вывода к положительному) указывается на схеме стрелкой.

Если к выводам источника энергии присоединить приемник (нагрузить), то в замкнутом контуре этой простейшей цепи возникает ток I (рис. 1.3), при этом напряжение или разность потенциалов на выводах 1 и 2 уже не будут равны ЭДС вследствие падения напряжения Uвт внутри источника энергии, т. е. на его внутреннем сопротивлении rвт:

На рис. 1.4 представлена одна из наиболее типичных, так называемых

U12(I) = U(I), т.е. зависимость напряжения на выводах нагруженного источника энергии от тока. Как показано на рисунке, при увеличении тока от нуля до напряжение на выводах источника энергии убывает практически по линейному закону:

Иначе говоря, при Е = const падение напряжения внутри источника энергии Uвт в указанных пределах растет пропорционально току. При дальнейшем росте тока нарушается пропорциональность между его значением и падением напряжения внутри источника энергии — внешняя характеристика не остается линейной. Такое уменьшение напряжения вызвано у одних источников энергии уменьшением ЭДС, у других увеличением внутреннего сопротивления, а у третьих одновременным уменьшением ЭДС и увеличением внутреннего сопротивления.

Развиваемая источником энергии мощность определяется равенством

Здесь следует указать на установившееся в электротехнике неточное применение термина "мощность". Так, например, говорят о генерируемой, отдаваемой, передаваемой, потребляемой мощности. В действительности генерируется, отдается, получается не мощность, а энергия. Мощность характеризует интенсивность энергетического процесса и измеряется количеством генерируемой, отдаваемой, передаваемой и других видов энергии в единицу времени. Поэтому правильно было бы говорить о мощности генерирования энергии, о мощности передачи энергии и т. д. Следуя традициям электротехники, будем применять приведенные выше краткие выражения.

Сопротивление приемника r (см. рис. 1.2,6) характеризует потребление электрической энергии, т. е. превращение электрической энергии в другие виды, при мощности

В общем случае сопротивление приемника зависит от тока в этом приемнике r(I).

По закону Ома напряжение на сопротивлении приемника, которое называется еще сопротивлением нагрузки?

Отметим, что к открытию этого закона довольно близко подошел еще в 1801 -1802 гг. акад. В. В. Петров. Позднее, в 1826 г., этот закон был сформулирован Омом.

Наряду с сопротивлением для расчета цепей вводят понятие проводимости

Единица измерения тока (силы тока) называется ампер (1 А), ЭДС и напряжения — вольт (1 В), сопротивления — ом (1 Ом), причем 1 Ом = 1 В/1 А, проводимости — сименс (1 См = 1 / Ом), мощности — ватт (1 Вт = 1 В 1 А). При измерении всех величин можно применять кратные и дольные единицы, например килоампер (1 кА = 1000А), милливольт (1 мВ = 0,001 В), мегаом (1 МОм = 1000000 Ом), микроватт и т. д.

Читайте так же:
От чего зависит накал лампы от тока или напряжения

На практике часто бывает задана не зависимость сопротивления от тока r(I) приемника или резистивного элемента, представляющего приемник на схеме, а зависимость напряжения на резистивном элементе от тока Uab (I) = U (I) или обратная зависимость тока от напряжения I (U). Характеристики U (I) и I (U) получили распространенное, хотя и не совсем точное название вольт-амперных (ВАХ).

На рис. 1.5 представлены ВАХ лампы с металлической нитью U1(I) и лампы с угольной нитью U2(I). Как показано на рисунке, связь между напряжением и током каждой лампы — нелинейная. Сопротивление лампы с металлической нитью растет с увеличением тока, а сопротивление лампы с угольной нитью с увеличением тока падает.

Электрические цепи, содержащие элементы с нелинейными характеристиками, называются нелинейными.

Если принять ЭДС источников энергии, их внутренние сопротивления и сопротивления приемников не зависящими от токов и напряжений, то внешние характеристики источников энергии U12 (I) = U (I) и ВАХ приемников Uаb(I) = U(I) будут линейными (рис. 1.6).

Электрические цепи, состоящие только из элементов с линейными характеристиками, называют линейными.

Режим работы большого числа реальных электрических цепей дает возможность отнести их к линейным. Поэтому изучение свойств и методов расчета линейных электрических цепей представляет не только теоретический, но и значительный практический интерес.

Задание на урок Составить схему электрической цепи, состоящей из гальванического элемента, лампы, ключа, резистора, проводов, амперметра и вольтметра; — презентация

Презентация на тему: » Задание на урок Составить схему электрической цепи, состоящей из гальванического элемента, лампы, ключа, резистора, проводов, амперметра и вольтметра;» — Транскрипт:

1 Задание на урок Составить схему электрической цепи, состоящей из гальванического элемента, лампы, ключа, резистора, проводов, амперметра и вольтметра; собрать электрическую цепь, измерить силу тока и напряжение на лампе.

2 Презентация Для группы практиков

3 Простейшая электрическая цепь состоит из: Чтобы в цепи возник электрический ток, она должна быть замкнутой! Источника тока Источника тока Потребителя электроэнергии Потребителя электроэнергии Соединительных проводов Соединительных проводов Замыкающего устройства Замыкающего устройства

4 Электрические схемы Электрическая схема – это рисунок электрической цепи, выполненный с помощью условных обозначений. Электрическая схема – это рисунок электрической цепи, выполненный с помощью условных обозначений.

5 Условные обозначения На электрических схемах все элементы электрической цепи имеют условные обозначения. 1 — гальванический элемент. 2 — батарея элементов 3 — соединение проводов 4 — пересечение проводов на схеме без соединения 5 — зажимы для подключения 6 — ключ 7 — электрическая лампа 8 — электрический звонок 9 — резистор ( или иначе сопротивление) 10- нагревательный элемент 11 — предохранитель

6 Правила построения электрических схем. Схема имеет прямоугольную форму. Провода изгибаются на схеме под прямым углом. На углах схемы ничего не рисуется.

7 Электрическая цепь и электрическая схема. Для соединения и подключения элементов цепи используют провода. Для соединения и подключения элементов цепи используют провода. Для управления цепью – включать и выключать ее в нужные моменты, используют выключатели (ключи). Для управления цепью – включать и выключать ее в нужные моменты, используют выключатели (ключи). Для того, чтобы можно было проводить измерения, в цепь включают измерительные приборы. Для того, чтобы можно было проводить измерения, в цепь включают измерительные приборы.

8 Сборка электрической цепи Осуществляется по схеме электрической цепи, начиная с источника тока; После сборки электрическая цепь проверяется учителем и только после этого замыкается ключ; При правильной работе цепи электроизмерительные приборы будут работать и можно проводить измерения.

9 Задание Познакомиться с комплектом приборов, используя учебный диск (после загрузки нажать старт); Используя каталог лабораторных работ познакомиться с измерением силы тока и напряжения в электрической цепи; Собрать электрическую цепь по схеме, составленной группой теоретиков, после проверки её группой исследователей; Проверить правильность сборки (учитель) Подключить цепь к источнику тока, при правильной работе предоставить группе исследователей снять показания с амперметра и вольтметра; Разомкнуть ключ, разобрать цепь, сложить провода.

10 Оценивание Теоретики От 0 до 1 балла Практики От 0 до 1 балла Исследователи От 0 до 1 балла Общие От 0 до 1 балла Умею строить схемы Знаю обозначения при- боров Выпо- лнил(а )всё задание Изу- чил(а) при- боры на план- шете Умею собирать эл. цепь Выпо- лнил(а ) всё задание Знаю назначение ам- пер- метра и вольт- метра Умею определять цену деления и снимать показания приборов Выпо- лнил(а ) всё задание В группе работали все Начер- тили схему, собра- ли цепь, измерили силу тока и напряжение

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector