Закон Ома. Последовательные и параллельные соединения участков

Электрической цепи.

Последовательные и параллельные соединения участков

Первый и второй законы Кирхгофа.

Закон Ома.

Лекция 5. Основные законы электрических цепей.

Тема 2. Электрические цепи постоянного тока в установившемся режиме

Литература: 1 Касаткин А.С. Электротехника: Учеб. для вузов /

А.С.Касаткин, М.В.Немцов. – 8-е изд., испр. – М.:

Издательский центр «Академия», 2003.

Для каждого проводника существует определенная зависимость силы тока от напряжения (разности потенциалов), приложенного к концам проводника. Как было отмечено ранее, такую зависимость называют вольт-амперной характеристикой проводника и она выражается законом Ома

.

Исходя из приведенного равенства, закон Ома можно сформулировать следующим образом: для участка однородной электрической цепи сила тока прямо пропорциональна напряжению, приложенному к этому участку. Коэффициент пропорциональности R, который не зависит от приложенного напряжения (для линейного участка цепи), называют электрическим сопротивлением проводника.

Сопротивление зависит от геометрической формы, размеров и материала проводника. В частности, для проводника длиной l и поперечным сечением S сопротивление определяется выражением

,

где r - удельное сопротивление проводника, зависящее только от материала

проводника и его состояния, в основном от температуры.

Зависимость удельного сопротивления от температуры определяется равенством

r = r₀(1 + a t),

где r₀ – значение удельного сопротивления при температуре 0 ^оС;

t – температура в градусах Цельсия;

a - температурный коэффициент сопротивления.

Если электрическая цепь содержит кроме проводников источники ЭДС, то для такой цепи справедлив закон Ома для полной цепи, согласно которому

,

где R – сопротивление внешней цепи;

r – внутреннее сопротивление источника.

Если в каком-либо участке цепи находится источник ЭДС (рисунок 1), то закон Ома для этого участка следует записать в виде

I (R + r) = j₁ – j₂ + e,

где j₁, j₂ – потенциалы концов рассматриваемого участка;

е – алгебраическая сумма всех источников ЭДС, находящихся на рассматри-

ваемом участке;

r – суммарное внутреннее сопротивление источников ЭДС.

Рисунок 1

При использовании последней формулы необходимо соблюдать следующее правило: ЭДС считается положительной, если, перемещаясь по направлению тока от точки 1 к точке 2, проходят источник от отрицательного полюса к положительному. В противоположном случае ЭДС считается отрицательной и в формулу входит со знаком минус.

Дата добавления: 2014-01-07