Узагальнений закон Ома

Закон Джоуля - Ленца

При проходженні струму в провіднику відбувається перетворення електричної енергії у теплову. Швидкість процесу перетворення характеризується потужністю:

Згідно закону Ома: , тоді теплова потужність буде:

або

Кількість електроенергії перетвореної у теплову за час t дорівнює:

Тобто, при проходженні струму в провіднику відбувається зіткнення заряджених часток з молекулами та іонами. При цьому енергія часток передається молекулам, що призводе до нагрівання провідника. Цей процес нагріву провіднику при проходженні по ньому струму описує закон Джоуля-Ленца: кількість тепла, яке виділяється струмом у провіднику, пропорціональна квадрату струму, опору провідника та часу проходження струму скрізь провідник: Q-[Дж]

6 Режими роботи джерела електричної енергії

Вузол електричного кола - це місце з’єднання трьох і більше гілок. Між собою. Вузли позначаються літерами А,Б,В…,або цифрами 1,2,3…

Гілкою електричного кола називають, частину електричного кола по якій проходить струм одного напрямку та одного значення.

Просте електричне коло - це коло, яке має один замкнений контур (рис.6.1).

Для електричного кола з внутрішнім колом, яке має одне джерело живлення з ЕРС Е та внутрішнім опором r₀, й зовнішнім колом, яке має опір R:

У простому колі струм на всіх ділянках кола один, тому згідно закону Ома:

Таким чином, струм у колі буде дорівнювати:

Цей вираз називають законом Ома для електричного кола чи узагальненим законом Ома.

Рисунок 6.1 - Схема найпростішого електричного кола

6.2 Електричне коло з декількома джерелами ЕРС

У випадку, коли в електричне коло ввімкнено два й більше джерел живлення, обирають напрямок струму за більшим значенням ЕРС. Якщо напрямки двох та більше ЕРС, не співпадають, то вони направлені зустрічно, по відношенню один до одного. Нехай Е2<Е1, тоді оберемо напрямок струму за джерелом Е1. (рис.6.2).

Рисунок 6.2 - Схема електричного кола з двома джерелами ЕРС

Таким чином, існує два режими роботи джерела електричної енергії:

· режим генератора (тобто джерело виробляє електричну енергію). При джерело з працює в цьому режимі. Напрямок збігається з напрямком струму у зовнішньому колі, а величина ЕРС цього джерела дорівнює сумі напруги на його зажимах й внутрішньому падінню напруги:

Таким чином, напруга на затискачах джерела, яке працює у режимі генератора, дорівнює різниці ЕРС джерела та внутрішнього падіння напруги:

· режим споживача (тобто джерело споживає електричну енергію). Джерело проти-ЕРС працює в цьому режимі (при - це джерело з ). направлена назустріч струму у зовнішньому колі. Напруга на зажимах джерела, яке працює у режимі споживача, дорівнює сумі ЕРС й внутрішнього падіння напруги:

Висновок: у загальному випадку напруга на затискачах джерела ЕРС (між позитивним й негативним затискачами) дорівнює:

де «+» - якщо джерело працює у режимі споживача,

«-» - у режимі генератора.

Таким чином струм у колі буде дорівнювати

Дата добавления: 2013-12-13