Закон Ома для участка цепи

 

   Закон Ома для участка цепи из школьного курса, выглядет так: I=U/R, но думаю что стоит рассмотреть все это подробнее...

 

   Возьмем обычную замкнутую электрическую цепь (рисунок 1) и рассмотрим ее участок между точками 1-2. Для простоты и наглядности мною был выбран участок электрической цепи, не содержащий источников ЭДС (Е).

 

   Итак, закон Ома для рассматриваемого участка цепи имеет вид:

   φ1-φ2=I*R, где

• I - ток, протекающий по участку цепи.

• R - сопротивление этого участка.

• φ1-φ2 - разность потенциалов между точками 1-2.

 

 

 

 

 

   Если учесть, что разность потенциалов это напряжение, то приходим к производной формулы закона Ома, которая приведена в начале страницы: U=I*R

   Это формула закона Ома для пассивного участка цепи (не содержащего источников электроэнергии).

 

   В неразветвленной электрической цепи (рис.2) сила тока во всех участках одинакова, а напряжение на любом участке определяется его сопротивлением:

 

• U1=I*R1

• U2=I*R2

• Un=I*Rn

• U=I*(R1+R2+...+Rn

   

   

  Отсюда можно получить формулы, которые пригодятся при практических вычислениях:

  U=U1+U2+...+Un или U1/U2/.../Un=R1/R2/.../Rn

   

   Расчет сложных (разветвленных) цепей осуществляется с помощью законов Кирхгофа.

 

   Правило знаков для ЭДС

 

   Перед тем как рассмотреть закон Ома для полной (замкнутой) цепи не помешало бы посмотреть на правило знаков для ЭДС, которое гласит:

 

   Если внутри источника ЭДС ток идет от катода (-) к аноду (+) (направление напряженности поля сторонних сил совпадает с направлением тока в цепи, то ЭДС такого источника считается положительной (рис.3.1). В противном случае - ЭДС считается отрицательной (рис.3.2).

 

   Практическим применением этого правила является возможность приведения нескольких источников ЭДС в цепи к одному с величиной E=E1+E2+...+En, естественно, с учетом знаков, определяемых по вышеприведенному правилу. Например (рис.3.3) E=E1+E2-E3.

 

   При отсутствии встречно включенного источника E3 (на практике так почти никогда не бывает) имеем широко распространенное последовательное включение элементов питания, при котором их напряжения суммируются.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   Закон Ома для полной цепи

   Закон Ома для полной цепи - его еще можно назвать закон ома для замкнутой цепи, имеет вид I=E/(R+r).

 

   Приведенная формула закона Ома содержит обозначение r, которое еще не упоминалось. Это внутреннее сопротивление источника ЭДС. Оно достаточно мало, в большинстве случаев при практических расчетах им можно пренебречь (при условии, что R>>r - сопротивление цепи много больше внутреннего сопротивления источника). Однако, когда они соизмеримы, пренебрегать величиной r нельзя.

   

   Как вариант можно рассмотреть случай, при котором R=0 (короткое замыкание). Тогда приведенная формула закона Ома для полной цепи примет вид: I=E/r, то есть величина внутреннего сопротивления будет определять ток короткого замыкания. Такая ситуация вполне может быть реальной.

 

   Закон Ома рассмотрен здесь не в полной мере, но приведенных формул достаточно для новичков и проведения большинства расчетов.