Физиканың негізгі оқулықтары

Резистенттілік туралы мақала

Электр тогына қатысты электр тогының тығыздығы талқыланды, сондықтан электр өрісі туралы тақырыпта электр өрісі де түсіндірілді. Өткізгіште потенциалдар айырымы болған жағдайда электр өрісі мен электр тогы болады, ал потенциалдар айырымы болмаса, онда электр өрісі мен электр тогы да болмайды.

Барлық дерлік металл өткізгіштерде электр өрісі электр тогының тығыздығына тікелей пропорционалды, мұндағы электр өрісінің электр тогының тығыздығына қатынасы тұрақты. Электр өрісін ток тығыздығымен салыстыру мәні кедергі деп аталады. Математикалық тұрғыдан электр өрісі, ток тығыздығы және кедергі арасындағы байланыс келесі теңдеуде көрсетілген:

Ары қарай оқу

Резистордың түс коды туралы мақала

Резистор - электр тізбегінің бір құрамдас бөлігі, ол электр токтарының санын басқару үшін қызмет етеді. Жалпы, резисторлардың екі түрі бар, атап айтқанда сым катушкалы резисторлар және көміртекті резисторлар. Сым орамалы резисторлар әдетте зертханада қолданылады, олар оқшаулағыш түтіктің бетіне жұқа сымды орау арқылы жасалады. Көміртекті резисторлар әдетте электронды тізбектерде қолданылады, цилиндрлік және екі ұшында да сымдар болады. Көміртекті резистор кедергісінің мәні түс кодтарымен көрсетіледі және резистордың бетінде көрсетіледі.

Резистордың кедергі мәнін резистордың түс кодын түсіндіру арқылы білуге ​​болады. Мұны түсіну үшін алдымен келесі кестені қараңыз, содан кейін резистордың кедергі мәнін анықтау үшін мысал есебін зерттеңіз.

Ары қарай оқу

Сериядағы резисторлар туралы мақала

Егер резисторлар суретте көрсетілгендей жалғанған болса, резисторлар тізбектей орналасқан. Қарастырылып отырған резистор немесе электр кедергісі резистор компоненттері, шамдар немесе басқа электр кедергісі түрінде болуы мүмкін.

Электр заряды 1 кедергісі (R) арқылы өтеді₁) = the электр заряды кедергі 2 (R) арқылы қозғалады₂) = электр заряды 3 кедергісі (R) арқылы өтеді₃). Электр тоғы (I) - белгілі бір уақыт аралығында ағатын электр заряды (I = Q / t), сондықтан 1 кедергісі (I) арқылы электр тогы өтеді.₁) = 2 кедергісі арқылы өтетін электр тогы (I₂) = 3 кедергісі арқылы өтетін электр тогы (I₃Математикалық тұрғыдан алғанда, жалпы электр тогы (I) = I₁ = I₂ = I₃.

Ары қарай оқу

Электр кедергісінің теңдеуі

Ом заңы тақырыбында кернеу (V), электр тогы (I) және электр кедергісі (R) арасындағы байланысты көрсететін формула шығарылды. Теңдеулер арқылы математикалық түрде өрнектеледі:

Бұл теңдеу электр кедергісінің (R) электр кернеуіне (V) тура пропорционал және электр тогына (I) кері пропорционал екенін көрсетеді. Егер желі кернеуі үлкен болса, электр кедергісі артады, керісінше, электр тогы күшті болған сайын электр кедергісі де үлкен болады. Бұл теңдеу Ом заңын тек электр кедергісі (R) тұрақты болған кезде ғана түсіндіреді. Егер электр кедергісі тұрақты болмаса, онда бұл теңдеу Ом заңын түсіндірмейді, бірақ өткізгіштің кедергісін түсіндіреді.

Ары қарай оқу

Параллель резисторлар туралы мақала

Егер резисторлар суреттегідей жалғанған болса, резисторлар параллель жалғанған.

Түйіспе нүктесіне кіретін электр тогы (электр тогы = уақыт аралығында ағатын электр заряды) түйіспе нүктесінен шығатын электр тогымен бірдей. Бірнеше түйіспе бар, сондықтан жалпы электр тогы = әрбір түйіспеде ағатын электр тогының мөлшері. Математикалық тұрғыдан I = I1 + I2 ₊ I3 _. Әр _{түйіспедегі} электрлік потенциалдар айырымы немесе электр кернеуі бірдей.

I = V/R, сондықтан жоғарыдағы теңдеу I = V/R1 + V/R2 + V/R3 болып өзгереді _. Электр _{кернеуі} тең _, сондықтан бұл теңдеу I = V (1/R1 + 1/R2 + 1/R3) болып өзгереді _. Егер _{эквивалентті} кедергі ₁ /R болса, онда I = V (1/R). Осылайша, 1/R = 1/R1 ₊ 1/R2 ₊ 1/ _R3.

Ары қарай оқу

Электр қозғаушы күшінің ЭҚК көзі туралы мақала Ішкі кедергі Терминал кернеуі

Электр тогы тұйық тізбекте жоғары потенциалдан төмен потенциалға қарай ағады. Электр тогы электр кедергісінің құрамдас бөлігі арқылы өткенде, электрлік потенциал энергиясы азаяды , себебі электр энергиясы осы кедергіге жұмсалады. Электр тогы жоғары потенциалдан төмен потенциалға қарай ағып тұруы үшін,

Электрлік потенциал энергиясын қосуға арналған құрылғы болуы керек, құрал - электр қозғаушы күш (ЭҚК) немесе дәлірек айтқанда электр кернеу көзі. ЭҚК немесе кернеу көзі - бұл энергия түрін электр энергиясына түрлендіретін компонент, мысалы, батареялар, күн батареялары немесе электр генераторлары.

Ары қарай оқу

ЭҚК тізбектей және параллель қосылғанда

Егер суретте көрсетілгендей екі немесе одан да көп электр қозғаушы күш (ЭҚК) көздері қосылған болса, ЭҚК тізбектей орналасқан.

Балама кернеу көзі (ε):

ε = ε ₁ + ε ₂ + ε _n

Балама ішкі кедергі (r):

r = _r1 + _r2 + _rn

Сыртқы кедергі (R) арқылы өтетін электр тогы:

Ары қарай оқу

Кирхгофтың бірінші ережесі, сондай-ақ түйіспе нүктесінің ережесі деп аталады, түйіспе нүктесіне кіретін электр тогы сол түйіспе нүктесінен шығатын электр тогымен бірдей екенін айтады. Электр тізбегіндегі түйіспе нүктесі - екі немесе одан да көп өткізгіштің, мысалы, бүйірдегі суреттегі а нүктесінің түйісетін нүктесі.

I - түйіспе нүктесіне кіретін электр тогы, ал I ₁ және I ₂ - түйіспе нүктесінен шығатын электр токтары, I = I ₁ + I _2. Тағы бір мысал, төмендегі суретке қараңыз.

Ары қарай оқу

Кирхгофтың екінші ережесі тұйықталған тізбектің шеңберіндегі электрлік потенциалдың өзгерісі нөлге тең деп көрсетеді. Кирхгофтың екінші ережесі энергияның сақталу заңына негізделген, ол энергияның мәңгілік екенін айтады.

Мұны жақсырақ түсіну үшін, суреттегідей, электр зарядының тұйық тізбекте қозғалатынын елестетіп көріңіз. Электр заряды ... арқылы өткенде электр кедергісі (R), электрлік потенциалдық энергия азаяды, себебі ол осы кедергілерде қолданылады. Егер электр заряды басқа электр кедергісі арқылы өтсе, электрлік потенциал энергиясы қайтадан азаяды, себебі ол кедергіде қайтадан қолданылады. Сонымен қатар, электр заряды кернеу көзінен төмен потенциалдан жоғары потенциалға өткенде, электрлік потенциал энергиясы артады. Ол бастапқы нүктесіне оралғанда, электрлік потенциал энергиясы бұрынғыдай болады, мұнда электрлік потенциал энергиясының өзгеруі нөлге тең. Қолданған кезде КирхгофЭлектр тізбегіне қатысты екінші ереже бойынша, біз электрлік потенциалдық энергияның өзгерісін емес, электр кернеуінің өзгерісін қолданамыз.

Ары қарай оқу

Электр қуатының анықтамасы

Жұмыс пен энергияда үйренілген қуат белгілі бір уақыт аралығындағы жұмыс ретінде анықталады. Жұмыс - бұл энергияның өзгеру процесі, сондықтан қуатты белгілі бір уақыт аралығында болатын энергияның өзгеруі деп түсінуге болады.

Электр қуаты - белгілі бір уақыт аралығындағы электр энергиясының өзгеруі. Электрлік потенциалға шолуда электр заряды электрлік потенциалдар айырымынан өткен кезде электрлік потенциал энергиясының өзгеруі болатыны түсіндіріледі.

Ары қарай оқу