Физикийн үндсэн хичээлүүд

Эсэргүүцлийн тухай нийтлэл

Цахилгаан гүйдлийн тухайд цахилгаан гүйдлийн нягтын талаар хэлэлцсэн тул цахилгаан орны талаар мөн цахилгаан орныг цахилгаан орны талаар тайлбарласан болно. Хэрэв дамжуулагч дээр потенциалын зөрүү байгаа бол цахилгаан орон ба цахилгаан гүйдэл нь дамжуулагч дотор байна, харин потенциалын зөрүү байхгүй бол цахилгаан орон ба цахилгаан гүйдэл байхгүй болно.

Бараг бүх металл дамжуулагчийн хувьд цахилгаан орон нь цахилгаан гүйдлийн нягтралтай шууд пропорциональ байдаг бөгөөд цахилгаан орны цахилгаан гүйдлийн нягтралтай харьцуулсан харьцаа тогтмол байдаг. Цахилгаан орныг гүйдлийн нягтралтай харьцуулсан утгыг эсэргүүцэл гэж нэрлэдэг. Математикийн хувьд цахилгаан орон, гүйдлийн нягтрал ба эсэргүүцлийн хоорондын хамаарлыг дараах тэгшитгэлээр илэрхийлнэ.

Цааш нь

Резисторын өнгөний кодын тухай нийтлэл

Резистор нь цахилгаан гүйдлийн тоог хянах үүрэгтэй цахилгаан хэлхээний нэг бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Ерөнхийдөө утсан ороомог резистор ба нүүрстөрөгчийн резистор гэсэн хоёр төрлийн резистор байдаг. Утсан ороомог резисторыг ихэвчлэн лабораторид ашигладаг бөгөөд тусгаарлагч хоолойн гадаргуу дээр нарийн утсыг ороож хийдэг. Нүүрстөрөгчийн резисторыг ихэвчлэн электрон хэлхээнд ашигладаг, цилиндр хэлбэртэй, хоёр үзүүрт нь утастай байдаг. Нүүрстөрөгчийн резисторын эсэргүүцлийн утгыг өнгөт кодоор илэрхийлж, резисторын гадаргуу дээр харуулдаг.

Резисторын эсэргүүцлийн утгыг резисторын өнгөний кодыг тайлбарлах замаар мэдэж болно. Үүнийг ойлгохын тулд эхлээд дараах хүснэгтийг харна уу, дараа нь резисторын эсэргүүцлийн утгыг тодорхойлохын тулд жишээ бодлогыг судална уу.

Цааш нь

Цувралын резисторуудын тухай нийтлэл

Хэрэв резисторууд зурагт үзүүлсэн шиг холбогдсон бол резисторууд цуваагаар байрлана. Асуудалтай байгаа резистор буюу цахилгаан эсэргүүцэл нь резисторын бүрэлдэхүүн хэсэг, гэрэл эсвэл бусад цахилгаан эсэргүүцэл хэлбэрээр байж болно.

Цахилгаан цэнэг нь 1-р эсэргүүцэлээр дамжин хөдөлдөг (R)₁) = нь цахилгаан цэнэг эсэргүүцэл 2 (R)-ээр дамжин хөдөлдөг₂) = цахилгаан цэнэг нь 3-р эсэргүүцэлээр дамжин хөдөлдөг (R₃). Цахилгаан гүйдэл (I) нь тодорхой хугацааны интервалд (I = Q / t) урсдаг цахилгаан цэнэг бөгөөд ингэснээр эсэргүүцэл 1 (I)-ээр дамжин цахилгаан гүйдэл дамждаг.₁) = эсэргүүцэл 2 (I)-ээр дамжин өнгөрөх цахилгаан гүйдэл₂) = эсэргүүцэл 3 (I)-ээр дамжин өнгөрөх цахилгаан гүйдэл₃). Математикийн хувьд нийт цахилгаан гүйдэл (I) = I₁ = Би₂ = Би₃.

Цааш нь

Цахилгаан эсэргүүцлийн тэгшитгэл

Омын хуулийн сэдвээр хүчдэл (V), цахилгаан гүйдэл (I) болон цахилгаан эсэргүүцэл (R) хоорондын хамаарлыг илэрхийлсэн томъёог гаргаж авсан. Тэгшитгэлээр математикийн аргаар илэрхийлсэн:

Энэ тэгшитгэл нь цахилгаан эсэргүүцэл (R) нь цахилгаан хүчдэлтэй (V) шууд пропорциональ, цахилгаан гүйдэлтэй (I) урвуу пропорциональ болохыг харуулж байна. Хэрэв сүлжээний хүчдэл их байвал цахилгаан эсэргүүцэл нэмэгдэж байгаа бол эсрэгээрээ, хэрэв цахилгаан гүйдэл хүчтэй байх тусам цахилгаан эсэргүүцэл их байна. Энэ тэгшитгэл нь зөвхөн цахилгаан эсэргүүцэл (R) тогтмол байх үед Омын хуулийг тайлбарладаг. Хэрэв цахилгаан эсэргүүцэл тогтмол биш бол энэ тэгшитгэл нь Омын хуулийг тайлбарлахгүй, харин дамжуулагчийн эсэргүүцлийг тайлбарладаг.

Цааш нь

Зэрэгцээ холбогдсон резисторуудын тухай нийтлэл

Хэрэв резисторууд зурагт үзүүлсэн шиг холбогдсон бол резисторууд зэрэгцээ холбогдсон байна.

Уулзвар цэгт орж буй цахилгаан гүйдэл (цахилгаан гүйдэл = хугацааны интервалд урсдаг цахилгаан цэнэг) нь уулзвар цэгээс гарч буй цахилгаан гүйдэлтэй ижил байна. Нийт цахилгаан гүйдэл нь уулзвар бүрт урсаж буй цахилгаан гүйдлийн хэмжээ гэсэн хэд хэдэн уулзвар байдаг. Математикийн хувьд I = I1 ₊ I2 ₊ I3 _. Харин уулзвар бүрийн цахилгаан потенциалын зөрүү буюу цахилгаан хүчдэл ижил байна.

I = V/R тул дээрх тэгшитгэл нь I = V/R ₁ + V/R ₂ + V/R _{3 болж өөрчлөгдөнө} . Цахилгаан хүчдэл тэнцүү тул энэ тэгшитгэл нь I = V (1/R ₁ + 1/R ₂ + 1/R ₃ ) болж өөрчлөгдөнө. Хэрэв эквивалент эсэргүүцэл нь 1/R бол I = V (1/R). Тиймээс 1/R = 1/R ₁ + 1/R ₂ + 1/R _{3 байна}.

Цааш нь

Цахилгаан хөдөлгөгч хүчний эх үүсвэрийн тухай нийтлэл EMF Дотоод эсэргүүцэл Терминалын хүчдэл

Цахилгаан гүйдэл нь өндөр потенциалаас бага потенциал руу хаалттай хэлхээнд урсдаг. Цахилгаан гүйдэл нь цахилгаан эсэргүүцлийн бүрэлдэхүүн хэсгээр дамжин өнгөрөхөд цахилгаан энерги нь энэ эсэргүүцэл дээр ашиглагддаг тул цахилгаан потенциал энерги буурдаг . Цахилгаан гүйдэл нь өндөр потенциалаас бага потенциал руу үргэлжлүүлэн урсахын тулд,

Цахилгаан потенциал энерги нэмэх төхөөрөмж байх ёстой бөгөөд энэ хэрэгсэл нь цахилгаан хөдөлгөгч хүч (EMF) эсвэл илүү нарийвчлалтайгаар цахилгаан хүчдэлийн эх үүсвэр гэж нэрлэгддэг. EMF буюу хүчдэлийн эх үүсвэр нь батерей, нарны зай эсвэл цахилгаан үүсгүүр гэх мэт энергийн төрлийг цахилгаан энерги болгон хувиргадаг бүрэлдэхүүн хэсэг юм.

Цааш нь

Цуваа болон зэрэгцээ холбогдсон EMF-үүд

Хэрэв зурагт үзүүлсэн шиг хоёр ба түүнээс дээш цахилгаан хөдөлгөгч хүч (EMF) холбогдсон бол EMF-ийг цуваагаар байрлуулна.

Эквивалент хүчдэлийн эх үүсвэр (ε) нь:

ε = ε ₁ + ε ₂ + ε _n

Дотоод эсэргүүцэлтэй тэнцүү (r) нь:

r = _r1 + _r2 + _rn

Гадаад эсэргүүцэл (R)-ээр урсах цахилгаан гүйдэл нь:

Цааш нь

Кирхгофын анхны дүрэм буюу уулзвар цэгийн дүрэмд уулзвар цэгт орж буй цахилгаан гүйдэл нь уг уулзвар цэгээс гарч буй цахилгаан гүйдэлтэй ижил байна гэж заасан байдаг. Цахилгаан хэлхээний уулзвар цэг нь хажуугийн зураг дээрх а цэг гэх мэт хоёр дамжуулагчийн хоёр буюу түүнээс дээш нь уулздаг цэг юм.

I нь уулзвар цэг рүү орж буй цахилгаан гүйдэл, харин I ₁ ба I ₂ нь уулзвар цэгээс гарч буй цахилгаан гүйдэл, I = I ₁ + I _2. Өөр нэг жишээ бол доорх зургийг ажиглана уу.

Цааш нь

Кирхгофын хоёр дахь дүрэмд хаалттай хэлхээний тойрог дээрх цахилгаан потенциалын өөрчлөлт тэг гэж заасан байдаг. Кирхгофын хоёр дахь дүрэм нь энерги хадгалагдах хууль дээр үндэслэсэн бөгөөд энерги нь мөнхийн юм.

Үүнийг илүү сайн ойлгохын тулд зурагт үзүүлсэн шиг цахилгаан цэнэг хаалттай хэлхээнд хөдөлж байгааг төсөөлөөд үз дээ. Цахилгаан цэнэг нь ...-ээр дамжин өнгөрөхөд цахилгаан эсэргүүцэл (R), нь цахилгаан потенциал энерги эдгээр эсэргүүцэл дээр ашиглагдаж байгаа тул буурдаг. Хэрэв цахилгаан цэнэг өөр цахилгаан эсэргүүцэлээр дамжин өнгөрвөл цахилгаан потенциал энерги дахин буурдаг, учир нь энэ нь эсэргүүцэл дээр дахин ашиглагддаг. Цаашилбал, цахилгаан цэнэг нь хүчдэлийн эх үүсвэрээр бага потенциалаас өндөр потенциал руу дамжин өнгөрөхөд цахилгаан потенциал энерги нэмэгддэг. Анхны цэг рүүгээ буцаж ирэхэд цахилгаан потенциал энерги өмнөхтэйгөө адил бөгөөд цахилгаан потенциал энергийн өөрчлөлт тэг болно. Хэрэглэх үед КирхгофЦахилгаан хэлхээний хоёр дахь дүрэм бол бид цахилгаан потенциал энергийн өөрчлөлтийг биш харин цахилгаан хүчдэлийн өөрчлөлтийг ашигладаг.

Цааш нь

Цахилгаан эрчим хүчний тодорхойлолт

Ажил болон энергид сурсан чадлыг тодорхой хугацааны интервалд хийгдсэн ажил гэж тодорхойлдог. Ажил гэдэг нь энергийн өөрчлөлтийн үйл явц тул чадлыг тодорхой хугацааны интервалд тохиолддог энергийн өөрчлөлт гэж ойлгож болно.

Цахилгаан эрчим хүч гэдэг нь тодорхой хугацааны интервалд цахилгаан энергийн өөрчлөлт юм. Цахилгаан потенциалын тоймд цахилгаан цэнэг нь цахилгаан потенциалын зөрүүгээр дамжин өнгөрөхөд цахилгаан потенциалын энергийн өөрчлөлт гардаг болохыг тайлбарласан болно.

Цааш нь