Fizyka

Artykuł o rezystywności

W odniesieniu do prądu elektrycznego omówiono gęstość prądu elektrycznego, a także wyjaśniono pole elektryczne w temacie dotyczącym pola elektrycznego. Pole elektryczne i prąd elektryczny występują w przewodniku, jeśli występuje różnica potencjałów, natomiast jeśli nie ma różnicy potencjałów, to również nie ma pola elektrycznego ani prądu elektrycznego.

W niemal wszystkich przewodnikach metalowych pole elektryczne jest wprost proporcjonalne do gęstości prądu elektrycznego, gdzie stosunek pola elektrycznego do gęstości prądu elektrycznego jest stały. Wartość będąca wynikiem porównania pola elektrycznego z gęstością prądu nazywana jest rezystywnością. Z matematycznego punktu widzenia, zależność między polem elektrycznym, gęstością prądu i rezystywnością wyraża się w następującym równaniu:

Przeczytaj więcej

Artykuł o kodzie kolorów rezystorów

Rezystor to jeden z elementów obwodu elektrycznego , którego funkcją jest kontrolowanie natężenia prądu elektrycznego. Zasadniczo istnieją dwa rodzaje rezystorów: rezystory zwojowe i rezystory węglowe. Rezystory zwojowe są zazwyczaj używane w laboratoriach, wytwarzane poprzez nawinięcie cienkiego drutu na powierzchnię rurki izolatora. Rezystory węglowe są zazwyczaj stosowane w obwodach elektronicznych, mają kształt cylindryczny i posiadają druty na obu końcach. Wartość rezystancji rezystora węglowego jest wyrażona kolorem i wyświetlana na powierzchni rezystora.

Wartość rezystancji rezystora można poznać, interpretując kod kolorystyczny rezystora. Aby to zrozumieć, najpierw spójrz na poniższą tabelę, a następnie przeanalizuj przykładowy problem, aby określić wartość rezystancji rezystora.

Przeczytaj więcej

Artykuł o rezystorach szeregowych

Jeśli rezystory są połączone tak, jak pokazano na rysunku, są one ułożone szeregowo. Rezystor lub opór elektryczny, o którym mowa, może mieć postać elementów rezystorowych, świateł lub innych elementów oporowych.

Ładunek elektryczny przemieszcza się przez opór 1 (R₁) = ładunek elektryczny przechodzi przez opór 2 (R₂) = ładunek elektryczny przemieszcza się przez opór 3 (R₃). Prąd elektryczny (I) to ładunek elektryczny, który przepływa w pewnym przedziale czasu (I = Q / t), stąd prąd elektryczny przepływający przez opór 1 (I₁) = prąd elektryczny przepływający przez opór 2 (I₂) = prąd elektryczny przepływający przez opór 3 (I₃). Z matematycznego punktu widzenia całkowity prąd elektryczny (I) = I₁ = I₂ = I₃.

Przeczytaj więcej

Równanie oporu elektrycznego

W temacie prawa Ohma wyprowadzono wzór określający zależność między napięciem (V), natężeniem prądu elektrycznego (I) i oporem elektrycznym (R). Wyrażono to matematycznie za pomocą równań:

To równanie pokazuje, że opór elektryczny (R) jest wprost proporcjonalny do napięcia elektrycznego (V) i odwrotnie proporcjonalny do natężenia prądu elektrycznego (I). Im wyższe napięcie sieciowe, tym większy opór elektryczny, i odwrotnie, im większy prąd elektryczny, tym większy opór elektryczny. To równanie wyjaśnia prawo Ohma tylko wtedy, gdy opór elektryczny (R) jest stały. Jeśli opór elektryczny nie jest stały, to równanie to nie wyjaśnia prawa Ohma, lecz rezystancję przewodnika.

Przeczytaj więcej

Artykuł o rezystorach połączonych równolegle

Jeżeli rezystory zostaną połączone tak jak na rysunku, rezystory są połączone równolegle.

Prąd elektryczny (prąd elektryczny = ładunek elektryczny przepływający w określonym przedziale czasu) wpływający do punktu połączenia jest taki sam, jak prąd elektryczny wypływający z punktu połączenia. Istnieje kilka połączeń, więc całkowity prąd elektryczny = natężenie prądu elektrycznego płynącego w każdym złączu. Matematycznie I = I ₁ + I ₂ + I ₃ . Natomiast różnica potencjałów elektrycznych, czyli napięcie elektryczne, w każdym złączu jest taka sama.

I = V/R, więc powyższe równanie zmienia się na I = V/R ₁ + V/R ₂ + V/R ₃ . Napięcie elektryczne jest równe, więc równanie zmienia się na I = V (1/R ₁ + 1/R ₂ + 1/R ₃ ). Jeśli rezystancja równoważna wynosi 1/R, to I = V (1/R). Zatem 1/R = 1/R ₁ + 1/R ₂ + 1/R ₃.

Przeczytaj więcej

Artykuł o Źródle siły elektromotorycznej SEM Opór wewnętrzny Napięcie na zaciskach

Prąd elektryczny płynie w obwodzie zamkniętym, od potencjału wysokiego do niskiego. Gdy prąd elektryczny przepływa przez element oporu elektrycznego, następuje spadek energii potencjalnej, ponieważ energia elektryczna jest zużywana na ten opór. Aby prąd elektryczny mógł nadal płynąć od potencjału wysokiego do niskiego,

Potrzebne jest urządzenie do dodawania energii potencjalnej. Tym narzędziem jest siła elektromotoryczna (SEM), a dokładniej źródło napięcia elektrycznego. SEM lub źródło napięcia to element, który przekształca pewien rodzaj energii w energię elektryczną, na przykład baterie, ogniwa słoneczne lub generatory prądu.

Przeczytaj więcej

SEM w układzie szeregowym i równoległym

Jeżeli dwa lub więcej źródeł siły elektromotorycznej (SEM) są połączone tak, jak pokazano na rysunku, SEM jest ułożona szeregowo.

Równoważne źródło napięcia (ε) to:

ε = ε ₁ + ε ₂ + ε _n

Równoważny opór wewnętrzny (r) wynosi:

r = _r1 + _r2 + _rn

Prąd elektryczny przepływający przez opór zewnętrzny (R) wynosi:

Przeczytaj więcej

Pierwsze prawo Kirchhoffa, zwane również regułą punktu zwarcia, głosi, że prąd elektryczny wpływający do punktu zwarcia jest taki sam, jak prąd wypływający z tego punktu. Punkt zwarcia w obwodzie elektrycznym to punkt, w którym spotykają się dwa lub więcej przewodników, na przykład punkt a na rysunku obok.

I to prąd elektryczny wpływający do punktu połączenia, natomiast _I1 i _I2 to prądy elektryczne wypływające z punktu połączenia. I = _I1 + I2 _. Inny przykład – zwróć uwagę na poniższy rysunek.

Przeczytaj więcej

Drugie prawo Kirchhoffa głosi, że zmiana potencjału elektrycznego na obwodzie obwodu zamkniętego wynosi zero. Drugie prawo Kirchhoffa opiera się na prawie zachowania energii, które głosi, że energia jest wieczna.

Aby lepiej to zrozumieć, wyobraź sobie ładunek elektryczny poruszający się w obwodzie zamkniętym, jak na rysunku. Gdy ładunek elektryczny przepływa przez opór elektryczny (R), ten energia potencjalna elektryczna zmniejsza się, ponieważ jest wykorzystywana na tych oporach. Jeśli ładunek elektryczny przepływa przez inny opór elektryczny, energia potencjalna ponownie maleje, ponieważ jest ponownie wykorzystywana na tym oporze. Ponadto, gdy ładunek elektryczny przepływa przez źródło napięcia z niskiego do wysokiego potencjału, energia potencjalna wzrasta. Po powrocie do punktu początkowego energia potencjalna jest taka sama jak poprzednio, a zmiana energii potencjalnej wynosi zero. Podczas stosowania KirchhoffaZgodnie z drugą regułą dotyczącą obwodu elektrycznego, wykorzystujemy zmianę napięcia elektrycznego, a nie zmianę energii potencjalnej.

Przeczytaj więcej

Definicja energii elektrycznej

Moc poznana w pracy i energii jest określana jako praca wykonana w określonym przedziale czasu. Praca to proces zmiany energii, dlatego moc można rozumieć jako zmianę energii zachodzącą w określonym przedziale czasu.

Moc elektryczna to zmiana energii elektrycznej w określonym przedziale czasu. W przeglądzie potencjału elektrycznego wyjaśniono, że zmiany energii potencjalnej zachodzą, gdy ładunek elektryczny przechodzi przez różnicę potencjałów elektrycznych.

Przeczytaj więcej