Lidhur me tela me pajisje të ndryshme elektrike dhe konsumatorë të energjisë elektrike, formon një qark elektrik.

Është e zakonshme të përshkruhet një qark elektrik duke përdorur diagrame në të cilat elementet e qarkut elektrik (rezistenca, burimet aktuale, çelsat, llambat, pajisjet, etj.) tregohen me ikona të veçanta.

Drejtimi aktual në një qark - ky është drejtimi nga poli pozitiv i burimit aktual në negativ. Ky rregull u vendos në shekullin e 19-të. dhe është vërejtur që atëherë. Lëvizja e ngarkesave reale mund të mos përkojë me drejtimin e kushtëzuar të rrymës. Kështu, në metale, bartësit e rrymës janë elektrone të ngarkuar negativisht, dhe ato lëvizin nga poli negativ në atë pozitiv, d.m.th. në drejtim të kundërt. Në elektrolitet, lëvizja aktuale e ngarkesave mund të përkojë ose të jetë e kundërt me drejtimin e rrymës, në varësi të faktit nëse jonet janë bartës të ngarkesës - pozitive ose negative.

Përfshirja e elementeve në një qark elektrik mund të jetë konsistente ose paralele.

Ligji i Ohmit për një qark të plotë.

Konsideroni një qark elektrik të përbërë nga një burim rrymë dhe një rezistencë R.

Ligji i Ohmit për një qark të plotë vendos marrëdhënien midis fuqisë së rrymës në qark, emf dhe rezistencës totale të qarkut, i përbërë nga rezistenca e jashtme R dhe rezistenca e brendshme e burimit aktual r.

Puna e forcave të jashtme Arr burimi aktual, sipas përcaktimit të EMF ( ɛ ) është e barabartë me Arr = ɛq, Ku q- ngarkesa e lëvizur nga EMF. Sipas përcaktimit të rrymës q = Ajo, Ku t- koha gjatë së cilës është transferuar ngarkesa. Nga këtu kemi:

Arr = ɛ Ajo.

Nxehtësia e krijuar kur puna kryhet në një qark, sipas Ligji Joule-Lenz, e barabartë me:

P = I 2 Rt + I 2 rt.

Sipas ligjit të ruajtjes së energjisë A = Q. barazimi ( Arr = ɛ Ajo) Dhe ( P = I 2 Rt + I 2 rt), marrim:

ɛ = IR + Ir.

Ligji i Ohmit për një qark të mbyllur zakonisht shkruhet si:

.

Fuqia aktuale në një qark të plotë është e barabartë me raportin e emf të qarkut me rezistencën e tij totale.

Nëse qarku përmban disa burime të lidhura në seri me EMF ɛ 1, ɛ 2, ɛ 3 etj., atëherë EMF total i qarkut është i barabartë me shumën algjebrike të EMF të burimeve individuale. Shenja e burimit emf përcaktohet në lidhje me drejtimin e anashkalimit të qarkut, i cili zgjidhet në mënyrë arbitrare, për shembull, në figurën më poshtë - në drejtim të kundërt të akrepave të orës.

Në këtë rast, forcat e jashtme brenda burimit kryejnë punë pozitive. Anasjelltas, ekuacioni i mëposhtëm vlen për qarkun:

ɛ = ɛ 1 + ɛ 2 + ɛ 3 = | ɛ 1 | - | ɛ 2 | -| ɛ 3 | .

Në përputhje me fuqinë aktuale është pozitive me një EMF pozitiv - drejtimi i rrymës në qarkun e jashtëm përkon me drejtimin e anashkalimit të qarkut. Impedanca e një qarku me burime të shumta është e barabartë me shumën e rezistencave të jashtme dhe të brendshme të të gjitha burimeve të EMF, për shembull, për figurën e mësipërme:

R n = R + r 1 + r 2 + r 3 .

Për një elektricist dhe inxhinier elektronik, një nga ligjet bazë është Ligji i Ohm-it. Çdo ditë, puna paraqet sfida të reja për një specialist dhe shpesh është e nevojshme të zgjidhet një zëvendësim për një rezistencë të djegur ose grup elementësh. Një elektricist shpesh duhet të ndryshojë kabllot për të zgjedhur atë të duhurin, ju duhet të "vlerësoni" rrymën në ngarkesë, kështu që duhet të përdorni ligjet dhe marrëdhëniet më të thjeshta fizike në jetën e përditshme. Rëndësia e Ligjit të Ohmit në inxhinierinë elektrike është kolosale, meqë ra fjala, shumica e punimeve të diplomës në specialitetet e inxhinierisë elektrike llogariten me 70-90% sipas një formule.

Referencë historike

Viti kur u zbulua Ligji i Ohmit ishte viti 1826 nga shkencëtari gjerman Georg Ohm. Ai në mënyrë empirike përcaktoi dhe përshkroi ligjin për marrëdhëniet midis rrymës, tensionit dhe llojit të përcjellësit. Më vonë doli se komponenti i tretë nuk është asgjë më shumë se rezistenca. Më pas, ky ligj u emërua sipas zbuluesit, por çështja nuk u kufizua vetëm në ligj, një sasi fizike u emërua sipas emrit të tij, si një haraç për veprën e tij.

Sasia në të cilën matet rezistenca është emëruar sipas Georg Ohm. Për shembull, rezistorët kanë dy karakteristika kryesore: fuqia në vat dhe rezistenca - njësia matëse në Ohms, kilo-ohms, mega-ohms, etj.

Ligji i Ohmit për një seksion qarku

Për të përshkruar një qark elektrik që nuk përmban EMF, mund të përdorni ligjin e Ohm-it për një seksion të qarkut. Kjo është forma më e thjeshtë e regjistrimit. Duket kështu:

Ku I është rryma, e matur në Amper, U është voltazhi në volt, R është rezistenca në Ohm.

Kjo formulë na tregon se rryma është drejtpërdrejt proporcionale me tensionin dhe anasjelltas proporcionale me rezistencën - ky është formulimi i saktë i Ligjit të Ohm-it. Kuptimi fizik i kësaj formule është të përshkruajë varësinë e rrymës përmes një seksioni të qarkut me një rezistencë dhe tension të njohur.

Kujdes! Kjo formulë është e vlefshme për rrymën alternative;

Përveç marrëdhënies midis sasive elektrike, kjo formë na tregon se grafiku i rrymës kundrejt tensionit në rezistencë është linear dhe ekuacioni i funksionit është i plotësuar:

f(x) = ky ose f(u) = IR ose f(u)=(1/R)*I

Ligji i Ohmit për një seksion të qarkut përdoret për të llogaritur rezistencën e një rezistence në një seksion të një qarku ose për të përcaktuar rrymën përmes tij në një tension dhe rezistencë të njohur. Për shembull, ne kemi një rezistencë R me një rezistencë prej 6 ohms, një tension prej 12 V aplikohet në terminalet e tij Ne duhet të zbulojmë se sa rrymë do të rrjedhë nëpër të. Le të llogarisim:

I=12 V/6 Ohm=2 A

Një përcjellës ideal nuk ka rezistencë, por për shkak të strukturës së molekulave të substancës nga e cila përbëhet, çdo trup përcjellës ka rezistencë. Për shembull, kjo ishte arsyeja e kalimit nga telat e aluminit në telat e bakrit në rrjetet elektrike shtëpiake. Rezistenca e bakrit (Ohm për 1 metër gjatësi) është më e vogël se ajo e aluminit. Prandaj, telat e bakrit nxehen më pak dhe i rezistojnë rrymave të larta, që do të thotë se mund të përdorni një tel me një seksion kryq më të vogël.

Një shembull tjetër është se spiralet e pajisjeve ngrohëse dhe rezistencave kanë një rezistencë të lartë, sepse janë bërë nga metale të ndryshme me rezistencë të lartë, si nikromi, kantali, etj. Kur transportuesit e ngarkesës lëvizin nëpër një përcjellës, ato përplasen me grimcat në rrjetën kristalore, si rezultat i së cilës energjia lirohet në formën e nxehtësisë dhe përcjellësi nxehet. Sa më e madhe të jetë rryma, aq më shumë përplasje, aq më i madh është ngrohja.

Për të zvogëluar ngrohjen, përcjellësi ose duhet të shkurtohet ose të rritet trashësia e tij (zona e seksionit tërthor). Ky informacion mund të shkruhet si formulë:

Teli R =ρ(L/S)

Ku ρ është rezistenca në Ohm*mm 2 /m, L është gjatësia në m, S është zona e prerjes tërthore.

Ligji i Ohmit për qarqet paralele dhe serike

Në varësi të llojit të lidhjes, vërehen modele të ndryshme të rrjedhës së rrymës dhe shpërndarjes së tensionit. Për një seksion të një qarku që lidh elementët në seri, voltazhi, rryma dhe rezistenca gjenden sipas formulës:

Kjo do të thotë që e njëjta rrymë rrjedh në një qark të një numri arbitrar elementësh të lidhur në seri. Në këtë rast, voltazhi i aplikuar në të gjithë elementët (shuma e rënies së tensionit) është i barabartë me tensionin në dalje të burimit të energjisë. Çdo element individualisht ka tensionin e vet të aplikuar dhe varet nga forca aktuale dhe rezistenca e atij të veçantë:

U el =I*R element

Rezistenca e një seksioni qarku për elementët e lidhur paralelisht llogaritet me formulën:

1/R=1/R1+1/R2

Për një lidhje të përzier, duhet të zvogëloni zinxhirin në një formë ekuivalente. Për shembull, nëse një rezistencë është e lidhur me dy rezistorë të lidhur paralelisht, atëherë së pari llogaritni rezistencën e atyre të lidhura paralelisht. Do të merrni rezistencën totale të dy rezistorëve dhe gjithçka që duhet të bëni është ta shtoni atë tek e treta, e cila është e lidhur në seri me to.

Ligji i Ohmit për një qark të plotë

Një qark i plotë kërkon një burim energjie. Një burim ideal i energjisë është një pajisje që ka të vetmen karakteristikë:

• tension, nëse është një burim i EMF;
• fuqia aktuale, nëse është një burim aktual;

Një burim i tillë energjie është i aftë të japë çdo fuqi me parametra të pandryshuar të daljes. Në një burim të vërtetë energjie, ekzistojnë edhe parametra të tillë si fuqia dhe rezistenca e brendshme. Në thelb, rezistenca e brendshme është një rezistencë imagjinare e instaluar në seri me burimin EMF.

Formula e Ligjit të Ohmit për një qark të plotë duket e ngjashme, por rezistenca e brendshme e IP shtohet. Për një zinxhir të plotë shkruhet me formulën:

I=ε/(R+r)

Ku ε është EMF në volt, R është rezistenca e ngarkesës, r është rezistenca e brendshme e burimit të energjisë.

Në praktikë, rezistenca e brendshme është fraksione e një Ohm, dhe për burimet galvanike rritet ndjeshëm. E keni vërejtur këtë kur dy bateri (të reja dhe të skaduara) kanë të njëjtin tension, por njëra prodhon rrymën e kërkuar dhe funksionon siç duhet, dhe e dyta nuk funksionon, sepse... zbehet me ngarkesën më të vogël.

Ligji i Ohm-it në formë diferenciale dhe integrale

Për një seksion homogjen të qarkut, formulat e mësipërme janë të vlefshme për një përcjellës jo uniform, është e nevojshme ta ndani atë në segmentet më të shkurtra në mënyrë që ndryshimet në dimensionet e tij të minimizohen brenda këtij segmenti. Ky quhet Ligji i Ohm-it në formë diferenciale.

Me fjalë të tjera: dendësia e rrymës është drejtpërdrejt proporcionale me tensionin dhe përçueshmërinë për një seksion pafundësisht të vogël të përcjellësit.

Në formë integrale:

Ligji i Ohmit për rrymë alternative

Gjatë llogaritjes së qarqeve AC, në vend të konceptit të rezistencës, futet koncepti i "rezistencës". Impedanca shënohet me shkronjën Z, ajo përfshin rezistencën e ngarkesës aktive R a dhe reaktancën X (ose R r). Kjo është për shkak të formës së rrymës sinusoidale (dhe rrymave të çdo forme tjetër) dhe parametrave të elementëve induktivë, si dhe ligjeve të komutimit:

1. Rryma në një qark me induktivitet nuk mund të ndryshojë menjëherë.
2. Tensioni në një qark me një kondensator nuk mund të ndryshojë menjëherë.

Kështu, rryma fillon të vonojë ose të udhëheqë tensionin, dhe fuqia totale ndahet në aktive dhe reaktive.

X L dhe X C janë komponentët reaktivë të ngarkesës.

Në këtë drejtim, vlera cosF paraqitet:

Këtu - Q - fuqia reaktive për shkak të rrymës alternative dhe komponentëve induktiv-kapacitiv, P - fuqia aktive (shpërndarë në komponentët aktivë), S - fuqia e dukshme, cosФ - faktori i fuqisë.

Ju mund të keni vënë re se formula dhe përfaqësimi i saj mbivendosen me teoremën e Pitagorës. Kjo është me të vërtetë e vërtetë, dhe këndi Ф varet nga sa i madh është komponenti reaktiv i ngarkesës - sa më i madh të jetë, aq më i madh është. Në praktikë, kjo çon në faktin se rryma që rrjedh aktualisht në rrjet është më e madhe se ajo e regjistruar nga njehsori familjar, ndërsa ndërmarrjet paguajnë për fuqinë e plotë.

Në këtë rast, rezistenca paraqitet në formë komplekse:

Këtu j është njësia imagjinare, e cila është tipike për formën komplekse të ekuacioneve. Më rrallë shënohet si i, por në inxhinierinë elektrike shënohet edhe vlera efektive e rrymës alternative, prandaj, për të mos u ngatërruar, është më mirë të përdoret j.

Njësia imagjinare është e barabartë me √-1. Është logjike që nuk ka një numër të tillë në katror që mund të rezultojë në një rezultat negativ "-1".

Si të mbani mend ligjin e Ohm-it

Për të kujtuar ligjin e Ohmit, mund ta mësoni përmendësh formulimin me fjalë të thjeshta si:

Sa më i lartë të jetë voltazhi, aq më i lartë është rryma, aq më e ulët është rryma.

Ose përdorni figura dhe rregulla mnemonike. E para është paraqitja e ligjit të Ohm-it në formën e një piramide - shkurt dhe qartë.

Një rregull mnemonik është një formë e thjeshtuar e një koncepti për kuptim dhe studim të thjeshtë dhe të lehtë. Mund të jetë ose në formë verbale ose në formë grafike. Për të gjetur saktë formulën e kërkuar, mbuloni me gisht sasinë e dëshiruar dhe merrni përgjigjen në formën e një produkti ose koeficienti. Ja se si funksionon:

E dyta është një paraqitje karikaturë. Këtu tregohet: sa më shumë Ohm të përpiqet, aq më e vështirë është të kalojë Amperi, dhe sa më shumë Volt, aq më lehtë është të kalojë Amperi.

Ligji i Ohm-it është një nga ata themelorë në inxhinierinë elektrike pa dijeninë e tij, shumica e llogaritjeve janë të pamundura. Dhe në punën e përditshme, shpesh është e nevojshme të konvertohet ose të përcaktohet rryma me rezistencë. Nuk është aspak e nevojshme të kuptohet derivimi i tij dhe origjina e të gjitha sasive - por formulat përfundimtare duhet të zotërohen. Si përfundim, dua të vërej se ekziston një shaka e vjetër që thotë midis elektricistëve: "Nëse nuk e njeh Om, qëndro në shtëpi." Dhe nëse çdo shaka ka një kokërr të vërtetë, atëherë këtu kjo kokërr e së vërtetës është 100%. Studioni bazat teorike nëse dëshironi të bëheni profesionist në praktikë, dhe artikuj të tjerë nga faqja jonë do t'ju ndihmojnë për këtë.

si( 0 ) Unë nuk e pelqej( 0 )

Në vitin 1826, fizikani më i madh gjerman Georg Simon Ohm botoi veprën e tij "Përkufizimi i ligjit sipas të cilit metalet përcjellin elektricitetin kontaktues", ku jep formulimin e ligjit të famshëm. Shkencëtarët e asaj kohe i përshëndetën me armiqësi botimet e fizikanit të madh. Dhe vetëm pasi një shkencëtar tjetër, Claude Poulier, arriti në të njëjtat përfundime eksperimentalisht, ligji i Ohm u njoh në të gjithë botën.

– një model fizik që përcakton marrëdhënien midis rrymës, tensionit dhe rezistencës së një përcjellësi.Ka dy forma kryesore.

Formulimi Ligji i Ohmit për një seksion të qarkut – Rryma është drejtpërdrejt proporcionale me tensionin dhe anasjelltas proporcionale me rezistencën .

Kjo shprehje e thjeshtë ndihmon në praktikë për të zgjidhur një gamë të gjerë çështjesh. Për memorizimin më të mirë, le ta zgjidhim problemin.

Problemi 1.1

Detyra është e thjeshtë: gjetja e rezistencës së një teli bakri dhe më pas llogaritja e rrymës duke përdorur formulën e ligjit të Ohm për një seksion të qarkut. Le të fillojmë.

Formulimi Ligji i Ohmit për një qark të plotë - forca aktuale është drejtpërdrejt proporcionale me shumën e EMF të qarkut dhe në përpjesëtim të kundërt me shumën e rezistencave të burimit dhe qarkut, ku E është emf, R është rezistenca e qarkut, r është rezistenca e brendshme e burimit.

Këtu mund të lindin pyetje. Për shembull, çfarë është EMF? Forca elektromotore është një sasi fizike që karakterizon punën e forcave të jashtme në një burim EMF. Për shembull, në një bateri të rregullt AA, EMF është një reaksion kimik që bën që ngarkesat të lëvizin nga një pol në tjetrin. Vetë fjala është elektro ngarje thotë se kjo forcë lëviz elektricitetin, domethënë ngarkesën.

Secili ka një rezistencë të brendshme r, kjo varet nga parametrat e vetë burimit. Ekziston edhe një rezistencë R në qark, kjo varet nga parametrat e vetë qarkut.

Formula për ligjin e Ohm-it për një zinxhir të plotë mund të paraqitet në një formë tjetër. Përkatësisht: EMF e burimit të qarkut është e barabartë me shumën e rënieve të tensionit në burim dhe në qarkun e jashtëm.

Për të konsoliduar materialin, ne do të zgjidhim dy probleme duke përdorur formulënLigji i Ohmit për një qark të plotë.

Problemi 2.1

Gjeni fuqinë aktuale në qark nëse dihet se rezistenca e qarkut është 11 Ohm, dhe burimi i lidhur me të ka një emf prej 12 V dhe një rezistencë të brendshme prej 1 Ohm.

Tani le të zgjidhim një problem më të vështirë.

Problemi 2.2

Burimi EMF është i lidhur me një rezistencë me një rezistencë prej 10 Ohms duke përdorur një tel bakri 1 m të gjatë dhe një sipërfaqe tërthore prej 1 mm 2. Gjeni fuqinë aktuale, duke ditur që emf i burimit është 12 V dhe rezistenca e brendshme është 1,9825 Ohms.

Le të fillojmë.

Ligji i Ohm-it duket aq i thjeshtë saqë vështirësitë që duheshin kapërcyer në vendosjen e tij anashkalohen dhe harrohen. Ligji i Ohmit nuk është i lehtë për t'u testuar dhe nuk duhet marrë si një e vërtetë e dukshme; Në të vërtetë, për shumë materiale kjo nuk është e vërtetë.

Cilat janë saktësisht këto vështirësi? A nuk është e mundur të kontrollohet se çfarë ndryshimi në numrin e elementeve të një kolone voltaike prodhon duke përcaktuar rrymën në numër të ndryshëm elementësh?

Fakti është se kur marrim një numër të ndryshëm elementësh, ne ndryshojmë të gjithë qarkun, sepse elementët shtesë kanë edhe rezistencë shtesë. Prandaj, është e nevojshme të gjendet një mënyrë për të ndryshuar tensionin pa ndryshuar vetë baterinë. Për më tepër, vlera të ndryshme të rrymës e ngrohin telin në temperatura të ndryshme, dhe ky efekt mund të ndikojë gjithashtu në forcën aktuale. Ohm (1787-1854) i kapërceu këto vështirësi duke përfituar nga fenomeni i termoelektricitetit, i cili u zbulua nga Seebeck (1770-1831) në 1822.

Fenomeni vërehet kur nxehet një bashkim i bërë nga dy materiale të ndryshme: ngacmohet një tension i vogël, i cili mund të krijojë një rrymë. Seebeck e zbuloi këtë efekt duke eksperimentuar me pllaka antimon dhe bismut dhe përdori një spirale me një numër të madh rrotullimesh, brenda së cilës ishte futur një magnet i vogël, si një detektor rryme. Seebeck vuri re devijimin e magnetit vetëm kur ai shtypte pllakat së bashku me duart e tij dhe shpejt kuptoi se efekti ishte shkaktuar nga nxehtësia e dorës së tij. Pastaj ai filloi të ngrohte pllakat me një llambë dhe mori një devijim shumë më të madh. Seebeck nuk e kuptoi plotësisht efektin që zbuloi dhe e quajti atë "polarizim magnetik".

Ohm përdori efektin termoelektrik si burim të forcës elektromotore. Me një ndryshim konstant të temperaturës, voltazhi i termoelementit duhet të jetë shumë i qëndrueshëm, dhe meqenëse rryma është e ulët, nuk duhet të ketë ngrohje të dukshme. Në përputhje me këto konsiderata, Ohm prodhoi një instrument i cili, me sa duket, duhet të konsiderohet instrumenti i parë real për kërkime në fushën e energjisë elektrike. Para kësaj, përdoreshin vetëm instrumente të papërpunuara.

Pjesa e sipërme cilindrike e pajisjes Ohm është një detektor aktual - bilanci i rrotullimit, ab dhe a" b" - termoelementë të bërë nga dy tela bakri të ngjitur në një shufër tërthore bismut; m dhe m" - gota me zhivë, me të cilat mund të lidheshin termoçiftet. Me kupat lidhej një përcjellës, skajet e të cilit çdo herë zhvisheshin përpara se të zhytej në merkur.

Om ishte i vetëdijshëm për rëndësinë e pastërtisë së materialeve. Ai mbajti kryqëzimin a në ujë të valë dhe e hodhi kryqëzimin a në një përzierje akulli dhe uji dhe vëzhgoi devijimin e galvanometrit.

Përgjegjësia tipike gjermane dhe vëmendja ndaj detajeve të Ohm-it mund të krahasohet me entuziazmin pothuajse djaloshar që shfaqi Faraday në punën e tij. Në fizikë nevojiten të dyja qasjet: kjo e fundit zakonisht i jep shtysë studimit të një pyetjeje dhe e para kërkohet ta studiojë me kujdes atë dhe të ndërtojë një teori rigoroze bazuar në rezultate të sakta sasiore.

Ohm përdori tetë copa teli bakri me gjatësi të ndryshme si përçues. Në fillim ai nuk ishte në gjendje të merrte rezultate të riprodhueshme, por një javë më vonë ai me sa duket rregulloi instrumentin dhe mori një seri leximesh për secilin prej dirigjentëve. Këto lexime ishin këndet e rrotullimit të fillit të pezullimit në të cilin shigjeta u kthye në zero. Ohm tregoi se me zgjedhjen e duhur të konstanteve A dhe B, gjatësia x dhe këndi i rrotullimit X të fillit lidhen me relacionin X = (A / B+ z)

Ju mund ta ilustroni këtë marrëdhënie duke vizatuar x kundrejt 1/X.

Ohm përsëriti eksperimentin e tij me tela bronzi dhe mori të njëjtin rezultat me një vlerë të ndryshme të A dhe të njëjtën vlerë të B. Ai mori temperaturat prej 0 dhe 7,5 ° sipas Reaumur (9,4 ° C) për kryqëzimet termoelement dhe zbuloi se devijimet ai regjistroi ulur me rreth 10 herë.

Kështu, nëse supozojmë se voltazhi i prodhuar nga pajisja është proporcional me ndryshimin e temperaturës - siç e dimë tani është afërsisht e vërtetë - atëherë rezulton se rryma është proporcionale me këtë tension. Ohm gjithashtu tregoi se rryma është në përpjesëtim të zhdrejtë me një sasi të caktuar në varësi të gjatësisë së telit. Ohm e quajti atë rezistencë, dhe duhet të supozohet se sasia B përfaqëson rezistencën e pjesës tjetër të qarkut.

Kështu Ohm tregoi se rryma është proporcionale me tensionin dhe anasjelltas proporcionale me impedancën e qarkut. Ky ishte një rezultat jashtëzakonisht i thjeshtë për një eksperiment kompleks. Të paktën kështu duhet të na duket tani.

Bashkëkohësit e Ohm-it, veçanërisht bashkatdhetarët e tij, mendonin ndryshe: ndoshta ishte thjeshtësia e ligjit të Ohm-it që ngjalli dyshimin e tyre. Om hasi vështirësi në karrierë dhe ishte në nevojë; Om ishte veçanërisht i dëshpëruar nga fakti që veprat e tij nuk u njohën. Për meritë të Britanisë së Madhe, dhe veçanërisht të Shoqërisë Mbretërore, duhet thënë se puna e Ohm-it mori njohjen e merituar atje. Om është ndër ata burra të mëdhenj, emrat e të cilëve shpesh gjenden të shkruar me shkronja të vogla: emri "om" iu dha njësisë së rezistencës.

G. Linson "Eksperimente të mëdha në fizikë"

Ne po fillojmë të publikojmë materiale në një seksion të ri "" dhe në artikullin e sotëm do të flasim për konceptet themelore, pa të cilat nuk mund të diskutohet një pajisje ose qark i vetëm elektronik. Siç mund ta keni marrë me mend, dua të them rryma, tensioni dhe rezistenca😉 Për më tepër, ne nuk do të anashkalojmë ligjin që përcakton marrëdhënien e këtyre sasive, por nuk do të kalojmë përpara, le të ecim gradualisht.

Pra, le të fillojmë me konceptin tensionit.

Tensioni.

A-parësore tensionitështë energjia (ose puna) që shpenzohet për të lëvizur një njësi ngarkesë pozitive nga një pikë me një potencial të ulët në një pikë me një potencial të lartë (d.m.th., pika e parë ka një potencial më negativ në krahasim me të dytën). Ne kujtojmë nga kursi i fizikës se potenciali i një fushe elektrostatike është një sasi skalare e barabartë me raportin e energjisë potenciale të një ngarkese në fushë me këtë ngarkesë. Le të shohim një shembull të vogël:

Ekziston një fushë elektrike konstante në hapësirë, intensiteti i së cilës është i barabartë me E. Konsideroni dy pika të vendosura në një distancë d nga njeri tjetri. Pra, tensioni midis dy pikave nuk është asgjë më shumë se diferenca potenciale në këto pika:

Në të njëjtën kohë, mos harroni për lidhjen midis forcës së fushës elektrostatike dhe ndryshimit të mundshëm midis dy pikave:

Dhe si rezultat, marrim një formulë që lidh stresin dhe tensionin:

Në elektronikë, kur merren parasysh qarqe të ndryshme, voltazhi ende konsiderohet të jetë diferenca e mundshme midis pikave. Prandaj, bëhet e qartë se voltazhi në një qark është një koncept i lidhur me dy pika në qark. Kjo do të thotë, për të thënë, për shembull, "tensioni në një rezistencë" nuk është plotësisht i saktë. Dhe nëse ata flasin për tension në një moment, atëherë ata nënkuptojnë ndryshimin e mundshëm midis kësaj pike dhe "toka". Kështu arritëm pa probleme në një koncept tjetër më të rëndësishëm në studimin e elektronikës, pikërisht konceptin "toka":) Pra, këtu është "toka" në qarqet elektrike, më së shpeshti pranohet të merret parasysh pika e potencialit zero (d.m.th., potenciali i kësaj pike është i barabartë me 0).

Le të themi edhe disa fjalë për njësitë që ndihmojnë në karakterizimin e sasisë tensionit. Njësia matëse është Volt (V). Duke parë përkufizimin e konceptit të tensionit, mund të kuptojmë lehtësisht se për të lëvizur një ngarkesë me madhësi 1 varëse ndërmjet pikave që kanë një diferencë potenciale 1 Volt, është e nevojshme të bëhet punë e barabartë me 1 xhaul. Me këtë, gjithçka duket se është e qartë dhe ne mund të vazhdojmë 😉

Dhe në radhë të radhës kemi një koncept më shumë, domethënë aktuale.

Rryma, forca e rrymës në një qark.

Çfarë është ajo elektricitet?

Le të mendojmë se çfarë do të ndodhë nëse grimcat e ngarkuara, për shembull, elektronet, bien nën ndikimin e një fushe elektrike... Konsideroni një përcjellës në të cilin një tensionit:

Nga drejtimi i fuqisë së fushës elektrike ( E) mund të konkludojmë se title="Rendered by QuickLaTeX.com" height="16" width="60" style="vertical-align: -4px;"> (вектор напряженности всегда направлен в сторону уменьшения потенциала). На каждый электрон начинает действовать сила:!}

Ku e është ngarkesa e elektronit.

Dhe meqenëse elektroni është një grimcë e ngarkuar negativisht, vektori i forcës do të drejtohet në drejtimin e kundërt me drejtimin e vektorit të forcës së fushës. Kështu, nën ndikimin e forcës, grimcat, së bashku me lëvizjen kaotike, fitojnë edhe lëvizje drejtimi (vektori i shpejtësisë V në figurë). Si rezultat, lind elektricitet 🙂

Rryma është lëvizja e urdhëruar e grimcave të ngarkuara nën ndikimin e një fushe elektrike.

Pika e rëndësishme është se rryma supozohet se rrjedh nga një pikë me një potencial më pozitiv në një pikë me një potencial më negativ, edhe pse elektroni lëviz në drejtim të kundërt.

Jo vetëm elektronet mund të veprojnë si bartës të ngarkesës. Për shembull, në elektrolitet dhe gazrat e jonizuar, rrjedha e rrymës lidhet kryesisht me lëvizjen e joneve, të cilat janë grimca të ngarkuara pozitivisht. Prandaj, drejtimi i vektorit të forcës që vepron mbi to (dhe në të njëjtën kohë vektori i shpejtësisë) do të përkojë me drejtimin e vektorit E. Dhe në këtë rast, nuk do të lindë asnjë kontradiktë, sepse rryma do të rrjedhë pikërisht në drejtimin në të cilin lëvizin grimcat :)

Për të vlerësuar rrymën në një qark, ata dolën me një sasi të tillë si forca e rrymës. Kështu që, forca aktuale (I) është një sasi që karakterizon shpejtësinë e lëvizjes së një ngarkese elektrike në një pikë. Njësia e rrymës është Amperi. Fuqia aktuale në përcjellës është e barabartë me 1 Amper, nëse për 1 sekondë ngarkesa kalon nëpër seksionin kryq të përcjellësit 1 varëse.

Ne kemi mbuluar tashmë konceptet rrymë dhe tension, tani le të kuptojmë se si lidhen këto sasi. Dhe për këtë ne duhet të studiojmë se çfarë është rezistenca e përcjellësit.

Rezistenca e përcjellësit/qarkut.

Termi " rezistencës” flet tashmë vetë 😉

Kështu që, rezistencës- sasia fizike që karakterizon vetitë e një përcjellësi për të penguar ( rezistojnë) kalimi i rrymës elektrike.

Konsideroni një përcjellës bakri me gjatësi l me një sipërfaqe tërthore të barabartë me S:

Rezistenca e përcjellësit varet nga disa faktorë:

Rezistenca specifike është një vlerë tabelare.

Formula me të cilën mund të llogarisni rezistencën e një përcjellësi është si më poshtë:

Për rastin tonë do të jetë e barabartë 0,0175 (Ohm * sq. mm/m)– rezistenca e bakrit. Le të jetë gjatësia e përcjellësit 0.5 m, dhe sipërfaqja e prerjes tërthore është e barabartë me 0.2 sq. mm. Pastaj:

Siç e keni kuptuar tashmë nga shembulli, njësia e matjes është rezistencësështë Ohm 😉

ME rezistenca e përcjellësit gjithçka është e qartë, është koha për të studiuar marrëdhënien rezistenca e tensionit, rrymës dhe qarkut.

Dhe këtu na vjen në ndihmë ligji themelor i të gjithë elektronikës - Ligji i Ohmit:

Fuqia aktuale në qark është drejtpërdrejt proporcionale me tensionin dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me rezistencën e seksionit të qarkut në fjalë.

Le të shqyrtojmë qarkun elektrik më të thjeshtë:

Siç vijon nga ligji i Ohm-it, tensioni dhe rryma në një qark lidhen si më poshtë:

Le të jetë tensioni 10 V dhe rezistenca e qarkut të jetë 200 ohms. Pastaj rryma në qark llogaritet si më poshtë:

Siç mund ta shihni, gjithçka nuk është e vështirë :)

Ndoshta këtu do ta përfundojmë artikullin e sotëm, faleminderit për vëmendjen dhe shihemi së shpejti! 🙂