Закон Ома для участка цепи. Закон Джоуля — Ленца. Работа и мощность электрического тока. Виды соединения проводников.
Основные ссылки
CSS adjustments for Marinelli theme
Объединение учителей Санкт-Петербурга
Форма поиска
Поиск
Вы здесь
Главная » Закон Ома для участка цепи. Закон Джоуля -…
| Закон Ома для участка цепи. | ||||
Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка.
Выполняется для металлов и электролитов. | ||||
Закон Джоуля — Ленца. Дж. Джоуль (1841—1843) Э. X. Ленц (1842—1843) независимо друг от друга экспериментально установили | ||||
В электрической цепи происходит преобразование энергии упорядоченного движения заряженных частиц в тепловую. Согласно з-ну сохранения энергии работа тока равна количеству выделившегося тепла. | ||||
Количество теплоты, выделившееся при прохождении электрического тока по проводнику, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени, в течение которого шел ток: | ||||
Работа и мощность электрического тока. | ||||
Работа электрического тока: | ||||
Мощность электрического тока (работа в единицу времени): | ||||
В электричестве иногда применяется внесистемная единица работы — кВт. | 1 кВт.ч = 3,6.106 Дж. | |||
Виды соединения проводников. | ||||
Последовательное соединение. 1. Сила тока во всех последовательно соединенных участках цепи одинакова: I1=I2=I3=…=In=… 2. Напряжение в цепи, состоящей из нескольких последовательно соединенных участков, равно сумме напряжений на каждом участке: U=U1+U2+…+Un+… 3. Сопротивление цепи, состоящей из нескольких последовательно соединенных участков, равно сумме сопротивлений каждого участка: R=R1+R2+. Если все сопротивления в цепи одинаковы, то: R=R1. N При последовательном соединении общее сопротивление увеличивается (больше большего). | Параллельное соединение. 1. Сила тока в неразветвленном участке цепи равна сумме сил токов во всех параллельно соединенных участках. I=I 1+I2+…+In+… | |||
2. Напряжение на всех параллельно соединенных участках цепи одинаково: U1=U2=U3=…=Un=… 3. При параллельном соединении проводников проводимости складываются (складываются величины, обратные сопротивлению): Если все сопротивления в цепи одинаковы, то: При параллельном соединении общее сопротивление уменьшается (меньше меньшего). | ||||
4. Работа электрического тока в цепи, состоящей из последовательно соединенных участков, равна сумме работ на отдельных участках: A=A1+A2+…+An т.к. A=I2Rt=I2(R1+R2+…+Rn+…)t. 5. Мощность электрического тока в цепи, состоящей из последовательно соединенных участков, равна сумме мощностей на отдельных участках: P=P1+P2+…+Pn+… 6. Т.к. силы тока во всех участках одинаковы, то: U1:U2:…:Un:… = R1:R2:…:Rn:… Для двух резисторов: — чем больше сопротивление, тем больше напряжение. | 4. Работа электрического тока в цепи, состоящей из параллельно соединенных участков, равна сумме работ на отдельных участках: A=A1+A2+. т.к. .
5. Мощность электрического тока в цепи, состоящей из параллельно соединенных участков, равна сумме мощностей на отдельных участках: P=P1+P2+…+Pn+… 6. Т.к. напряжения на всех участках одинаковы, то: I1R1= I2R2=…= I3R3=… Для двух резисторов: — чем больше сопротивление, тем меньше сила тока. | |||
ч (киловатт-час).
..+Rn+…
..+An+… Теги:
конспект
Закон Ома для участка цепи
Эмпирический физический закон Ома для участка цепи установил Georg Simon Ohm почти два столетия назад, и получил название в честь этого знаменитого физика из Германии.
Именно этим законом определяется связь, которая возникает между электродвижущей силой источника, силой электротока и показателями сопротивления внутри проводника.
Классическая формулировка
Рассмотрим определение закона Ома.
Весь объём прикладной электротехника базируется на физическом законе Ома и представлен двумя основными формами:
- учacтoк электрoцепи;
- пoлнaя электрoцепь.
В классическом виде формулировка такого закона очень хорошо известна всем ещё со школьной скамьи: сила тока в электрической цепи является прямо пропорциональной показателям напряжения, а также обладает обратной пропорциональностью показателям сопротивления.
Интегральная форма такого закона следующая: I = U / R, где
- I – показатель силы тока, который проходит через участок электроцепи при показателях сопротивления, обозначаемых R;
- U – показатель напряжения.
Сопротивление или «R» принято считать наиболее важной характеристикой, что обусловлено зависимостью от таких параметров проводника.
Необходимо помнить, что такая форма закона, помимо растворов и металлов, справедлива исключительно для электрических цепей, в которых отсутствует реальный источник тока или он идеален.
Закон Ома для неоднородного участка цепи
Участок любой электрической цепи является неоднородным, если в него подключен источник электродвижущей силы. Таким образом, в этой электроцепи отражается воздействие посторонних сил.
I=ϕ2-ϕ1+ℰ/R+r, где
- I — обозначение силы тока;
- ϕ1 — обозначение пoтeнциaлa точки «A»;
- ϕ2 — обозначение пoтeнциaлa точки «B»;
- ℰ — показатели электродвижущей силы источника электрического тока в вольтах;
- R — обозначение сопротивления участка;
- r — внутреннее сопротивление источника тока.
Закон Ома для участка цепи
Для стандартных неоднородных участков характерным является наличие некоторой разницы потенциалов на концевой части электроцепи, а также внутренних скачков потенциалов.
В последние годы индукционный счетчик электроэнергии выходит из обращения и заменяется более новыми моделями. Однако, такие приборы учета все же используются.
В статье рассмотрим, как правильно установить индукционный счетчик. Сколько можно эксплуатировать электросчетчик по закону и кто должен его менять, читайте далее.
В некоторых случаях выгодно использовать счетчик день-ночь. В каких случаях выгодны двойные тарифы и как снимать показания, расскажем в этой теме.
Закон Ома для участка цепи
Согласно закону, сила тока на участке электрической цепи имеет прямую пропорциональность уровню напряжения и обратную пропорциональность электрическому сопротивлению на данном участке.
Например, если проводник обладает сопротивлением в 1 Ом и током в 1 Ампер, то его концах напряжение составит 1 Вольт, что означает падение напряжения или U = IR.
Если концы проводника обладают напряжением в 1 Вольт и током в 1 Ампер, то показатели сопротивления проводника составят 1 Ом или R = U/I
Участок цепи может быть представлен простой цепью с одним потребителем, параллельным подключением с парой потребителей, а также последовательным подключением и смешанным топом соединением, отличающимся совокупностью последовательного и параллельного подсоединения.
Закон Ома для участка цепи с ЭДС
ЭДС или электродвижущая сила является физической величиной, определяющей отношение посторонних сил в процессе перемещения заряда в сторону положительного полюса источника тока к величине данного заряда:
- ε = Acт / q
- ε – электродвижущая сила;
- Acт – работа сторонних сил;
- q – заряд;
Единица измерения электродвижущей силы – В (вольт)
Закон Ома для участка цепи с ЭДС
Аналитическое выражение закона для участка цепи с источником электродвижущей силы следующее:
- I = (φa – φc + E) / R = (Uac + E) / R;
- I = (φa – φc – E) / R = (Uac – E) / R;
- I = E /(R+ r), где
- Е – показатели электродвижущей силы.
Электрический ток в этом случае представляет собой алгебраическую сумму, полученную при сложении показателей напряжения на зажимах с показателями электродвижущей силы, разделенной на показатели сопротивления.
Правило, касающееся наличия одного ЭДС гласит: наличие постоянного тока предполагает поддерживание неизменной разности потенциалов на концах электрической цепи посредством стандартного источника тока.
Внутри источника электрического тока положительный заряд переносится в сторону большего потенциала с разделением зарядов на положительные и отрицательно заряженные частицы.
Закон Ома для участка цепи без ЭДС
Нужно учитывать, что для участка цепи, не содержащего источника электродвижущей силы, устанавливается связь, возникающая между электрическим током и показателями напряжения на данном участке.
I = Е / R
Согласно данной формуле, сила тока имеет прямую пропорциональность напряжению на концах участка электрической цепи и обратную пропорциональность показателям сопротивления на этом участке.
Источник электродвижущей силы
Благодаря внешним характеристикам ЭДС определяется степень зависимости показателей напряжения на зажимах источника и величины нагрузки.
Например, U= E-R0 х I, в соответствии с двумя точками: I=0 E=U и U=0 E=R0I.
Идеальный источник электродвижущей силы: R0=0, U=E. В этом случае величина нагрузки не оказывает воздействия на показатели напряжения.
Эмпирический физический закон Ома для полной цепи определяет два следствия:
- В условиях r < < R, показатели силы тока в электрической цепи являются обратно пропорциональными показателям сопротивления. В некоторых случаях источник может являться источником напряжения.
- В условиях r > > R, свойства внешней электрической цепи или величина нагрузки не оказывают влияния на показатели сила тока, а источник может назваться источником тока.
Электродвижущая сила, находящаяся в условиях замкнутой цепи с электрическим током, чаще всего равна: Е = Ir + IR = U(r) + U(R)
Таким образом, ЭДС можно определить, как скалярную физическую величину, отражающую воздействие сторонних сил неэлектрического происхождения.
Принятые единицы измерения
К основным, общепринятым единицам измерения, которые используются при выполнении любых расчётов, касающихся закона Ома, относятся:
- отражение показателей напряжения в вольтах;
- отражение показателей тока в амперах;
- отражение показателей сопротивления в омах.
Любые другие величины перед тем, как приступить к расчётам, необходимо в обязательном порядке перевести в общепринятые.
Важно помнить, что физический закон Ома не соблюдается в следующих случаях:
- высокие частоты, сопровождающиеся значительной скоростью изменений электрического поля;
- при сверхпроводимости в условиях низкотемпературных режимов;
- в лампах накаливания, что обусловлено ощутимым нагревом проводника и отсутствием линейности напряжения;
- при наличии пробоя, вызванного воздействием на проводник или диэлектрик напряжения с высокими показателями;
- внутри вакуумных источников света и электронных ламп, заполненных газовыми смесями, включая люминесцентные осветительные приборы.
Такое же правило распространяется на гетерогенные полупроводники и полупроводниковые приборы, характеризующиеся наличием p/n-переходов, включая диодные и транзисторные элементы.
Чем точнее счетчик измеряет затраченную электроэнергию, тем лучше.
О такой величине как коэффициент трансформации счетчика электроэнергии, поговорим в этом материале.
Класс точности электросчетчика отражает возможную погрешность прибора учета.Видео на тему
Сопротивление и простые схемы – Физика Колледжа Дугласа 1207
Глава 4 Электрический ток, сопротивление и закон Ома
Резюме
- Объясните происхождение закона Ома.
- Расчет напряжения, тока или сопротивления по закону Ома.
- Объясните, что такое омический материал.
- Опишите простую схему.
Что управляет током? Мы можем думать о различных устройствах, таких как батареи, генераторы, настенные розетки и т. д., которые необходимы для поддержания тока. Все такие устройства создают разность потенциалов и в широком смысле называются источниками напряжения.
Когда источник напряжения подключен к проводнику, он создает разность потенциалов В , создающее электрическое поле. Электрическое поле, в свою очередь, воздействует на заряды, вызывая ток.
Ток, протекающий через большинство веществ, прямо пропорционален приложенному к нему напряжению В . Немецкий физик Георг Симон Ом (1787–1854) первым экспериментально продемонстрировал, что сила тока в металлической проволоке прямо пропорциональна приложенному напряжению :
.И В
Это важное соотношение известно как закон Ома. Его можно рассматривать как причинно-следственную связь, где напряжение является причиной, а ток — следствием. Это эмпирический закон, аналогичный закону трения — экспериментально наблюдаемому явлению. Такая линейная зависимость не всегда имеет место.
Если напряжение управляет током, что этому препятствует? Электрическое свойство, препятствующее току (в общих чертах похожее на трение и сопротивление воздуха), называется сопротивлением R .
Столкновения движущихся зарядов с атомами и молекулами в веществе передают энергию веществу и ограничивают ток. Сопротивление определяется как обратно пропорциональное току, или
Так, например, ток уменьшается вдвое, если сопротивление удваивается. Сочетание отношений тока к напряжению и тока к сопротивлению дает
Это соотношение также называют законом Ома. Закон Ома в этой форме действительно определяет сопротивление для определенных материалов. Закон Ома (как и закон Гука) не является универсальным. Многие вещества, для которых выполняется закон Ома, называются омическими. К ним относятся хорошие проводники, такие как медь и алюминий, и некоторые плохие проводники при определенных обстоятельствах. Омические материалы имеют сопротивление Ом , которое не зависит от напряжения В и тока I . Объект, который имеет простое сопротивление, называется резистор , даже если его сопротивление мало. Единицей сопротивления является ом, который обозначается символом Ом (греческая омега в верхнем регистре).
Преобразование I = V/R дает R = V/I , поэтому единицами сопротивления являются 1 Ом = 1 вольт на ампер:
На рис. 1 ниже показана схема простой цепи. Простая схема имеет один источник напряжения и один резистор. Провода, соединяющие источник напряжения с резистором, можно считать имеющими пренебрежимо малое сопротивление, или их сопротивление можно включить в Р .
Рисунок 1. Простая электрическая цепь, в которой замкнутый путь для протекания тока обеспечивается проводниками (обычно металлическими проводами), соединяющими нагрузку с клеммами батареи, представленными красными параллельными линиями. Зигзагообразный символ представляет одиночный резистор и включает любое сопротивление в соединениях с источником напряжения.Пример 1: расчет сопротивления: автомобильная фара
Чему равно сопротивление автомобильной фары, через которую протекает ток 2,50 А при подаче на нее 12,0 В?
Стратегия
Мы можем преобразовать закон Ома в соответствии с формулой I = V/R и использовать его для определения сопротивления.
Решение
Перестановка I = V/R и подстановка известных значений дает
Обсуждение
Это относительно небольшое сопротивление, но оно больше, чем морозостойкость фары. Как мы увидим в разделе «Сопротивление и удельное сопротивление», сопротивление обычно увеличивается с температурой, поэтому лампочка имеет более низкое сопротивление при первом включении и будет потреблять значительно больший ток в течение короткого периода прогрева.
Диапазон сопротивлений превышает многие порядки. Некоторые керамические изоляторы, например те, которые используются для поддержки линий электропередач, имеют сопротивление 10 12 Ом или более. У сухого человека сопротивление руки к ноге может составлять 10 5 Ω , тогда как сопротивление человеческого сердца составляет около 10 3 Ω . Метровый отрезок медного провода большого диаметра может иметь сопротивление 10 -5 Ом , а сверхпроводники вообще не имеют сопротивления (они неомические).
Сопротивление связано с формой объекта и материалом, из которого он состоит, как будет показано в главе 20.3 Сопротивление и удельное сопротивление.
Дополнительную информацию можно получить, решив I = V/R , что даст
В = I R.
Это выражение для В можно интерпретировать как падение напряжения на резисторе, вызванное протеканием тока I . Для этого напряжения часто используется фраза IR drop . Например, фара в примере 1 имеет падение напряжения IR 12,0 В. Если измерить напряжение в различных точках цепи, будет видно, что оно увеличивается на источнике напряжения и уменьшается на резисторе. Напряжение аналогично давлению жидкости. Источник напряжения подобен насосу, создающему перепад давления, вызывающему ток — поток заряда. Резистор подобен трубе, которая снижает давление и ограничивает поток из-за своего сопротивления.
Сохранение энергии имеет здесь важные последствия. Источник напряжения поставляет энергию (вызывая электрическое поле и ток), а резистор преобразует ее в другую форму (например, в тепловую энергию). В простой цепи (с одним простым резистором) напряжение, подаваемое источником, равно падению напряжения на резисторе, поскольку Потенциальная энергия = PE = q ΔV , и через каждый протекает одно и то же q . Таким образом, энергия, подаваемая источником напряжения, и энергия, преобразуемая резистором, равны. См. рисунок ниже.
Создание соединений: сохранение энергии
В простой электрической цепи единственный резистор преобразует энергию, поступающую от источника, в другую форму. О сохранении энергии здесь свидетельствует тот факт, что вся энергия, подаваемая источником, преобразуется в другую форму одним только резистором. Мы обнаружим, что закон сохранения энергии имеет и другие важные применения в цепях и является мощным инструментом анализа цепей.
PhET Исследования: Закон Ома
Посмотрите, как формула закона Ома соотносится с простой цепью. Отрегулируйте напряжение и сопротивление и посмотрите, как изменится ток в соответствии с законом Ома. Размеры символов в уравнении изменяются в соответствии с принципиальной схемой. Прямая ссылка: https://phet.colorado.edu/sims/html/ohms-law/latest/ohms-law_en.html
Рисунок 3. Закон Ома- Простая цепь — это цепь, в которой есть один источник напряжения и одно сопротивление.
- Одно из утверждений закона Ома дает отношение между током I , напряжением В и сопротивлением R в простой цепи как I = V/R .
- Сопротивление выражается в омах (Ом), связанных с вольтами и амперами по формуле 1 Ом = 1 В/1 А.
- Падение напряжения или IR на резисторе, вызванное протеканием через него тока, определяется как В = IR .
- Закон Ома
- эмпирическое соотношение, утверждающее, что ток I пропорционален разности потенциалов В. . Его часто записывают как I = V/R , где R — сопротивление.
- сопротивление
- электрическое свойство, препятствующее току; для омических материалов это отношение напряжения к току, R = V/I
- Ом
- единица сопротивления, определяемая как 1 Ом = 1 В/А
- омический
- тип материала, для которого действует закон Ома
- простая схема
- схема с одним источником напряжения и одним резистором
Закон Ома для участка цепи и полной цепи: формулы и объяснение
Для электрика и электронщика одним из основных законов является Закон Ома. Каждый день работа ставит перед специалистом новые задачи, и часто требуется подобрать замену сгоревшему резистору или группе элементов.
Электрику часто приходится менять кабели, для правильного выбора нужно «прикинуть» ток в нагрузке, поэтому в быту приходится пользоваться простейшими физическими законами и соотношениями. Значение Закона Ома в электротехнике колоссальное, кстати, большинство дипломных работ по электротехнике рассчитаны на 70-90% по одной формуле.
- Ссылка на историю
- Закон Ома для участка цепи
- Закон Ома для параллельной и последовательной цепи
- Закон Ома для полной цепи
- Закон Ома в дифференциальной и интегральной форме
- Закон Ома для переменного тока
- Как запомнить закон Ома
Справочник по истории
Год открытия Закона Ома — 1826 немецкий ученый Георг Ом. Он опытным путем определил и описал закон соотношения силы тока, напряжения и рода проводника. Позже выяснилось, что третья составляющая есть не что иное, как сопротивление. Впоследствии этот закон был назван в честь первооткрывателя, но им закон не ограничился, а его физическим именем был назван его физический размер, как дань уважения его труду.
Значение, в котором измеряется сопротивление, названо в честь Георга Ома. Например, резисторы имеют две основные характеристики: мощность в ваттах и сопротивление — единица измерения в Омах, килоомах, мегаомах и т. д.
Закон Ома для участка цепи
Закон Ома для участка цепи может быть используется для описания электрической цепи, не содержащей ЭДС. Это самая простая форма записи. Выглядит это так:
I = U/R
Где I — сила тока, измеряемая в Амперах, U — напряжение в вольтах, R — сопротивление в Омах.
Эта формула говорит нам, что сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению — это точная формулировка закона Ома. Физический смысл этой формулы заключается в описании зависимости тока через участок цепи при известных его сопротивлении и напряжении.
Внимание! Эта формула справедлива для постоянного тока, для переменного она имеет небольшие отличия, к этому мы вернемся позже.
В дополнение к соотношению электрических величин эта форма говорит нам о том, что график зависимости тока от напряжения в сопротивлении является линейным и выполняется уравнение функции:
f (x) = ky или f (u) = IR или f (u) = (1 / R) * I
Закон Ома для участка цепи используется для расчета сопротивления резистора в цепи сечение или определить ток через него при известном напряжении и сопротивлении. Например, у нас есть резистор R сопротивлением 6 Ом, на его выводы подается напряжение 12 В. Вам нужно узнать, какой ток будет течь через него. Рассчитайте:
I = 12 В / 6 Ом = 2 А
Идеальный проводник не имеет сопротивления, однако, благодаря строению молекул вещества, из которого он состоит, любое проводящее тело обладает сопротивлением. Например, это стало причиной перехода с алюминиевых проводов на медные в домашних электрических сетях. Удельное сопротивление меди (Ом на 1 метр длины) меньше, чем у алюминия. Соответственно медные провода меньше греются, выдерживают большие токи, а значит можно использовать провод меньшего сечения.
Другой пример — спирали нагревательных приборов и резисторов имеют большое удельное сопротивление, т.к. изготавливаются из различных высокоомных металлов, таких как нихром, кантал и др. При движении носителей заряда по проводнику они сталкиваются с частицами в кристаллическая решетка, в результате этого выделяется энергия в виде тепла и проводник нагревается. Больше ток — больше столкновений — больше нагрев.
Для уменьшения нагрева проводник необходимо либо укоротить, либо увеличить его толщину (площадь поперечного сечения). Эту информацию можно записать в виде формулы:
R провод = ρ (L/S)
Где ρ — удельное сопротивление в Ом*мм 2 /м, L — длина в м, S — площадь поперечного сечения.
Закон Ома для параллельной и последовательной цепи
В зависимости от типа соединения наблюдается различная картина протекания тока и распределения напряжения. Для участка последовательной цепи элементов напряжение, ток и сопротивление находятся по формуле:
I = I1 = I2
U = U1 + U2
R = R1 + R2
Это означает, что один и тот же ток протекает в цепи от произвольного числа последовательно соединенных элементов.
В этом случае приложенное ко всем элементам напряжение (сумма падений напряжения) равно выходному напряжению источника питания. На каждый элемент отдельно наносится свое значение напряжения и зависит от силы тока и удельного сопротивления:
U e = I*R 9Элемент 0278
Сопротивление цепи для параллельно соединенных элементов рассчитывается по формуле:
I = I1 + I2
U = U1 = U2
1 / R = 1 / R =1 1/R2
Для смешанного соединения цепь должна быть приведена к эквивалентной форме. Например, если к двум параллельно включенным резисторам подключен один резистор, то сначала рассчитайте сопротивление параллельно соединенных. Вы получите общее сопротивление двух резисторов и вам останется только прибавить его к третьему, который соединен с ними последовательно.
Закон Ома для полной цепи
Для полной цепи требуется источник питания. Идеальным источником питания является устройство, имеющее одну характеристику:
- напряжение, если оно является источником ЭДС;
- сила тока, если это источник тока;
Такой источник питания способен отдавать любую мощность с постоянными выходными параметрами.
В реальном блоке питания есть еще такие параметры, как мощность и внутреннее сопротивление. Фактически внутреннее сопротивление представляет собой мнимый резистор, включенный последовательно с источником ЭДС.
Формула закона Ома для полной цепи выглядит аналогично, но добавляется внутреннее сопротивление IP. Для полной схемы запишите:
I = ε / (R + r)
Где ε — ЭДС в Вольтах, R — сопротивление нагрузки, r — внутреннее сопротивление источника питания.
На практике внутреннее сопротивление составляет доли Ома, а для гальванических источников оно значительно возрастает. Вы это наблюдали, когда два аккумулятора (новый и севший) имеют одинаковое напряжение, но один из них выдает нужный ток и исправно работает, а второй не работает, т.к. проседает при малейшей нагрузке.
Закон Ома в дифференциальной и интегральной форме
Для однородного участка цепи справедливы приведенные выше формулы, для неоднородного проводника необходимо разбить его на как можно более короткие отрезки, чтобы изменение его размеров было минимальным в пределах этот сегмент.
Это называется законом Ома в дифференциальной форме.
Другими словами: плотность тока прямо пропорциональна силе и проводимости бесконечно малого участка проводника.
В интегральной форме:
Закон Ома для переменного тока
При расчете цепей переменного тока вместо понятия сопротивления вводится понятие «импеданс». Полное сопротивление обозначается буквой Z, в него входят сопротивление нагрузки R a и реактивное сопротивление X (или R r ). Это обусловлено формой синусоидального тока (и токов любой другой формы) и параметрами индуктивные элементы, а также законы переключения:
- Ток в цепи с индуктивностью не может измениться мгновенно.
- Напряжение в цепи с емкостью не может измениться мгновенно.
Таким образом, ток начинает отставать или опережать напряжение, а общая мощность делится на активную и реактивную.
U = I * Z
X L и X C Реактивные компоненты нагрузки.
В связи с этим введено значение cos Φ:
Здесь Q — реактивная мощность за счет переменного тока и индуктивно-емкостных составляющих, P — активная мощность (отнесенная на активные составляющие), S — полная мощность, cos Φ — коэффициент мощности.
Вы могли заметить, что формула и ее представление пересекаются с теоремой Пифагора. Это действительно так, и угол Ф зависит от того, насколько велика реактивная составляющая нагрузки — чем она больше, тем она больше. На практике это приводит к тому, что реально протекающий в сети ток больше, чем учитывается бытовым счетчиком, а предприятия платят за полную мощность.
Причем сопротивление представлено в комплексной форме:
Здесь j — мнимая единица, что характерно для сложной формы уравнений. Реже обозначается как i, но в электротехнике указывается и действующее значение переменного тока, поэтому, чтобы не запутаться, лучше использовать j.
Воображаемая единица √-1. Логично, что такого числа при возведении в квадрат нет, что может привести к отрицательному результату «-1».
Как запомнить закон Ома
Чтобы запомнить закон Ома, можно запомнить формулировку простыми словами, например:
Чем выше напряжение, тем больше сила тока, чем больше сопротивление, тем меньше сила тока.
Или используйте мнемонические картинки и правила. Первый — это представление закона Ома в виде пирамиды — кратко и ясно.
Мнемоническое правило представляет собой упрощенный вид понятия, для его простого и легкого понимания и изучения. Это может быть как словесно, так и графически. Чтобы правильно найти нужную формулу, закройте пальцем нужное значение и получите ответ в виде произведения или частного. Вот как это работает:
Второй карикатурный спектакль. Здесь показано: чем больше старается Ом, тем труднее проходит Ампер, и чем больше Вольт — тем легче проходит Ампер.
Напоследок рекомендуем посмотреть полезное видео, в котором простыми словами объясняется Закон Ома и его применение:
