Zpravy

Jaké vzorce se používají k určení napětí?

Než začnete pracovat s elektřinou, měli byste alespoň teoreticky rozumět tomu, čím se zabýváte, znát vzorce, pojmy a zápisy nezbytné pro začátečníka. A nenechte se zastrašit objemem toho, co bylo napsáno – to je jen část nezbytných znalostí specialisty.

Elektrický proud – jedná se o směrový pohyb nabitých částic ve vodiči, vznikající vlivem elektromagnetického pole. Rozlišuje se stejnosměrný a střídavý proud.

Stres – jedná se o práci, kterou vykoná elektrické pole, aby posunulo jeden kladný náboj v dané části obvodu nebo jiným způsobem: rozdíl potenciálů na koncích vodiče.

DC – z názvu je jasné, že je konstantní, to znamená, že nemění svůj směr a sílu proudu, ale teče z mínusu do plusu (například běžná AA baterie, baterie telefonu atd.).

Střídavý proud na rozdíl od konstanty mění svůj směr a velikost s frekvencí určenou pro každou síť jinak (například frekvence sítě v Rusku je 50 Hz – to znamená, že za 1 sekundu proud změní směr 50krát a v USA – 60 Hz elektrická je akceptována netto).

Frekvence střídavého proudu je parametr elektrického obvodu, který vyjadřuje poměr počtu úplných kmitů (period) elektrické sinusoidy k jednotce, hodnotě převrácené k periodě změny proudu. Nebo, jednodušeji řečeno, hodnota ukazující, kolik úplných cyklů (period) udělá sinusovka za 1 sekundu.

Existují také jednofázové a třífázové systémy elektrických obvodů.

Třífázový systém elektrické obvody tvoří tři proudy stejné frekvence a amplitudy, posunuté ve fázi o jednu třetinu periody nebo 120 stupňů Třífázový systém získal široké uplatnění díky svým výhodám, jako jsou:

Možnost rozložení zátěže mezi fázemi;
Nízké ztráty při přenosu elektřiny na vzdálenost ve srovnání s jednofázovým systémem;
Rovnováha systému;
Připojení elektromotorů a 3fázových elektrických strojů (ekonomičtější a produktivnější provozní indikace ve srovnání s jednofázovými a dvoufázovými elektrickými stroji);
Získání dvou napětí – fázového a lineárního.

Fáze – vodič, jehož EMF není nulové (na kterém je napětí).

Síťové napětí – napětí mezi dvěma fázemi [Uл].

Fázové napětí – napětí mezi fází a nulovým vodičem [Uph].

Nyní, když víme trochu teorie o elektrickém proudu, měli bychom přejít k základním zákonům elektřiny. Alespoň ty, které začátečníci potřebují znát a bez kterých se neobejdou.

Ohmův zákon (pro část obvodu)

Síla proudu v části obvodu je přímo úměrná napětí a nepřímo úměrná odporu části obvodu.

I = U/R Kde
I – proudová síla v části obvodu, měřená v ampérech [A];
U – napětí na části obvodu, měřené ve voltech [V];
R – odpor v části obvodu, měřený v ohmech [Ohm] Z těchto zákonů vyplývají následující vzorce:

Ze zákona vyvozujeme tyto závěry:

Čím vyšší je odpor v části obvodu, tím menší je proud, vzhledem k tomu, že napětí v části obvodu se nezměnilo;

Čím vyšší je napětí na části obvodu, tím vyšší je proud na části obvodu, protože odpor části obvodu se nezměnil.

Přečtěte si více

Kam mám dát další zeminu?

Elektrická energie

Elektrická energie je práce vykonaná elektromagnetickým polem pro přesun elektrických nábojů za jednotku času, měřeno ve wattech [W]. Existuje aktivní, reaktivní a zdánlivý výkon.

Aktivní výkon – výkon, který se přeměňuje na jiné druhy energie (mechanickou, tepelnou, světelnou atd.), se měří ve wattech [W]. pro jednofázový napájecí systém:

P = U * I * cos (f)Kde f – úhel střihu mezi U и I (v praxi cos(f) = 0.8 – 0.9).

Pokud je zátěž aktivní (neobsahuje kondenzátory, transformátory atd., například rychlovarná konvice, elektrický sporák atd.), je úhel mezi napětím a proudem nulový, což znamená, že výkon se vypočítá podle vzorce : P = U * I

Jalový výkon – typ elektrické zátěže, která vytváří v elektrických instalacích kolísání energie elektromagnetického pole indukční a kapacitní povahy, měřeno v jalových voltampérech [VAR].

Plná síla – hodnota obsahující činný i jalový výkon, měřená ve voltampérech [VA].

pro jednofázový napájecí systém:

pro třífázový symetrický napájecí systém:

Odpor

Odpor také existuje v několika typech: aktivní, kapacitní (kondenzátory) a indukční (elektromagnetické cívky atd.). Nyní se ale zaměříme na konkrétní pojmy: rezistor a odpor.

Rezistor – jedná se o aktivní odpor konstantní, nezměněné hodnoty, který je určen hodnocením výrobku (obr. 2.1).

Odpor (proměnné rezistory) – jedná se o aktivní odpor, jehož hodnotu lze měnit (např. odporová cívka atd.).

Rezistory mohou být zapojeny do obvodu buď sériově nebo paralelně a odpor dané části obvodu lze vypočítat pomocí následujících vzorců:

sériové připojení: , kde Z – celkový odpor, [Ohm].
paralelní zapojení:

Pokud jsou paralelně zapojeny pouze 2 odpory, lze odpory vypočítat podle vzorce:

Vodiče a dielektrika

Průzkumník – látka nebo těleso, ve kterém vlivem elektromagnetického pole vzniká elektrický proud. Vodiče jsou kovy a některé kapalné a plynné látky.

Dielektrika – materiály, které nevedou elektrický proud, protože mají velkou odolnost. Dielektrika jsou suché dřevo, plast, sklo, pryž, papír, suchá tkanina, keramika, textolit atd.

Říkají: „Pokud neznáš Ohmův zákon, zůstaň doma.“ Pojďme tedy zjistit (připomenout si), o jaký zákon se jedná, a směle se vydejte na procházku.

Základní pojmy Ohmova zákona

Jak rozumět Ohmovu zákonu? Musíte jen přijít na to, co je co v jeho definici. A měli byste začít určením proudu, napětí a odporu.

Aktuální síla I

Nechte v nějakém vodiči protékat proud. To znamená, že dochází k usměrněnému pohybu nabitých částic – například jsou to elektrony. Každý elektron má elementární elektrický náboj (e= -1,60217662 × 10 -19 Coulomb). V tomto případě projde určitým povrchem za určitou dobu specifický elektrický náboj rovný součtu všech nábojů proudících elektronů.

Poměr náboje k času se nazývá proudová síla. Čím více náboje projde vodičem za určitý čas, tím větší je proud. Síla proudu se měří v Ampér.

Napětí U nebo rozdíl potenciálů

To je přesně ta věc, díky které se elektrony pohybují. Elektrický potenciál charakterizuje schopnost pole vykonat práci při přenosu náboje z jednoho bodu do druhého. Mezi dvěma body vodiče je tedy potenciálový rozdíl a elektrické pole přenáší náboj.

Přečtěte si více

Kavalír King Charles španěl pes - popis plemene

Fyzikální veličina rovnající se práci efektivního elektrického pole při přenosu elektrického náboje se nazývá napětí. Měřeno v Voltach. Jeden Volt je napětí, které, když se náboj pohne 1 Cl funguje rovna 1 Joule.

Odpor R

Proud, jak víme, protéká vodičem. Ať je to nějaký drát. Při pohybu po drátu pod vlivem pole se elektrony srazí s atomy drátu, vodič se zahřeje a atomy v krystalové mřížce začnou vibrovat, což způsobuje ještě větší problémy s pohybem elektronů. Tento jev se nazývá odpor. Závisí na teplotě, materiálu, průřezu vodiče a měří se v Omaha.

Formulace a vysvětlení Ohmova zákona

Zákon německého učitele Georga Ohma je velmi jednoduchý. zní:

Síla proudu v části obvodu je přímo úměrná napětí a nepřímo úměrná odporu.

Georg Ohm odvodil tento zákon experimentálně (empiricky) v 1826 rok. Přirozeně, čím větší je odpor části obvodu, tím menší bude proud. V souladu s tím, čím vyšší je napětí, tím větší je proud.

Mimochodem! Pro naše čtenáře je nyní sleva 10 %. jakýkoli druh práce

Tato formulace Ohmova zákona je nejjednodušší a je vhodná pro úsek obvodu. Výrazem „obvodová sekce“ rozumíme, že se jedná o homogenní sekci, ve které nejsou žádné proudové zdroje s EMF. Zjednodušeně řečeno, tato sekce obsahuje jakýsi odpor, ale není na ní baterie, která zajišťuje proud sama.

Pokud vezmeme v úvahu Ohmův zákon pro úplný obvod, bude jeho formulace mírně odlišná.

Mějme obvod, má zdroj proudu, který vytváří napětí, a nějaký druh odporu.

Zákon bude napsán takto:

Vysvětlení Ohmova zákona pro dutý řetěz se zásadně neliší od vysvětlení pro úsek řetězu. Jak vidíte, odpor se skládá ze samotného odporu a vnitřního odporu zdroje proudu a místo napětí se ve vzorci objevuje elektromotorická síla zdroje.

Mimochodem, o tom, co je EMF, si přečtěte v našem samostatném článku.

Jak rozumět Ohmovu zákonu?

Abychom intuitivně pochopili Ohmův zákon, přejděme k analogii reprezentace proudu ve formě kapaliny. Přesně to si myslel Georg Ohm, když prováděl experimenty, které vedly k objevu po něm pojmenovaného zákona.

Představme si, že proud není pohyb částic nosiče náboje ve vodiči, ale pohyb vodního toku v potrubí. Nejprve je voda zvedána čerpadlem do čerpací stanice a odtud pod vlivem potenciální energie směřuje dolů a protéká potrubím. Navíc, čím výše čerpadlo čerpá vodu, tím rychleji bude proudit v potrubí.

Z toho vyplývá, že rychlost proudění vody (síla proudu v drátu) bude tím větší, čím větší bude potenciální energie vody (potenciální rozdíl)

Síla proudu je přímo úměrná napětí.

Nyní přejděme k odporu. Hydraulický odpor je odpor trubky v důsledku jejího průměru a drsnosti stěny. Je logické předpokládat, že čím větší průměr, tím menší odpor potrubí a tím větší množství vody (vyšší proud) bude protékat jeho průřezem.

Síla proudu je nepřímo úměrná odporu.

Tuto analogii lze provést pouze pro základní pochopení Ohmova zákona, protože jeho původní podoba je ve skutečnosti spíše hrubou aproximací, která však nachází vynikající uplatnění v praxi.

Přečtěte si více

Můžete jíst červenou řepu, pokud máte vysokou hladinu kyseliny močové?

Ve skutečnosti je odpor látky způsoben vibracemi atomů krystalové mřížky a proud je způsoben pohybem volných nosičů náboje. V kovech jsou volnými nosiči elektrony uniklé z atomových drah.

V tomto článku jsme se pokusili podat jednoduché vysvětlení Ohmova zákona. Znalost těchto zdánlivě jednoduchých věcí vám může u zkoušky dobře posloužit. Samozřejmě jsme uvedli nejjednodušší formulaci Ohmova zákona a nebudeme se nyní pouštět do džungle vyšší fyziky, zabývající se aktivním a reaktivním odporem a dalšími jemnostmi.

Pokud máte takovou potřebu, naši pracovníci vám rádi pomohou. studentský servis. A nakonec vás zveme ke shlédnutí zajímavého videa o Ohmově zákonu. Tohle je opravdu výchovné!

Pomůžeme vám projít se skvělými výsledky a bez opakování.

Kontrolní práce od 1 dne / od 120 rublů. Zjistěte cenu
Práce od 7 dnů / od 9540 rublů Zjistěte cenu
Kurz od 5 dnů / od 2160 rublů. Zjistěte cenu
Abstrakt od 1 dne / od 840 rublů Zjistěte cenu

Ivan Kolobkov, také známý jako Joni. Marketér, analytik a copywriter ve společnosti Zaochnik. Mladý nadějný spisovatel. Má lásku k fyzice, vzácným věcem a dílu C. Bukowského.

Naše sociální sítě
Obsah

Navigace v článku