Svarbiausias elektrotechnikos dėsnis – Omo dėsnis
Omo dėsnis
Vokiečių fizikas Georgas Ohmas (1787-1854) eksperimentiškai nustatė, kad srovės I, tekančios vienodu metaliniu laidininku (t.y. laidininku, kuriame neveikia išorinės jėgos), stipris yra proporcingas įtampai U laidininko galuose:
I = U / R, (1)
kur R - laidininko elektrinė varža.
(1) lygtis išreiškia Omo dėsnį grandinės atkarpai (be srovės šaltinio): srovė laidininke yra tiesiogiai proporcinga taikomai įtampai ir atvirkščiai proporcinga laidininko varžai.
Grandinės atkarpa, kurioje emf neveikia. (išorinės jėgos) vadinama vienalyte grandinės atkarpa, todėl ši Omo dėsnio formuluotė galioja vienalytei grandinės daliai.
Daugiau informacijos rasite čia: Omo dėsnis grandinės atkarpai
Dabar apsvarstysime nehomogenišką grandinės atkarpą, kur efektyvusis 1-2 sekcijos EML žymimas Ε12 ir taikomas sekcijos galuose. potencialų skirtumą — per φ1 — φ2.
Jei srovė teka fiksuotais laidininkais, sudarančius 1-2 sekciją, tai visų jėgų (išorinių ir elektrostatinių), atliekamų srovės nešikliuose, darbas A12 energijos tvermės ir transformacijos dėsnis lygus toje srityje išsiskiriančiai šilumai. Jėgų darbas, kai krūvis Q0 juda 1–2 atkarpoje:
A12 = Q0E12 + Q0 (φ1 – φ2) (2)
E.m.s. E12 taip pat srovės stipris Aš – skaliarinis dydis. Jis turi būti priimtas su teigiamu arba neigiamu ženklu, priklausomai nuo išorinių jėgų atlikto darbo ženklo. Jei e.d. skatina teigiamų krūvių judėjimą pasirinkta kryptimi (1-2 kryptimi), tai E12> 0. Jei vnt. neleidžia teigiamiems krūviams judėti ta kryptimi, tada E12 <0.
Per laiką t laidininke išsiskiria šiluma:
Q = Az2Rt = IR (It) = IRQ0 (3)
Iš (2) ir (3) formulių gauname:
IR = (φ1 – φ2) + E12 (4)
Kur
I = (φ1 – φ2 + E12) / R (5)
Išraiška (4) arba (5) yra Omo dėsnis, skirtas nehomogeniškam grandinės skerspjūviui vientisoje formoje, kuris yra apibendrintas Omo dėsnis.
Jei tam tikroje grandinės dalyje nėra srovės šaltinio (E12 = 0), tada iš (5) gauname Omo dėsnį homogeninei grandinės atkarpai
I = (φ1 – φ2) / R = U / R
Jeigu elektros grandinė yra uždarytas, tada pasirinkti taškai 1 ir 2 sutampa, φ1 = φ2; tada iš (5) gauname Omo dėsnį uždarai grandinei:
I = E / R,
kur E yra grandinėje veikiantis emf, R yra visos grandinės bendra varža. Apskritai, R = r + R1, kur r yra srovės šaltinio vidinė varža, R1 yra išorinės grandinės varža.Todėl Omo dėsnis uždarai grandinei atrodys taip:
I = E / (r + R1).
Jei grandinė atvira, joje nėra srovės (I = 0), tai iš Ohmo dėsnio (4) gauname, kad (φ1 — φ2) = E12, t.y. emf, veikiantis atviroje grandinėje, yra lygus potencialų skirtumui jo galuose. Todėl norint rasti srovės šaltinio emf, būtina išmatuoti potencialų skirtumą tarp jo atviros grandinės gnybtų.
Omo dėsnio skaičiavimo pavyzdžiai:
Srovės apskaičiavimas pagal Omo dėsnį
Omo įstatymo varžos apskaičiavimas
Įtampos kritimas
Taip pat žiūrėkite:
Apie potencialų skirtumą, elektrovaros jėgą ir įtampą
Elektros srovė skysčiuose ir dujose
Magnetizmas ir elektromagnetizmas
Apie magnetinį lauką, solenoidus ir elektromagnetus
Savęs indukcija ir abipusė indukcija
Elektrinis laukas, elektrostatinė indukcija, talpa ir kondensatoriai
Kas yra kintamoji srovė ir kuo ji skiriasi nuo nuolatinės srovės