Тема № 3 электрическое сопротивление и проводимость
План: 1)Определение сопротивления и проводимости
2)Закон Ома для участка цепи
3)Закон Ома для всей цепи
4)Основные расчетные формулы сопротивления и проводимости
5)Определение резистора
Сопротивление – это способность вещества или материала противодействовать электрическому току.
Проводимость – это способность вещества или материала проводить электрический ток.
Резистор – это устройство, предназначенное для включения в электрическую цепь с целью ограничения и регулировки тока в цепи.
Основная расчетная формула сопротивления и проводимости – формула зависимости сопротивления и проводимости от его геометрических параметров проводника.
Формула
проводимости
от геометрических параметров проводника:
,
См
Где:
-
удельная
проводимость
зависит от
электрических свойств материала
проводника
- длина проводника
Формула
сопротивления от геометрических
параметров проводника:
Где:
– удельное
сопротивление
– площадь поперечного
сечения проводника
– длина проводника
Сопротивление
и проводимость обратно пропорциональны
=>
;
;
;
Закон Ома для участка цепи – ток на участке цепи прямо пропорционален напряжению на этом участке, и обратно пропорционален сопротивлению этого участка.
,
А
Закон Ома для всей цепи – ток в цепи прямо пропорционален ЭДС источника и обратно пропорционален сумме внешнего и внутреннего сопротивления цепи.
,
А
Где: R – сопротивление внешнего участка цепи
– сопротивление
внутреннего участка цепи
Тема № 4 Мощность электрической цепи. Закон Джоуля-Ленца
План: 1)Определение мощности
2)Мощность источника
3)Мощность потребителя
4)Мощность потерь
5)Баланс мощностей
6)КПД
7)Закон Джоуля-Ленца
Мощность – это скорость совершения работы или скорость преобразования одного вида энергии в другой.
Основная
формула мощности:
,
Вт
P – мощность
A – работа
t – время
Мощность источника – это скорость, с которой какой либо вид энергии преобразуется в источнике в электрическую энергию.
Она
равна:
,
Вт
где Е – ЭДС источника и ток в цепи
Мощность потребителя – это скорость, с которой электрическая энергия в потребителе преобразуется в другой вид энергии.
Она
равна:
,
Вт
где U – это напряжение на потребителя
Мощность потребителя можно выразить через напряжение и сопротивление или через ток сопротивления.
Мощность потерь – она характеризует непроизводительный расход энергии.
Она
равна:
где – это напряжение потерь внутри источника
Баланс мощностей – мощность источника равна сумме мощности потребителя плюс мощность потерь.
Она
равна:
КПД – коэффициент полезного действия
η
=
КПД показывает какой процент полезной мощности (мощность потребителя) составляет от затраченной мощности(мощность источника).
КПД
всегда <100% т.к.
из-за потерь.
Закон Джоуля-Ленца – количество тепла выделенного током в проводнике прямо пропорционально квадрату тока протекающего по проводнику сопротивлению проводника и времени прохождения тока по проводнику.
Где:
Q - количество теплоты, выделяемое током
I - сила тока, проходящего по проводнику
R - это сопротивление, оказываемое проводником
t - время, затрачиваемое на прохождение тока