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La legge di Ohm per un circuito chiuso

Chiunque abbia scelto la riparazione e la manutenzioneInstallazioni elettriche della loro specialità, nota affermazione degli insegnanti: "La legge di Ohm per un circuito chiuso è necessario sapere. Anche svegliarsi nel cuore della notte, è importante essere in grado di formularlo. Perché è la base di tutta l'ingegneria elettrica. " In effetti, il modello scoperto dall'eminente fisico tedesco Georg Simon Om influenzò il successivo sviluppo della scienza dell'elettricità.

Nel 1826, conducendo esperimenti per studiareil passaggio di corrente elettrica attraverso il conduttore, Ohm ha rivelato una relazione diretta tra l'amperaggio fornito al circuito dalla tensione di alimentazione (anche se in questo caso è più corretto parlare della forza elettromotrice dell'EMF) e la resistenza del conduttore stesso. La dipendenza era teoricamente giustificata, con conseguente legge di Ohm per un circuito chiuso. Una caratteristica importante: la rilevanza della legge fondamentale rivelata è valida solo in assenza di forze di disturbo esterne. In altre parole, se, ad esempio, il conduttore si trova in un campo magnetico alternato, l'applicazione diretta della formulazione è impossibile.

La legge di Ohm per un circuito chiuso è stata identificata alo studio del circuito più semplice: una fonte di energia (con una fem), dai suoi due terminali a un resistore sono conduttori, in cui ha luogo il movimento diretto delle particelle elementari portatrici di carica. Quindi, la corrente è il rapporto tra la forza elettromotrice e la resistenza totale del circuito:

I = E / R,

dove E è la forza elettromotrice della fonte di energia,misurato in volt; I è il valore corrente, in ampere; R è la resistenza elettrica del resistore, in Ohm. Si noti che la legge di Ohm per un circuito chiuso prende in considerazione tutti i componenti di R. Nei calcoli di un circuito chiuso completo, R indica la somma delle resistenze di un resistore, conduttore (r) e fonte di alimentazione (r0). Quello è:

I = E / (R + r + r0).

Se la resistenza interna della sorgente è r0è maggiore della somma di R + r, la corrente non dipende dalle caratteristiche del carico connesso. In altre parole, la fonte di EMF in questo caso è la fonte di corrente. Se il valore di r0 è inferiore a R + r, la corrente è inversamente proporzionale alla resistenza esterna totale e la fonte di alimentazione genera una tensione.

Quando si eseguono calcoli precisi, anche prendere in considerazioneperdita di tensione nelle articolazioni. La forza elettromotrice viene determinata misurando la differenza di potenziale ai terminali della sorgente quando il carico è scollegato (il circuito è aperto).

Le leggi di Ohm per la sezione catena si applicano allo stesso modospesso come per un circuito chiuso. La differenza è che l'EMF non viene preso in considerazione nei calcoli, ma solo la differenza potenziale. Tale sito è chiamato omogeneo. In questo caso, esiste un caso speciale che consente di calcolare le caratteristiche del circuito elettrico su ciascuno dei suoi elementi. Lo scriviamo come una formula:

I = U / R;

dove U è la differenza di tensione o potenziale, involt. Si misura con un voltmetro collegando le sonde in parallelo ai terminali di qualsiasi elemento (resistenza). Il valore ottenuto di U è sempre inferiore all'EMF.

In realtà, è questa formula che è la piùnoto. Conoscendo due componenti qualsiasi, si può trovare il terzo dalla formula. Il calcolo dei circuiti e degli elementi viene eseguito mediante la legge considerata per la sezione del circuito.

La legge di Ohm per il circuito magnetico è molto simile alla suainterpretazione per il circuito elettrico. Invece di un conduttore, viene utilizzato un circuito magnetico chiuso, la sorgente è un avvolgimento a spirale con una corrente che passa attraverso le spire. Di conseguenza, il flusso magnetico risultante si chiude lungo il circuito magnetico. Il flusso magnetico (Ф) che circola lungo il contorno dipende direttamente dal valore MDS (forza magnetomotrice) e dalla resistenza del materiale che passa attraverso il flusso magnetico:

Φ = F / Rm;

dove f è il flusso magnetico in weber; F - MDS, in ampere (a volte Gilbert); Rm è la resistenza che causa l'attenuazione.