دراسة قانون أوم لدائرة كاملة. ملخص الدرس "القوة الدافعة الكهربائية. قانون أوم للدائرة الكاملة." مثال على حل المشكلة

في الهندسة الكهربائية هناك مصطلحات: القسم والدائرة الكاملة.

الموقع يسمى :

جزء من الدائرة الكهربائية داخل مصدر التيار أو الجهد؛

كامل السلسلة الخارجية أو الداخلية للعناصر الكهربائية المتصلة بالمصدر أو جزء منه.

يستخدم مصطلح "الدائرة الكاملة" للإشارة إلى الدائرة التي تحتوي على جميع الدوائر المجمعة، بما في ذلك:

مصادر؛

المستهلكين.

توصيل الموصلات.

تساعد مثل هذه التعريفات على التنقل بشكل أفضل في الدوائر وفهم ميزاتها وتحليل عملها والبحث عن الأضرار والأعطال. وهي مضمنة في قانون أوم، الذي يسمح لنا بحل نفس المشكلات لتحسين العمليات الكهربائية لتناسب احتياجات الإنسان.

يتم تطبيق البحث الأساسي الذي أجراه جورج سيمون أوم عمليًا على أي دائرة أو دائرة كاملة.

كيف يعمل قانون أوم لدائرة تيار مستمر كاملة

على سبيل المثال، لنأخذ خلية كلفانية، والتي يطلق عليها شعبيًا اسم البطارية، مع فرق جهد U بين الأنود والكاثود. لنقم بتوصيل مصباح كهربائي متوهج بأطرافه، والذي يتمتع بمقاومة عادية R.

سوف يتدفق تيار I=U/R عبر الفتيل الناتج عن حركة الإلكترونات في المعدن. تنتمي الدائرة التي تتكون من أطراف البطارية وأسلاك التوصيل والمصباح الكهربائي إلى الجزء الخارجي من الدائرة.

سوف يتدفق التيار أيضًا في المنطقة الداخلية بين أقطاب البطارية. ستكون ناقلاتها أيونات موجبة وسالبة الشحنة. سوف تنجذب الإلكترونات إلى الكاثود وسيتم صد الأيونات الموجبة منه نحو القطب الموجب.

بهذه الطريقة، تتراكم الشحنات الموجبة والسالبة على الكاثود والأنود، مما يؤدي إلى خلق فرق محتمل بينهما.

يتم إعاقة الحركة الكاملة للأيونات في المنحل بالكهرباء بواسطة الرمز "r". فهو يحد من تدفق التيار إلى الدائرة الخارجية ويقلل من قوتها إلى قيمة معينة.

في الدائرة الكاملة للدائرة الكهربائية، يمر التيار عبر الدوائر الداخلية والخارجية، متغلبًا بالتتابع على المقاومة الإجمالية R+r لكلا القسمين. ويتأثر حجمها بالقوة المطبقة على الأقطاب الكهربائية، والتي تسمى القوة المحركة الكهربائية أو اختصارها EMF ويتم تحديدها بواسطة المؤشر "E".

يمكن قياس قيمتها باستخدام الفولتميتر عند أطراف البطارية في وضع الخمول (بدون دائرة خارجية). عندما يتم توصيل الحمل في نفس المكان، يُظهر الفولتميتر الجهد U. وبعبارة أخرى: بدون تحميل على أطراف البطارية، U وE متساويان في القيمة، وعندما يتدفق التيار عبر الدائرة الخارجية، U

تشكل القوة E حركة الشحنات الكهربائية في دائرة كاملة وتحدد قيمتها I=E/(R+r).

يحدد هذا التعبير الرياضي قانون أوم لدائرة تيار مستمر كاملة. تم توضيح عملها بمزيد من التفاصيل على الجانب الأيمن من الصورة. يوضح أن الدائرة الكاملة بأكملها تتكون من دائرتين منفصلتين للتيار.

ويمكن أيضًا ملاحظة أنه يوجد داخل البطارية دائمًا، حتى عند إيقاف تشغيل حمل الدائرة الخارجية، حركة الجسيمات المشحونة (تيار التفريغ الذاتي)، وبالتالي، هناك استهلاك غير ضروري للمعادن عند الكاثود . بسبب المقاومة الداخلية، يتم إنفاق طاقة البطارية على التسخين والتبديد في البيئة، ومع مرور الوقت تختفي ببساطة.

لقد أظهرت الممارسة أن تقليل المقاومة الداخلية r بالطرق البناءة ليس له ما يبرره اقتصاديًا بسبب التكلفة المتزايدة بشكل حاد للمنتج النهائي وتفريغه الذاتي العالي إلى حد ما.

الاستنتاجات

للحفاظ على أداء البطارية، يجب استخدامها فقط للغرض المقصود منها، مع توصيل الدائرة الخارجية لفترة التشغيل فقط.

كلما زادت مقاومة الحمل المتصل، زاد عمر البطارية. ولذلك، فإن مصابيح الزينون المتوهجة ذات استهلاك تيار أقل من تلك المملوءة بالنيتروجين، مع نفس التدفق الضوئي، تضمن تشغيل مصادر الطاقة لفترة أطول.

عند تخزين الخلايا الكلفانية، يجب منع مرور التيار بين نقاط اتصال الدائرة الخارجية عن طريق عزل موثوق.

في حالة تجاوز مقاومة الدائرة الخارجية للبطارية R بشكل كبير القيمة الداخلية r، فإنه يعتبر مصدر جهد، وعندما تتحقق العلاقة العكسية، يعتبر مصدر تيار.

كيف يتم استخدام قانون أوم لدائرة تيار متردد كاملة

تعد الأنظمة الكهربائية التي تعمل بالتيار المتردد هي الأكثر شيوعًا في صناعة الطاقة. وفي هذه الصناعة تصل إلى أطوال هائلة بسبب نقل الكهرباء عبر خطوط الكهرباء.

كلما زاد طول خط الكهرباء، تزداد مقاومته الكهربائية، مما يؤدي إلى تسخين الأسلاك ويزيد من فقدان الطاقة أثناء النقل.

ساعدت المعرفة بقانون أوم مهندسي الطاقة على تقليل التكاليف غير الضرورية لنقل الكهرباء. للقيام بذلك، استخدموا حساب مكون فقدان الطاقة في الأسلاك.

استندت الحسابات إلى مقدار الطاقة النشطة المولدة P=E∙I، والتي يجب نقلها بكفاءة إلى المستهلكين البعيدين والتغلب على المقاومة الإجمالية:

ص الداخلية للمولد.

R خارجي من الأسلاك.

يتم تحديد حجم المجال الكهرومغناطيسي عند أطراف المولد كـ E=I∙(r+R).

سيتم التعبير عن فقدان الطاقة Pп للتغلب على مقاومة الدائرة الكاملة بالصيغة الموضحة في الصورة.

يوضح أن تكاليف الطاقة تزيد بما يتناسب مع طول/مقاومة الأسلاك، ويمكن تقليلها عند نقل الطاقة عن طريق زيادة القوة الدافعة الكهربية للمولد أو الجهد على الخط. يتم استخدام هذه الطريقة من خلال تضمين محولات تصاعدية في الدائرة عند نهاية المولد لخط الطاقة ومحولات تنازلية عند نقطة الاستقبال للمحطات الفرعية الكهربائية.

لكن هذه الطريقة محدودة:

تعقيد الأجهزة التقنية لمواجهة حدوث تصريفات الهالة؛

ضرورة إبعاد وعزل أسلاك خطوط نقل الطاقة عن سطح الأرض؛

زيادة في إشعاع طاقة الخطوط العلوية إلى الفضاء (ظهور تأثير الهوائي).

المستهلكون المعاصرون للطاقة الصناعية ذات الجهد العالي والطاقة الكهربائية المنزلية ثلاثية الطور / أحادية الطور لا يخلقون أحمالًا نشطة فحسب ، بل أيضًا أحمالًا تفاعلية ذات خصائص حثية أو سعوية واضحة. أنها تؤدي إلى تحول الطور بين ناقلات الفولتية المطبقة والتيارات التي تمر في الدائرة.

في هذه الحالة، يتم استخدامه لتسجيل التقلبات الزمنية للتوافقيات رياضيًا، ويتم استخدام الرسوم البيانية المتجهة للتمثيل المكاني. يتم كتابة التيار المنقول عبر خطوط الكهرباء بالصيغة: I=U/Z.

يتيح لك التسجيل الرياضي للمكونات الرئيسية لقانون أوم بالأعداد المركبة برمجة خوارزميات للأجهزة الإلكترونية المستخدمة للتحكم وتشغيل العمليات التكنولوجية المعقدة التي تحدث باستمرار في نظام الطاقة.

جنبا إلى جنب مع الأعداد المركبة، يتم استخدام الشكل التفاضلي لتسجيل جميع العلاقات. إنها ملائمة لتحليل خصائص التوصيل الكهربائي للمواد.

يمكن أن ينتهك بعض العوامل الفنية تشغيل قانون أوم لدائرة كاملة. وتشمل هذه:

ترددات تذبذب عالية عندما يبدأ القصور الذاتي لحاملات الشحنة في التأثير. ليس لديهم الوقت للتحرك بسرعة تغير المجال الكهرومغناطيسي؛

حالات الموصلية الفائقة لفئة معينة من المواد عند درجات حرارة منخفضة؛

زيادة تسخين الموصلات الحالية بواسطة التيار الكهربائي. عندما تفقد خاصية الجهد الحالي طابعها الخطي؛

انهيار الطبقة العازلة بسبب تفريغ الجهد العالي.

بيئة الأنابيب المفرغة المملوءة بالغاز أو المفرغة؛

أجهزة وعناصر أشباه الموصلات.

الحجم: بيكسل

ابدأ العرض من الصفحة:

نص

1 3 الغرض من العمل: تعميق فهم قانون أوم للسلسلة الكاملة ولقسم من السلسلة. المهمة: التحقق تجريبياً من صلاحية قانون أوم للدائرة المغلقة غير المتفرعة. الأجهزة والملحقات: تركيب FPM-0 حديث. أسئلة عامة التيار الكهربائي هو الحركة المنتظمة للشحنات الكهربائية. الخصائص الحالية هي القوة الحالية I والكثافة الحالية j. القوة الحالية هي كمية عددية وتساوي كمية الكهرباء (الشحنة) dq المنقولة عبر مقطع عرضي للموصل لكل وحدة زمنية: dq I. () dt الكثافة الحالية هي كمية الكهرباء التي تعبر وحدة مقطع عرضي مساحة الموصل لكل وحدة زمنية: di j. () ds الكثافة الحالية هي كمية متجهة موجهة على طول متجه متوسط ​​السرعة للحركة المطلوبة للشحنات الموجبة، ويمكن كتابتها كـ j q 0 n v، (3) حيث q 0 هي شحنة حامل تيار الوحدة؛ تركيز الناقل ن. v سرعة انجراف الناقل. إذا تم اعتبار العنصر السطحي ds كمتجه موجه على طول الوضع الطبيعي الموجب، فإن العلاقة بين شدة التيار وكثافته لها الشكل I (S) j ds، (4) حيث S هي المساحة التي يمر من خلالها تدفق الشحنات تمر الجزيئات. يمكننا أن نشير إلى عدد من العوامل التي يمكن أن تسبب حركة منظمة للشحنات. بادئ ذي بدء، يمكن أن تكون هذه قوى كهربائية (كولوم)، تحت تأثير الشحنات الإيجابية التي ستبدأ في التحرك.

2 4 التحرك على طول خطوط المجال، سلبي ضد. ويسمى مجال هذه القوى كولوم، ويرمز لشدة هذا المجال بالرمز E coul. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للقوى غير الكهربائية، مثل القوى المغناطيسية، أن تؤثر أيضًا على الشحنات الكهربائية. عمل هذه القوى يشبه عمل بعض المجالات الكهربائية. دعنا نسمي هذه القوى خارجية، ومجال هذه القوى مجال خارجي بكثافة الجانب E. وأخيرًا، يمكن أن تحدث الحركة المنتظمة للشحنات الكهربائية دون تأثير قوى خارجية، ولكن بسبب ظاهرة الانتشار أو بسبب التفاعلات الكيميائية في المصدر الحالي. يتم تنفيذ العمل الذي يحدث أثناء الحركة المطلوبة للشحنات الكهربائية بسبب الطاقة الداخلية للمصدر الحالي. وعلى الرغم من عدم وجود فعل مباشر لأي قوى على الشحنات الحرة، فإن الظاهرة تسير كما لو أن مجالًا خارجيًا يؤثر على هذه الاتهامات. أهم قانون في الديناميكا الكهربائية هو قانون أوم، الذي تم وضعه تجريبيًا. ولكن يمكن الحصول عليها من الناحية النظرية، بناءً على أبسط مفاهيم نظرية درود-لورنتز الإلكترونية لتوصيل المعادن. لنفكر في تيار كهربائي في الموصلات المعدنية، حيث يوجد بداخلها مجال بكثافة E. وهو يؤثر على إلكترونات التوصيل الحر بقوة F = ee، حيث e هي شحنة الإلكترون. تمنح هذه القوة تسارعًا للإلكترونات ذات الكتلة m a = F/m = ee/m. إذا حدثت حركة الإلكترونات في المعدن دون فقدان الطاقة، فإن سرعتها، وبالتالي شدة التيار في الموصل، ستزداد بمرور الوقت. ومع ذلك، عند اصطدامها بأيونات شبكية تؤدي حركة اهتزازية حرارية عشوائية، تفقد الإلكترونات جزءًا من طاقتها الحركية. عند تيار ثابت، عندما يظل متوسط ​​سرعة حركة الإلكترونات المطلوبة دون تغيير مع مرور الوقت، فإن كل الطاقة التي تستقبلها الإلكترونات تحت تأثير المجال الكهربائي يجب أن يتم نقلها إلى أيونات المعدن، أي يجب تحويلها إلى طاقة لحركتهم الحرارية. من أجل التبسيط، نفترض أنه خلال كل تصادم، يفقد الإلكترون الطاقة التي تلقاها بالكامل تحت تأثير القوة F = ee أثناء المسار الحر τ من تصادم إلى آخر. وهذا يعني أنه في بداية كل مسار حر، يكون للإلكترون فقط سرعة حركته الحرارية، وفي نهاية المسار، قبل الاصطدام، تزداد سرعته تحت تأثير القوة F = ee إلى قيمة معينة v . بإهمال سرعة الحركة الحرارية، يمكننا أن نفترض أن حركة الإلكترون في اتجاه القوة من المجال تتسارع بشكل منتظم مع سرعة أولية v 0 = 0. أثناء المسار الحر، يكتسب الإلكترون سرعة حركة مرتبة a τ eeτ / m، ومتوسط ​​سرعة هذه الحركة v

3 5 الخامس ه 0 الخامس ه τ. m يتم تحديد زمن المسار الحر من خلال متوسط ​​سرعة الحركة الحرارية للإلكترون u ومتوسط ​​المسار الحر للإلكترون τ: τ = lect/u. ثم كثافة التيار في الموصل ne lect j nev E. m u ne lect القيمة γ تميز خصائص الموصل وتسمى الموصلية الكهربائية. مع أخذ هذا الترميز في الاعتبار، سيتم كتابة الكثافة الحالية كـ j = γe. (5) هكذا حصلنا على قانون أوم في الصورة التفاضلية. دعونا الآن نأخذ في الاعتبار حقيقة أن الإلكترون الذي يشارك في إنشاء تيار مباشر في قسم محدد بشكل تعسفي من الدائرة يجب أن يخضع أيضًا لقوى خارجية، بالإضافة إلى قوى كولوم. ثم (5) سيأخذ الشكل j j γ (ecool Estor) أو E E coul stor. (6) γ دعونا نضرب (6) في عنصر طول الموصل dl وندمج التعبير الناتج على قسم الموصل من قسم إلى آخر: j E dl E dl الجانب البارد dl. (7) γ I مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أنه بالنسبة للتيار المباشر j وγ، حيث ρ هي مقاومة الموصل، فإن التعبير (7) سوف يأخذ الشكل S ρ ρ Ekuldl Etordl I dl. (8) S يمثل التكامل الأول في (8) فرق الجهد (φ φ) بين نقاط المقطع العرضي و. التكامل الثاني يعتمد على مصدر القوى ويسمى القوة الدافعة الكهربائية. يصف التكامل الموجود على الجانب الأيمن من (8) خصائص الموصل ويسمى المقاومة R لقسم الموصل. إذا كان S و ρ ثابتين، إذن

4 6 لتر ρ. (9) S وبالتالي، فإن الصيغة (8) لها الشكل φ φ ξ IR U. (0) هذا قانون أوم معمم في شكل متكامل لقسم غير متجانس من السلسلة. (انخفاض جهد U في القسم -). في حالة وجود قسم متجانس من الموصل، أي في حالة عدم وجود قوى خارجية في هذا القسم، من (0) لدينا φ φ IR. () إذا كانت الدائرة مغلقة (φ φ)، فمن (0) نحصل على ξ IRс I(R خارجي - داخلي)، () حيث R هي مقاومة الدائرة بأكملها، بما في ذلك المقاومة الخارجية R الخارجية والداخلية للدائرة المصدر الحالي ص داخلي. وصف التثبيت وطريقة القياس الشكل. منظر عام للتركيب 6 يتكون التثبيت (الشكل) من جزء قياس وعمود بمقياس متري. يتم تركيب قوسين ثابتين على العمود، حيث يتم تمديد سلك النيكل والكروم 3، ويتحرك قوس متحرك 4 على طول العمود، مما يضمن الاتصال بالسلك. يوجد على اللوحة الأمامية مقياس الفولتميتر 5، والمليمتر 6، ومفتاح التيار الكهربائي، ومنظم التيار، ومفتاح نطاق الفولتميتر الذي يعمل بضغطة زر 7، والذي يقوم في نفس الوقت بتحويل الفولتميتر من قياس انخفاض الجهد إلى قياس المجالات الكهرومغناطيسية. في التين. يتم إعطاء رسم تخطيطي لقياس انخفاض الجهد U و emf للمصدر الحالي. يتم توصيل المقاومة المتغيرة r على التوالي بدائرة المصدر الحالية، وتعمل كمقاومة داخلية للمصدر، حيث يوجد مقبض التحكم الخاص به، "المنظم الحالي"، على اللوحة الأمامية للجهاز. تتيح لك المقاومة المتغيرة r تنظيم التيار في دائرة المصدر. تتيح لك هذه الدائرة محاكاة تشغيل المصدر الحالي مع التنظيم

5 7 مقاومة داخلية يمكن السيطرة عليها. الحمل الخارجي R هو مقاومة موصل متجانس، يمكن تعديل طوله، وبالتالي R، عن طريق تحريك الدعامة المتحركة. عند إغلاق المفتاح K-V، يظهر تيار كهربائي في الدائرة r r. تتكون الدائرة من قسم غير منتظم r وقسم متجانس R. وحسب اتجاه التيار المشار إليه نكتب قوانين أوم لمقاطع الدائرة المتجانسة وغير المنتظمة. بالنسبة للقسم R: φ φ IR. الشكل.. مخطط القياس لـ U و ε للقسم εr: φ φ ξ Ir. بالنسبة لدائرة مغلقة تحتوي على مقاطع متجانسة وغير متجانسة، يمكننا الكتابة عن طريق إضافة هذه المعادلات (φ φ) (φ φ) ξ I(R r). لقد حصلنا على قانون أوم لدائرة مغلقة: ξ I(R r). (3) يمكن التعبير عن فرق الجهد φ φ مع الأخذ في الاعتبار () و (3) بالصيغة ξr φ φ. R r عند فتح المفتاح K (R = و I = 0) φ φ =. باستخدام قانون أوم لدائرة مغلقة، يمكنك حساب المقاومة r لقسم غير منتظم باستخدام الصيغة ξ U r, U = φ φ. (4) فكرة العمل هي اختبار قانون أوم للدائرة المغلقة. لهذا الغرض، يتم قياس انخفاض الجهد U عبر المقاومة R لموصل أسطواني متجانس عند قيم مختلفة للتيار I الذي يتدفق عبر قسم من الدائرة. بناءً على قياسات U وI، يتم إنشاء خاصية الجهد الحالي للموصل. يتم تحديد حجم مقاومة الموصل على أنه ظل زاوية ميل الخاصية إلى المحور I في الشكل. يوضح الشكل 3 خاصية الجهد الحالي للموصل: ΔU R tgα. (5) ΔI

6 8 العلاقة الرسومية القائمة بين القيم U، I، R تعبر عن قانون أوم لقسم U متجانس من السلسلة: α ΔI ΔU I Fig. 3. خاصية الجهد الحالي للموصل Δφ = U = IR. (6) في حالة الموصل الأسطواني المتجانس بقطر d وطول l والمقاومة الكهربائية ρ، يمكن تحديد قيمة R بالصيغة l 4l R ρ ρ. (7) إجراء الأداء المهمة الأولى. دراسة خصائص الجهد الحالي للموصل.. قم بعمل جدول القياسات (جدول). الجدول I، ma U، V. اضغط على مفتاح الضغط على الزر (القياس U). 3. حرك الحامل المتحرك 4 إلى الموضع الأوسط (الطول = 5 سم). 4. قم بتوصيل التثبيت بالشبكة. 5. استخدم المنظم الحالي لتعيين الحد الأدنى للقيمة الحالية. 6. سجل قراءات الفولتميتر ومقياس التيار في الجدول 7. عن طريق زيادة التيار مع المنظم، قم بإزالة اعتماد U على I (5 0 قيم). 8. بناء خاصية الجهد الحالي. 9. باستخدام الرسم البياني، احسب مقاومة الموصل باستخدام الصيغة (5). 0. معرفة مقاومة الموصل R، استخدم الصيغة (7) لتحديد المقاومة الكهربائية ρ. قطر الموصل د = 0.36 ملم استنتج.

7 9 المهمة الثانية. دراسة تأثير مقاومة مقطع من الدائرة على مقدار هبوط الجهد في المقطع قم بتجميع جدول. قياسات. الجدول l، cm U، V. اضغط على مفتاح الضغط على الزر (القياس U). 3. اضبط الدعامة المتحركة على الوضع l = 0 سم. 4. قم بتوصيل الوحدة بالشبكة. 5. استخدم المنظم الحالي لضبط التيار على 50 مللي أمبير. 6. اكتب في الجدول. قراءات الفولتميتر U و l. 7. من خلال زيادة طول الموصل l، قم بإزالة اعتماد U على l، مع استخدام المنظم الحالي للحفاظ على القيمة I = 50 مللي أمبير. 8. ارسم رسمًا بيانيًا لـ U مقابل l. 9. استنتج. المهمة الثالثة. دراسة قانون أوم للدائرة المغلقة.. اصنع جدولاً. 3 أبعاد. الجدول 3 I، mа U، B R، Ohm r، Ohm، V I(R + r)، B 50. اضغط على مفتاح الضغط على الزر (القياس U). 3. اضبط الدعامة المتحركة على الوضع l = 5 سم. 4. قم بتوصيل الوحدة بالشبكة. 5. استخدم المنظم الحالي لضبط التيار على 50 مللي أمبير. 6. سجل قراءات الفولتميتر U في الجدول. اضغط على مفتاح الضغط (قياس EMF). يؤدي هذا إلى توسيع نطاق قياس الفولتميتر. قيمة تقسيم الفولتميتر في دائرة قياس المجال الكهرومغناطيسي هي 0.5 فولت. قم بقياس قيمة المجال الكهرومغناطيسي () واكتبها في الجدول. خذ قيمة المقاومة R من نتائج قياس المهمة الأولى. واكتب النتيجة في الجدول r لقسم غير منتظم من الدائرة باستخدام الصيغة (4). اكتب النتيجة في الجدول. 3.

8 0 0. تحقق من قانون أوم للدائرة المغلقة. للقيام بذلك، أوجد قيمة I(R + r); قارن النتيجة التي تم الحصول عليها بالقيمة المقاسة واستنتج. أسئلة التحكم. صياغة قوانين أوم لدائرة مغلقة وقسم من الدائرة ما المعنى الفيزيائي للمصدر emf؟ 3. كيفية قياس المجال الكهرومغناطيسي لمصدر متصل بدائرة؟ 4. لماذا يتمتع مقياس التيار الكهربائي بمقاومة منخفضة بينما يتمتع مقياس الفولتميتر بمقاومة عالية جدًا؟ 5. ما هي الشروط التي يجب أن يستوفيها جهاز التأريض؟ يشرح. 6. ما هي الكميات التي تميز المجال الكهربائي؟ 7. ما هي قوة المجال الكهربائي؟ 8. ما يسمى الإمكانات؟ 9. ارسم مخطط توصيل متوازي ومتسلسل لمصدرين للتيار المستمر. 0. لأي غرض يتم توصيل المصادر الحالية على التوالي؟ لأي غرض يتم توصيل المصادر الحالية بالتوازي؟ في أي وحدات يتم قياس قوة التيار، وكثافة التيار، وفرق الجهد، والجهد، والقوة الدافعة الكهربية، ومقاومة التيار الكهربائي، والموصلية؟ 3. ما هي المقاومة؟ 4. على ماذا تعتمد مقاومة موصل معدني؟ 5. كيف يمكن معرفة شدة المجال بمعرفة الجهود المقابلة لخطين متساويين الجهد متجاورين والمسافة بينهما؟ 6. إنشاء علاقة بين القوة المحتملة والمجالية. 7. اشتق قانون أوم المعمم في صورة متكاملة من قانون أوم في الصورة التفاضلية. القائمة الببليوغرافية. ديتلاف أ.أ، دورة الفيزياء: كتاب مدرسي. مخصص للجامعات / أ.أ.ديتلاف، ب.م.يافورسكي م.: العالي. المدرسة، ص. Trofimova T. I. دورة الفيزياء: كتاب مدرسي. مخصص للجامعات / T. I. Trofimova M.: العالي. المدارس. 3. تيرنتييف ن.ل. الكهرباء. الكهرومغناطيسية: كتاب مدرسي. مخصص / N. L. Terentyev Khabarovsk: دار نشر خبر. ولاية تقنية. الجامعة، ص.

جامعة موسكو التقنية الحكومية "مامي" قسم الفيزياء العمل المعملي.04 دراسة قوانين التيار المستمر موسكو 00 العمل المعملي.04 دراسة قوانين التيار المستمر الغرض

المبادئ التوجيهية لأداء العمل المختبري 1.7 المقاومة الكهربائية للمعادن Anikin A.I.، Frolova L.N. المقاومة الكهربائية للمعادن: إرشادات لإجراء الاختبارات المعملية

تحديد مقاومة الموصل. مقدمة. التيار الكهربائي هو الحركة المنظمة للجزيئات المشحونة. تسمى هذه الجسيمات نفسها بالحاملات الحالية. في المعادن وأشباه الموصلات

4. العمل المخبري 22 التحقق من عدالة قانون أوم. تحديد مقاومة الموصل الأهداف: 1) التحقق من صحة قانون أوم. 2) تحديد مقاومة الموصل.

3 الغرض من العمل: 1. التعرف على بعض أدوات القياس الكهربائية. 2. مقدمة لإحدى طرق قياس المقاومة الكهربائية. المهمة: تحديد المقاومة الكهربائية لنيكل الكروم

العمل المخبري تحديد المقاومة الداخلية والمجال الكهرومغناطيسي للمصدر. الغرض: التعرف على طرق تحديد خصائص المصدر الحالي. الأجهزة وملحقاتها: المصدر الحالي قيد الدراسة،

العمل المختبري 3.4 قانون أوم لقسم غير متجانس من السلسلة 3.4.1. الغرض من العمل الغرض من العمل هو التعرف على النمذجة الحاسوبية لدوائر التيار المستمر والتأكيد التجريبي

وزارة التعليم في الاتحاد الروسي معهد سيكتيفكار للغابات (فرع) التابع لأكاديمية الغابات الحكومية في سانت بطرسبرغ التي سميت باسمها. S. M. Kirova قسم الفيزياء التحقق من قانون OMA المنهجي

خريطة مخطط العمل القوانين الموضوعية لمعادلة استمرارية التيار المستمر وحالة ثبات التيارات خصائص القوة الحالية J ناقل الكثافة الحالية j الاتصال J و j قانون أوم غير المتجانس

العمل المختبري 3 دراسة التوصيل الكهربائي للمعادن مقدمة نظرية التوصيل الكهربائي للمعادن إذا تم الحفاظ على فرق جهد ثابت في نهايات الموصل، ثم داخل الموصل

التيار الكهربائي المباشر التعريفات الأساسية التيار الكهربائي هو الحركة المنظمة للشحنات الكهربائية (الحاملات الحالية) تحت تأثير قوى المجال الكهربائي. في المعادن، الناقلات الحالية هي

أهداف العمل العمل المختبري 3 دراسة قانون أوم المعمم وقياس القوة الدافعة الكهربائية بطريقة التعويض 1. دراسة اعتماد فرق الجهد في قسم الدائرة الذي يحتوي على المجالات الكهرومغناطيسية على القوة

القسم الثاني التيار الكهربائي المباشر المحاضرة 0 أسئلة التيار الكهربائي المباشر. حركة الشحنات في المجال الكهربائي. كهرباء. شروط حدوث التيار الكهربائي. قانون أوم ل

التيار الكهربائي المستمر أسباب التيار الكهربائي لا تسبب الأجسام المشحونة مجالًا كهروستاتيكيًا فحسب، بل تسبب أيضًا تيارًا كهربائيًا. وفي هاتين الظاهرتين هناك

العمل المعملي دراسة قانون أوم. تحديد مقاومة الموصل الغرض من العمل: دراسة اعتماد الجهد عند نهايات الموصل على طوله عند مرور تيار مستمر

سافرونوف ف.ب. 0 التيار المستمر - - الفصل التيار الكهربائي المستمر.. المفاهيم والتعاريف الأساسية التيار الكهربائي هو الحركة المنتظمة للشحنات. ويعتقد أن التدفقات الحالية من الإيجابية إلى

الفصل التاسع التيار الكهربائي المباشر 75 التيار الكهربائي وقوته وكثافة التيار الديناميكا الكهربائية هي فرع من فروع الكهرباء يتعامل مع العمليات والظواهر الناجمة عن حركة التيارات الكهربائية

التيار الكهربائي المستمر محاضرة 1 محتوى المحاضرة: معادلة استمرار التيار الكهربائي القوة الدافعة الكهربائية 2 التيار الكهربائي التيار الكهربائي حركة الشحنات الكهربائية

وزارة التعليم والعلوم في الاتحاد الروسي جامعة ولاية قازان للهندسة المعمارية والهندسية قسم الفيزياء دوائر التيار المستمر العمل المعملي 78 إرشادات

العمل المختبري 3 دراسة قانون أوم المعمم وقياس القوة الكهربائية باستخدام طريقة التعويض الغرض من العمل: دراسة اعتماد فرق الجهد في قسم الدائرة الذي يحتوي على المجالات الكهرومغناطيسية على القوة

وزارة التعليم والعلوم في المؤسسة التعليمية لميزانية الدولة الفيدرالية الروسية للتعليم المهني العالي "جامعة ولاية إيركوتسك" (FSBEI HPE "ISU") 4-5 حساب المعلمات

قوانين التيار المباشر المحاضرة 2.4. التيار الكهربائي المستمر 1. أسباب التيار الكهربائي. 2. الكثافة الحالية. 3. معادلة الاستمرارية. 4. قوى الطرف الثالث والقوة الدافعة الكهربية 5. قانون أوم غير المتجانس

المحاضرة 8 التيار الكهربائي المباشر مفهوم التيار الكهربائي التيار الكهربائي هو الحركة المنظمة (الموجهة) للشحنات الكهربائية تمييز: حركة تيار التوصيل (التيار في الموصلات).

قياس المقاومة المحددة لموصل معدني الغرض من العمل: 1. التحقق من قانون أوم لموصل متجانس. 2. التحقق من الخطية لاعتماد المقاومة على طول متجانس

3 الغرض من العمل: التعرف على طرق قياس وحساب المجال المغناطيسي. المهمة: تحديد ثابت مستشعر القاعة؛ قياس المجال المغناطيسي على محور الملف اللولبي. الأجهزة والملحقات: كاسيت FPE-04،

ثانيا. التيار الكهربائي المباشر 2.1 خصائص التيار الكهربائي: القوة وكثافة التيار التيار الكهربائي هو الحركة المنظمة للشحنات الكهربائية. يمكن أن تكون الموصلات الحالية

وزارة التعليم والعلوم في الاتحاد الروسي المؤسسة التعليمية لميزانية الدولة الفيدرالية للتعليم المهني العالي "ولاية تيومين للهندسة المعمارية والبناء"

العمل المختبري 4 دراسة قانون أوم لقسم دائرة يحتوي على المجالات الكهرومغناطيسية الغرض من العمل هو دراسة اعتماد فرق الجهد في قسم الدائرة الذي يحتوي على المجالات الكهرومغناطيسية على قوة التيار؛ تعريف المحرك الكهربائي

وزارة التعليم والعلوم في الاتحاد الروسي جامعة الأورال الفيدرالية التي سميت على اسم الرئيس الأول لروسيا ب. ن. يلتسين قياس المقاومة الكهربائية للموصل المعدني المنهجي

10 تيار كهربائي مستمر. قانون OMA التيار الكهربائي هو الحركة المنظمة (الموجهة) للجسيمات المشحونة في الفضاء. في هذا الصدد، يتم استدعاء الرسوم المجانية أيضا

“قوانين التيار المستمر”. التيار الكهربائي هو الحركة الاتجاهية المطلوبة للجزيئات المشحونة. يشترط لوجود التيار شرطان: وجود شحنات مجانية؛ توافر الخارجية

المحاضرة 4. التيار الكهربائي المستمر خصائص التيار. القوة والكثافة الحالية. انخفاض محتمل على طول موصل يحمل التيار. تسمى أي حركة منظمة للشحنات بالتيار الكهربائي. شركات النقل

قوانين التيار المباشر الموصلات في المجال الكهروستاتيكي E = 0 E = grad φ φ = const S DdS = i q i = 0 الموصلات في المجال الكهروستاتيكي موصل محايد تم إدخاله في مجال كهروستاتيكي

التيار الكهربائي العمل المختبري 1 قياس المقاومة الكهربائية للموصل الغرض من العمل: دراسة طريقة قياس المقاومة باستخدام مقياس التيار الكهربائي والفولتميتر. قياس

العمل المخبري 0 العاصمة. قانون أوم. الغرض من العمل ومحتواه الغرض من العمل هو تحليل قانون أوم لقسم من الدائرة يحتوي على موصل ومصدر تيار. المهمة هي القياس

وزارة التعليم في الاتحاد الروسي جامعة تومسك بوليتكنيك قسم الفيزياء النظرية والتجريبية دراسة قانون OMA المبادئ التوجيهية لأداء مختبر افتراضي

الفيزياء العامة. كهرباء. المحاضرات 8 9. التيار الكهربائي المستمر مفهوم التيار الكهربائي شروط حدوث ووجود تيار التوصيل قوة التيار. معادلة الاستمرارية لمتجه الكثافة الحالية

محاضرة 1 التوصيل الحالي. قانون أوم للجزء المتجانس من السلسلة. التوصيل المتوازي والمتسلسل للموصلات. كثافة التيار. تعريف القوة الحالية. يسمى تيار التوصيل

العمل المخبري 4 دراسة خصائص مصدر التيار المباشر الدليل المنهجي موسكو 04. الغرض من العمل المختبري هو دراسة خصائص مصدر التيار المباشر وتعريفاته

العمل المختبري 2 دراسة المجالات الكهروستاتيكية الغرض من العمل هو إيجاد وبناء أسطح متساوية الجهد وخطوط المجال الكهربائي بين قطبين ذات شكل تعسفي؛ يُعرِّف

وزارة التربية والتعليم في جمهورية بيلاروسيا المؤسسة التعليمية "جامعة موغيليف الحكومية للأغذية" قسم الفيزياء دراسة قوانين العاصمة. قياس المقاومة بجسر

وزارة التعليم والعلوم في الاتحاد الروسي جامعة ولاية قازان للهندسة المعمارية والهندسية قسم الفيزياء والهندسة الكهربائية والأتمتة العمل المعملي 31 "طريقة الجسر"

قانون أوم لقسم غير منتظم من الدائرة اعتماد كثافة التيار على سرعة انجراف الشحنات الحرة. S k I الكثافة الحالية هي المتجه الذي تحدده العلاقة الشكل. 1 ي أنا ك، (1) حيث أنا القوة

الوكالة الفيدرالية للتعليم المؤسسة التعليمية الحكومية للتعليم المهني العالي "جامعة ولاية المحيط الهادئ" تحديد محاثة الملف المنهجية

العمل المخبري 73 تحديد مقاومة الموصل المعدني 1. الغرض ومحتوى العمل. الغرض من العمل هو التعرف على طريقة قياس مقاومة المعدن

العمل المخبري 3-7: قياس القوى الدافعة الكهربية للعناصر الجلفانية باستخدام طريقة التعويض حماية تنفيذ القبول لمجموعة الطلاب الغرض من العمل: التعرف على طرق التعويض وتطبيقه

الغرض من العمل: التعرف على إحدى طرق قياس المقاومة الكهربائية للمقاومات. تحقق من قواعد إضافة المقاومات للطرق المختلفة لتوصيل المقاومات. المهمة: تجميع الدائرة

1 العمل المختبري 1 قياس القوة الدافعة الكهربائية باستخدام طريقة التعويض غرض العمل: دراسة طريقة التعويض لقياس مصدر القوة الدافعة الكهربية. قياس القوة الدافعة الكهربية للخلية الكلفانية. الأجهزة والملحقات:

وزارة التعليم والعلوم في المؤسسة التعليمية لميزانية الدولة الفيدرالية الروسية للتعليم المهني العالي "جامعة ولاية أوختا التقنية" (USTU) 8 تحديد الموصلية الكهربائية

العمل المخبري 2.4. تطبيق قانون أوم على دوائر التيار المباشر (انظر أيضًا ص 106 من "الورشة") 1 المهام التجريبية المحددة في العمل: - تحديد قيم مقاومتين مجهولتين

وكالة التعليم الفيدرالية المؤسسة التعليمية الحكومية للتعليم العالي "جامعة سمارة التقنية الحكومية" قسم "الفيزياء العامة وفيزياء إنتاج النفط والغاز"

1 4 الحث الكهرومغناطيسي 41 قانون الحث الكهرومغناطيسي قاعدة لينز في عام 1831، اكتشف فاراداي واحدة من أهم الظواهر الأساسية في الديناميكا الكهربائية، وهي ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي: في عالم مغلق

وزارة التعليم والعلوم في الاتحاد الروسي المؤسسة التعليمية لميزانية الدولة الفيدرالية للتعليم العالي "جامعة ولاية كورغان" قسم "الفيزياء العامة"

الموضوع 12. التيار الكهربائي المباشر 1. التيار الكهربائي وقوة التيار تتحرك حاملات الشحنة الحرة (الإلكترونات و/أو الأيونات) الموجودة في المادة في الحالة الطبيعية بشكل عشوائي. إذا قمت بإنشاء خارجي

الوكالة الفيدرالية للتعليم المؤسسة التعليمية الحكومية للتعليم المهني العالي جامعة ولاية أورال التقنية - UPI DC الأسئلة الحالية للتحكم المبرمج في الفيزياء للطلاب من جميع أشكال التعليم للجميع

العمل 0 نمذجة المجال الكهروستاتيكي الموازي للمستوى في توصيل الصفائح الغرض من العمل. احصل بشكل تجريبي على صورة ذات جهد كهربائي متساوي وارسم خطوط التوتر عليها

العمل المخبري رقم 5 دراسة قوانين التيار المستمر هدف العمل الحالي 1. الحصول على المهارات العملية عند العمل باستخدام أبسط أدوات القياس الكهربائية. 2. دراسة قوانين التدفق الكهربائي

جامعة موسكو الحكومية سميت باسم. M.V Lomonosov كلية الفيزياء قسم الفيزياء العامة مختبر الفيزياء العامة (الكهرباء والمغناطيسية)

المحاضرة 25 التيار الكهربائي المباشر. القوة والكثافة الحالية. قانون أوم للجزء المتجانس من السلسلة. العمل والطاقة الحالية. قانون جول لينز. قانون أوم لقسم غير منتظم من الدائرة. قواعد كيرشوف.

تيار كهربائي ثابت قوة التيار كثافة التيار التيار الكهربائي هو الحركة المنتظمة للشحنات الكهربائية وتسمى هذه الشحنات حاملات التيار في المعادن وأشباه الموصلات، حاملات التيار

3. العمل المعملي 21 بحث في المجال الكهروستاتيكي أهداف العمل: 1) دراسة المجال الكهربائي شبه الثابت بشكل تجريبي، وبناء صورة للأسطح والخطوط متساوية الجهد

معادلة الاستمرارية في الاختبار أو معادلة الاستمرارية (تابع) إدراج اختياري كما ذكرنا أعلاه، إذا اعتبرنا بدلاً من الشحنة المتدفقة خارج الحجم V، الشحنة المتبقية

العمل المخبري تحديد مقاومة الموصل. مقدمة. التيار الكهربائي هو الحركة المنظمة للجزيئات المشحونة. تسمى هذه الجسيمات نفسها بالحاملات الحالية. في المعادن

مؤسسة التعليم العالي الحكومية "جامعة دونيتسك الوطنية التقنية" تقرير مختبر قسم الفيزياء 7 دراسة التفريغ الدوري للمكثف وتحديده

العمل المختبري.3 البحث عن خصائص المصدر الحالي الغرض من العمل: دراسة اعتماد الطاقة الحالية والإجمالية والصافية، وكفاءة المصدر على مقاومة الحمل؛

تيار مستمر 2008 تتكون الدائرة من مصدر تيار مع EMF قدره 4.5 فولت ومقاومة داخلية r = 5 أوم وموصلات بمقاومة = 4.5 أوم و 2 = أوم الشغل الذي يقوم به التيار في الموصل خلال 20 دقيقة يساوي r ε

العمل المخبري 5 قياس مقاومة الموصل الغرض من العمل: دراسة طرق قياس المقاومة ودراسة قوانين التيار الكهربائي في الدوائر ذات التوصيلات التسلسلية والمتوازية

قانون أوم لقسم غير منتظم من الدائرة اعتماد كثافة التيار على سرعة انجراف الشحنات الحرة. الكثافة الحالية هي المتجه الذي تحدده العلاقة الشكل. 1 أين هي القوة الحالية في المنطقة، المنطقة

العمل المختبري الكهروستاتيكي 1.1 دراسة المجال الكهروستاتيكي بطريقة المحاكاة الغرض من العمل: دراسة تجريبية للمجال الكهروستاتيكي بطريقة النمذجة. معدات.

العمل المختبري.

دراسة قانون أوم لدائرة كاملة.

الهدف من العمل:

قياس القوة الدافعة الكهربية والمقاومة الداخلية للمصدر الحالي.

معدات:

مصدر الطاقة (المقوم). ريوستات (30 أوم، 2 أ). مقياس التيار الكهربائي. الفولتميتر. مفتاح. توصيل الأسلاك.

يظهر الإعداد التجريبي في الصورة 1.

نقوم بتوصيل المقاومة المتغيرة 2، مقياس التيار الكهربائي 3، المفتاح 4 بالمصدر الحالي 1.

نقوم بتوصيل الفولتميتر 5 مباشرة بالمصدر الحالي.

يظهر المخطط الكهربائي لهذه الدائرة في الشكل 1.

وفقا لقانون أوم، يتم تحديد قوة التيار في دائرة مغلقة مع مصدر تيار واحد من خلال التعبير

لدينا IR=U - انخفاض الجهد على القسم الخارجي للدائرة، والذي يتم قياسه باستخدام الفولتميتر عند تشغيل الدائرة.

لنكتب الصيغة (1) هكذا:

يمكنك العثور على EMF والمقاومة الداخلية للمصدر الحالي باستخدام قيم التيار والجهد لتجربتين (على سبيل المثال، 2 و 5).

دعونا نكتب الصيغة (2) لتجربتين.

من المعادلة (4) نجد

ولأي تجربة، باستخدام الصيغة (2) نجد E.M.S.

إذا أخذنا مقاومًا بمقاومة تبلغ حوالي 4 أوم بدلاً من المقاومة المتغيرة، فيمكن العثور على المقاومة الداخلية للمصدر باستخدام الصيغة (1)

ترتيب العمل.

تجميع دائرة كهربائية. قم بقياس المجال الكهرومغناطيسي للمصدر الحالي باستخدام مقياس الفولتميتر عندما يكون المفتاح K مفتوحًا. باستخدام المتغير المتغير، اضبط القوة الحالية في الدائرة: 0.3؛ 0.6؛ 0.9؛ 1.2؛ 1.5؛ 1.8 أ. سجل قراءة الفولتميتر لكل قيمة تيار. احسب المقاومة الداخلية للمصدر الحالي باستخدام الصيغة (3).

أوجد القيمة المتوسطة لـ ravg.
قيم ε، I، U، r، ravg. اكتبها في الجدول.

درجة دقة الأدوات المدرسية هي 4%، (أي k = 0.04). وبالتالي فإن الخطأ المطلق في قياس الجهد والمجال الكهرومغناطيسي متساوي

خطأ في القياس الحالي

اكتب نتيجة القياس النهائية ε

أوجد الخطأ النسبي في قياس المقاومة الداخلية للمصدر الحالي،

أوجد الخطأ المطلق في قياس المقاومة الداخلية

سجل نتيجة القياس النهائية ص

راف ±Δr=…..

أوجد المقاومة الداخلية للمصدر باستخدام الصيغة (5)، مع استبدال المقاومة المتغيرة في الدائرة بمقاوم وباستخدام الصيغة (6)، أوجد المقاومة الداخلية للمصدر الحالي.

متطلبات التقرير:

عنوان العمل والغرض منه. ارسم مخططًا للدائرة الكهربائية. كتابة الصيغ الحسابية والحسابات الأساسية. املأ الجدول. ارسم رسمًا بيانيًا لـ U=f(I) (مع الأخذ في الاعتبار أنه عند I=0 U=ε)

الأجوبة على الأسئلة:

1. صياغة قانون أوم لدائرة كاملة.

2. ما هو المجال الكهرومغناطيسي؟

3. على ماذا تعتمد كفاءة الدائرة؟

4. كيفية تحديد تيار الدائرة القصيرة؟

5. في أي حالة تكون قيمة CPL الخاصة بالسلسلة هي القيمة القصوى؟

6. في أي حالة تكون الطاقة على الحمل الخارجي الحد الأقصى؟

7. موصل بمقاومة 2 أوم متصل بعنصر ذو قوة دافعة 2.2 V يحمل تيارًا قدره 1 A. أوجد تيار الدائرة القصيرة للعنصر.

8. مقاومة المصدر الداخلي 2 أوم. التيار في الدائرة هو 0.5 A. الجهد في القسم الخارجي للدائرة هو 50 V. حدد تيار الدائرة القصيرة.

العمل المختبري رقم 10. "دراسة قانون أوم للدائرة الكاملة - الطريقة الثالثة." الغرض من العمل: دراسة قانون أوم لدائرة كاملة. أهداف العمل:  تحديد المجال الكهرومغناطيسي والمقاومة الداخلية لمصدر تيار مباشر وفقًا لخاصية الجهد الحالي.  دراسة الاعتماد الرسومي للطاقة المنطلقة في الدائرة الخارجية على شدة التيار الكهربائي P = f I  . المعدات: مصدر تيار مستمر، مقياس التيار الكهربائي، الفولتميتر، أسلاك التوصيل، المفتاح، المقاومة المتغيرة. نظرية وطريقة القيام بالعمل: قانون أوم I  Rr لدائرة كاملة I  Rr. دعونا نحول    I  R  r   I  R  I  r  U  I  r    U  I  r  U    I  r . التعبير وبالتالي، فإن اعتماد الجهد عند خرج مصدر تيار مباشر على حجم التيار (خاصية فولت أمبير) له الشكل (انظر الشكل 1): الشكل. 1 تحليل خاصية الجهد الحالي لمصدر تيار مباشر: 1) للنقطة C: I=0، ثم U    0  r   2) للنقطة D: U=0، ثم 0    I  r    I  r  I  3) tg  U   r I I ماس كهربائى   I ماس كهربائى r التعبير عن الطاقة المتحررة في الدائرة الكهربائية الخارجية له الشكل P  I  U  أنا     أنا  r   أنا    أنا 2  r . لذلك، فإن الاعتماد الرسومي P = f I  هو قطع مكافئ، يتم توجيه فروعه نحو الأسفل (انظر الشكل 2). أرز. 2 تحليل الاعتماد الرسومي P = f I  (انظر الشكل 3): الشكل. 3 1) لـ t.B: P=0، ثم 0  I   I 2  r  0    I  r  I   r  I short. ، أي. يتوافق الإحداثي السيني t.B مع تيار الدائرة القصيرة؛ 2) بسبب القطع المكافئ متماثل، ثم الإحداثي t.A هو نصف تيار الدائرة القصيرة I = 3) لأن في النقطة أ أنا = أنا ك.ز.   ، ويتوافق الإحداثي مع القيمة القصوى للطاقة؛ 2 2r  Rr و I  2r ، ثم بعد التحويلات نحصل على R=r - الحالة التي بموجبها تأخذ الطاقة المنبعثة في الدائرة الخارجية مع مصدر تيار مباشر القيمة القصوى؛ 2     r  4) قيمة الطاقة القصوى P  I 2  R   .  4r 2r 2 الإجراء: 1. قم بتوصيل الفولتميتر بأطراف مصدر التيار المستمر (انظر الشكل 4). يتم أخذ الجهد الموضح بواسطة الفولتميتر كقيمة المجال الكهرومغناطيسي لمصدر التيار المباشر ويعتبر مرجعًا لهذا العمل المختبري. اكتب النتيجة على الصورة: (U±U) V. خذ الخطأ المطلق الذي يساوي قيمة قسمة الفولتميتر. أرز. 4 2. قم بتجميع الإعداد التجريبي وفقًا للمخطط الموضح في الشكل 5: الشكل. 5 3. قم بإجراء سلسلة من 5 إلى 10 تجارب، مع الحركة السلسة لشريط التمرير المتغير، وتسجيل نتائج القياس في الجدول: جهد القوة الحالي I U A V 4. استنادا إلى البيانات التجريبية التي تم الحصول عليها، قم ببناء خاصية الجهد الحالي لمصدر التيار المباشر. 5. تحديد القيمة المحتملة للمجال الكهرومغناطيسي لمصدر التيار المباشر وتيار الدائرة القصيرة. 6. تطبيق تقنية المعالجة الرسومية للبيانات والحسابات التجريبية لحساب المقاومة الداخلية لمصدر تيار مباشر. 7. قدم نتائج الحساب في النموذج:  EMF لمصدر تيار مباشر: (av±av) V;  المقاومة الداخلية لمصدر التيار المباشر: r=(rсп±Рсп) أوم. 8. قم ببناء علاقة رسومية U = f I  في Microsoft Excel، باستخدام معالج الرسم البياني، وإضافة خط الاتجاه وتحديد معادلة الخط. باستخدام المعلمات الرئيسية للمعادلة، حدد القيمة المحتملة للمجال الكهرومغناطيسي لمصدر التيار المباشر وتيار الدائرة القصيرة والمقاومة الداخلية. 9. على المحاور العددية، حدد نطاق قيم القوى الدافعة الكهربية، والمقاومة الداخلية لمصدر التيار المباشر وتيار الدائرة القصيرة، التي تم الحصول عليها بطرق تحديد مختلفة. 10. التحقق من الطاقة المنطلقة في الدائرة الخارجية من شدة التيار الكهربائي. للقيام بذلك، املأ الجدول وقم ببناء اعتماد رسومي P = f I : الطاقة الحالية I P A W 11. باستخدام الرسم البياني المبني، حدد الحد الأقصى لقيمة الطاقة، وتيار الدائرة القصيرة، والمقاومة الداخلية للمصدر الحالي وEMF. 12. من الممكن إنشاء علاقة رسومية P = f I  في Microsoft Excel باستخدام معالج الرسم البياني عن طريق إضافة خط اتجاه متعدد الحدود بدرجة 2، يتقاطع المنحنى مع محور OY (P) عند الأصل ويشير إلى المعادلة على المخطط. باستخدام المعلمات الرئيسية للمعادلة، حدد الحد الأقصى لقيمة الطاقة، وتيار الدائرة القصيرة، والمقاومة الداخلية للمصدر الحالي والمجالات الكهرومغناطيسية. 13. صياغة استنتاج عام حول العمل.

عند تصميم وإصلاح الدوائر لأغراض مختلفة، يجب أن يؤخذ قانون أوم للدائرة الكاملة بعين الاعتبار. ولذلك، فإن أولئك الذين سيقومون بذلك يحتاجون إلى معرفة هذا القانون من أجل فهم أفضل للعمليات. تنقسم قوانين أوم إلى قسمين:

• لقسم منفصل من الدائرة الكهربائية.
• لدائرة مغلقة كاملة.

وفي كلتا الحالتين، تؤخذ المقاومة الداخلية في هيكل مصدر الطاقة بعين الاعتبار. في الحسابات الحسابية، يتم استخدام قانون أوم للدائرة المغلقة وتعريفات أخرى.

أبسط دائرة مع مصدر EMF

لفهم قانون أوم لدائرة كاملة، ومن أجل وضوح الدراسة، يتم النظر في أبسط دائرة تحتوي على أقل عدد من العناصر، والمجالات الكهرومغناطيسية والحمل المقاوم النشط. يمكنك إضافة أسلاك التوصيل إلى المجموعة. تعتبر بطارية السيارة 12 فولت مثالية لإمدادات الطاقة، فهي تعتبر مصدرًا للمجالات الكهرومغناطيسية مع مقاومتها الخاصة في العناصر الهيكلية.

يتم لعب دور الحمل بواسطة مصباح متوهج عادي بخيط تنجستين له مقاومة تصل إلى عدة عشرات من الأوم. هذا الحمل يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية. يتم إنفاق نسبة قليلة فقط على إصدار تيار من الضوء. عند حساب هذه الدوائر، يتم استخدام قانون أوم للدائرة المغلقة.

مبدأ التناسب

دراسات تجريبية في عملية قياس الكميات عند قيم مختلفة لمعلمات الدائرة الكاملة:

• القوة الحالية - أنا أ؛
• يتم قياس مجموع البطارية ومقاومات الحمل – R+r بالأوم؛
• EMF هو مصدر تيار، يُشار إليه بـ E. ويُقاس بالفولت

وقد لوحظ أن شدة التيار لها علاقة تناسب طردي بالنسبة إلى القوة الدافعة الكهربية وعلاقة تناسب عكسية بالنسبة لمجموع المقاومات المغلقة على التوالي في الدائرة الكهربية. ونصيغ ذلك جبريا على النحو التالي:

المثال المدروس لدائرة ذات حلقة مغلقة هو مصدر طاقة واحد وعنصر مقاومة الحمل الخارجي على شكل مصباح متوهج. عند حساب الدوائر المعقدة ذات الدوائر المتعددة والعديد من عناصر الحمل، يتم تطبيق قانون أوم وقواعد أخرى على الدائرة بأكملها. على وجه الخصوص، تحتاج إلى معرفة قوانين كيرجوف، وفهم ما هي الشبكات ذات المحطتين، والشبكات ذات الأربع أطراف، والعقد الفرعية والفروع الفردية. وهذا يتطلب دراسة مفصلة في مقال منفصل؛ في السابق، تم تدريس دورة TERC (نظرية دوائر الهندسة الكهربائية والراديو) في المعاهد لمدة عامين على الأقل. ولذلك فإننا نقتصر على تعريف بسيط فقط للدائرة الكهربائية الكاملة.

ميزات المقاومة في إمدادات الطاقة

مهم!إذا رأينا مقاومة اللولب على المصباح في الرسم التخطيطي وفي التصميم الفعلي، فإن المقاومة الداخلية في تصميم البطارية الجلفانية، أو المجمع، غير مرئية. في الحياة الواقعية، حتى لو قمت بتفكيك البطارية، فمن المستحيل العثور على المقاومة؛ فهي غير موجودة كجزء منفصل؛ وفي بعض الأحيان يتم عرضها على المخططات.

يتم إنشاء المقاومة الداخلية على المستوى الجزيئي. المواد الموصلة للبطارية أو مصدر طاقة مولد آخر مع مقوم تيار ليست موصلة بنسبة 100%. هناك دائمًا عناصر تحتوي على جزيئات عازلة أو معادن ذات موصلية أخرى، مما يؤدي إلى فقد التيار والجهد في البطارية. تُظهر المراكم والبطاريات بشكل واضح تأثير مقاومة العناصر الهيكلية على قيمة الجهد والتيار عند الخرج. يتم تحديد قدرة المصدر على إنتاج أقصى تيار من خلال نقاء تكوين العناصر الموصلة والكهارل. كلما كانت المواد أكثر نقاءً، انخفضت قيمة r، وأنتج مصدر القوة الدافعة الكهربية تيارًا أكبر. وعلى العكس من ذلك، في وجود الشوائب، يكون التيار أقل، ويزيد r.

في مثالنا، تحتوي البطارية على EMF بقدرة 12 فولت، ومصباح كهربائي قادر على استهلاك 21 واط من الطاقة متصل بها، وفي هذا الوضع، تسخن دوامة المصباح إلى الحد الأقصى للحرارة المسموح بها. تتم كتابة صياغة التيار الذي يمر عبره على النحو التالي:

I = P\U = 21 واط / 12 فولت = 1.75 أمبير.

في هذه الحالة، يحترق فتيل المصباح بنصف درجة سطوعه، فلنتعرف على سبب هذه الظاهرة. لحسابات مقاومة الحمل الإجمالية (ر + ص) تطبيق قوانين أوم على الأقسام الفردية للدوائر ومبادئ التناسب:

(ص + ص) = 12\ 1.75 = 6.85 أوم.

السؤال الذي يطرح نفسه هو كيفية استخراج القيمة r من مجموع المقاومات. الخيار المقبول هو قياس مقاومة دوامة المصباح بمقياس متعدد وطرحها من الإجمالي والحصول على القيمة r - EMF. لن تكون هذه الطريقة دقيقة - فعندما يسخن الملف، تغير المقاومة قيمتها بشكل كبير. من الواضح أن المصباح لا يستهلك الطاقة المذكورة في خصائصه. من الواضح أن الجهد والتيار لخيوط الملف صغير. لمعرفة السبب دعونا نقيس هبوط الجهد عبر البطارية ذات الحمل المتصل، على سبيل المثال سيكون 8 فولت. لنفترض أن مقاومة الحلزون يتم حسابها باستخدام مبادئ التناسب:

U/I = 12V/1.75A = 6.85 أوم.

عندما ينخفض ​​الجهد تبقى مقاومة المصباح ثابتة، في هذه الحالة:

• I = U/R = 8V/6.85 أوم = 1.16 أمبير مع 1.75 أمبير المطلوبة؛
• الخسارة الحالية = (1.75 -1.16) = 0.59A؛
• بالجهد = 12 فولت – 8 فولت = 4 فولت.

سيكون استهلاك الطاقة P = UxI = 8V x 1.16A = 9.28 W بدلاً من 21 W المطلوبة. دعونا معرفة أين تذهب الطاقة. ولا يمكن أن يتجاوز الحلقة المغلقة؛ ويبقى فقط الأسلاك وتصميم مصدر المجال الكهرومغناطيسي.

مقاومة المجالات الكهرومغناطيسية –صيمكن حسابها باستخدام الجهد المفقود والقيم الحالية:

ص = 4 فولت/0.59 أمبير = 6.7 أوم.

اتضح أن المقاومة الداخلية لمصدر الطاقة "تلتهم" نصف الطاقة المنطلقة، وهذا بالطبع ليس طبيعيا.

يحدث هذا في البطاريات القديمة أو منتهية الصلاحية أو المعيبة. يحاول المصنعون الآن مراقبة جودة ونقاء المواد الحاملة للتيار المستخدمة لتقليل الخسائر. من أجل توصيل أقصى قدر من الطاقة إلى الحمل، تتحكم تقنيات تصنيع مصدر EMF في عدم تجاوز القيمة 0.25 أوم.

بمعرفة قانون أوم للدائرة المغلقة، باستخدام مسلمات التناسب، يمكنك بسهولة حساب المعلمات اللازمة للدوائر الكهربائية لتحديد العناصر المعيبة أو تصميم دوائر جديدة لأغراض مختلفة.

فيديو