Конспект 25. Закон Ома для полной цепи. Работа тока.
4. Закон Ома для полной цепи
Определение. Полная цепь – любое соединение элементов цепи (внешняя цепь) с учетом источника ЭДС (внутренняя цепь).
Определение. ЭДС () – электродвижущая сила источника тока, величина, характеризующая работу сторонних сил (неэлектрического происхождения) по разделению зарядов на полюсах источника.
– закон Ома для полной цепи
Где r – внутреннее сопротивление источника, Ом
I – сила тока на источнике (общий ток в цепи), А
R – сопротивление внешней цепи (общее), Ом
Замечание. Для данного источника тока и .
Замечание. Электродвижущая сила из-за наличия внутреннего сопротивления источника тока падает до значения общего напряжения в цепи (напряжение на клеммах источника).
Напряжение на клеммах источника тока, В:
Замечание. Если пренебречь внутренним сопротивлением источника r=0, то .
Определение. Короткое замыкание – явление резкого увеличения силы тока в цепи, когда общее сопротивление внешнего участка R→0.
– сила тока короткого замыкания, А
Замечание. Короткое замыкание опасно из-за перегрева и возможного возгорания изоляции проводов и элементов цепи, поэтому применяются различные предохранители – размыкатели цепи.
5. Работа и мощность электрического тока
– закон Джоуля-Ленца, определяет количество теплоты, которое выделяется в резисторе за указанное время, Дж
– работа электрического тока, Дж
– работа электрического тока на участке цепи, Дж
Замечание. Если на участке цепи происходит только нагревание, но не выполняется механическая работа и ток не выполняет химических действий, то Q=A.
– мощность по определению, Вт
– мощность электрического тока на участке цепи, Вт
– КПД по определению (более подробно см. конспект №10), %