Электричество и магнетизм. Учебно-методическое пособие. Громов Ю.Ю - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

3.12 Закон Ома для полной цепи
Полная электрическая цепь состоит из двух частей: внешней и внутренней. Внутренняя часть це-
пи – это источники тока. Внешняя часть цепи – это различные потребители тока и подводящие провода.
Сопротивление внутреннего участка обозначают буквой
r
, а сопротивление внешней части – буквой R .
Во внутреннем участке цепи вырабатывается электрическая энергия. Ее мерой является работа сторон-
них сил ItA E=
ст
. На внешнем и внутреннем участках, сопротивления которых R и
r
соответственно,
энергия электрического тока превращается во внутреннюю энергию: RtIQ
2
1
= и rtIQ
2
2
= . По закону со-
хранения энергии
21ст
QQA += . Поэтому получаем
IrIR
+
=
E , (3.12.1)
где
I
R – падение напряжения во внешней части цепи;
Ir
– падение напряжения внутри источника тока.
Из (3.12.1) получаем
,
r
R
I
+
=
E
(3.12.2)
где
r
R + – полное сопротивление цепи. Формула (3.12.2) носит название закона Ома для полной цепи.
Сила тока в замкнутой цепи пропорциональна ЭДС источника тока и обратно пропорциональна
полному сопротивлению цепи.
В формуле (3.12.1) первое слагаемое – это падение напряжения на внешней цепи. Внешняя часть
цепи однородна. Поэтому падение напряжения во внешней цепи равно напряжению на полюсах источ-
ника тока, т.е. IRU = . С учетом этого из (3.12.1) получаем
IrU
−
=
E . (3.12.3)
Решая совместно (3.12.3) и (3.12.2), получаем для напряжения на полюсах источника тока фор-
мулу
(
)
r
R
r
U
+
−=
1E . (3.12.4)
Теперь вычислим коэффициент полезного действия источника тока
µ
. По определению КПД равен от-
ношению полезной работы к затраченной, т.е.
з
п
A
A
=µ . (3.12.5)
Полезную работу можно вычислить по формуле
IUtA
п
. (3.12.6)
Затраченная работа – это работа сторонних сил:
(
)
trRIItA +==
2
з
E . (3.12.7)
Поэтому для µ получаем формулу

Страницы