ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
E
U
=µ
. (3.12.8)
Воспользовавшись формулой (3.12.4), выражение для КПД можно записать в виде
r
R
R
+
=µ
, (3.12.9)
где величина
r
– постоянна для данного источника тока. Следовательно, КПД источника тока зависит
от внешней нагрузки R .
3.13 Закон Ома для неоднородного участка цепи
Сторонние силы могут действовать не только в источнике тока, но и на отдельных участках
внешней цепи. Если, например, участок цепи образован при соединении проводников из различных
металлов, то в месте контакта возникает скачок потенциала. Его называют контактной разностью
потенциалов. Для неоднородного проводника закон Ома выражается формулой
п
21
R
I
E
+
ϕ
−
ϕ
= , (3.13.1)
где
п
R – полное сопротивление участка;
21
ϕ
−
ϕ – разность потенциалов на концах участка. В этой фор-
муле знак «плюс» между
21
ϕ
−ϕ и E означает алгебраическую сумму этих величин, так как знак E зави-
сит от конкретных условий, существующих в цепи. Рассмотрим частные случаи (3.13.1). Пусть участок
однородный. Тогда E = 0 и U=ϕ−
ϕ
21
. Поэтому (3.13.1) принимает вид:
п
RUI = . Мы получили закон
Ома для однородного участка цепи постоянного тока.
Пусть концы неоднородного проводника соединены между собой. При этом образовалась замкнутая
цепь. Тогда
21
ϕ−ϕ = 0. Поэтому из (3.13.1) получаем
п
RI E
=
. Мы получили закон Ома для замкнутой
цепи постоянного тока.
Итак, закон Ома для неоднородного участка цепи является наиболее общим видом записи закона
Ома для постоянного тока.
3.14 Законы Кирхгофа
Для расчета цепей постоянного тока используют законы Кирхгофа. Элементом электрической цепи
называют любое устройство, проводящее электрический ток, включенное в эту цепь. Узлом электриче-
ской цепи называют точку, в которой соединены более двух проводников. Ветвью электрической цепи
называют участок цепи, расположенный между двумя соседними узлами. Замкнутую электрическую
цепь, в которой каждые два соседних элемента соединены между собой последовательно, называют
простым контуром. Поясним эти определения на примере схемы
(рис. 3.14.1). В этой схеме узлами являются точки 2 и 5. Участки 2 – 1 – 6 – 5,
2 – 5, 2 – 3 – 4 – 5 – это ветви. В данной схеме три простых контура: 1 – 3 – 4 – 6 – 1, 2 – 3 – 4 – 5 – 2 и 1 – 2 – 5 –
6 – 1. Укажем произвольным образом направления токов в каждой ветви.
Будем считать токи, подходящие к узлу, положитель-ными, а токи, отходя-
щие от узла, отрицательными.
В любом узле электрической цепи алгебраическая сумма токов равна
нулю, т.е.
∑
=
=
n
i
i
I
1
0 .
Здесь
n
– число проводников, образующих узел.
Сформулированное утверждение называют первым законом Кирхгофа.
Он вытекает из условия постоянства токов в цепи. В самом деле, если бы алгебраическая сумма токов в
узлах цепи не равнялась нулю, то в узлах происходило бы накопление или уменьшение заряда. Это вы-
звало бы изменение потенциалов узлов, а значит и токов в цепи.
Второй закон Кирхгофа формулируется так.
r
1
r
2
R
6
5
4
3
2
1
I
1
I
2
I
3
1
E
2
E
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- …
- следующая ›
- последняя »
