Электричество и магнетизм. Часть 1. Миловидова С.Д - 15 стр.

UptoLike

15
плотно вставляются в гнезда пластин и служат непосредственным
контактом между пластинами. Когда все вилки вставлены, ток проходит от
пластины к пластине без заметного сопротивления. Но если вынуть какую -
нибудь вилку , то ток может пройти только через соответствующую
катушку .
Рычажные магазины также состоят из набора катушек,
прикрепленных к контактам, по которым скользят рычаги . Величина
введенного сопротивления отсчитывается непосредственно по положению
рычагов.
Потенциометр .
Потенциометр предназначен для плавного изменения напряжения.
Чтобы понять работу потенциометра , рассмотрим следующую схему
(рис.11). Напряжение источника
(300 В ) подается на три
последовательно соединенных
сопротивления R
1
, R
2
и R
3
.
Вольтметр V (рис.12) покажет
напряжение источника (U=300 В).
Вольтметры V
1
, V
2
и V
3
покажут
напряжения (или падение напряжений) на соответствующих
сопротивлениях R
1
, R
2
и R
3
(рис.12).
Напряжение (или падение напряжения) это разность потенциалов
между двумя точками электрической цепи. Допустим , что указанные
сопротивления равны между собой R
1
=R
2
=R
3
=R.
Какие напряжения покажут вольтметры V
1
, V
2
и V
3
?
Так как сопротивления составляют последовательную с источником цепь ,
то ток в этой цепи будет один J. Согласно закону Ома, для участка цепи:
U=JR. Поэтому
U
1
= U
2
= U
3
, или
(JR
1
= JR
2
= JR
3
).
Сумма этих напряжений
равна общему напряжению
источника :
U=U
1
+ U
2
+ U
3
= 300 В.
Таким образом , все три
вольтметра покажут по 100
В .
Рассмотрим другой
вариант:
R
1
>R
2
>R
3
Какой вольтметр покажет большее напряжение? Т .к. ток в цепи один J,
то первый вольтметр покажет U
1
=JR
1
, второй U
2
=JR
2
, третий U
3
=JR
3
,
т.е. напряжение будет большим на большем сопротивлении и
Рис.11
R
1
R
2
R
3
R
1
R
2
R
3
V
V
1
V
2
V
3
Рис.12
                                                15
плотн о вст а вляю т ся в гн езд а пла ст ин и слу ж а т н епосред ст вен н ым
кон т а кт ом м еж д у пла стин а м и. К огд а все вилки вст а влен ы, т ок прох од ит от
пла ст ин ы к пла ст ин е б ез за м ет н ого сопротивлен ия. Н о если вын у т ь ка ку ю -
н иб у д ь вилку , то т ок м ож ет пройти толь ко через соот вет ст ву ю щ у ю
ка т у шку .
         Рыча ж н ые м а га зин ы т а кж е состоят из н а б ора ка т у шек,
прикреплен н ых к кон т а кт а м , по которым сколь зят рыча ги. В еличин а
введ ен н ого сопрот ивлен ия от счит ыва ется н епосред ст вен н о по полож ен ию
рыча гов.

                                          П отенц иом етр.
          Пот ен циом етр пред н а зн а чен д ля пла вн ого изм ен ен ия н а пряж ен ия.
          Ч т об ы пон ят ь ра б оту пот ен циом ет ра , ра ссм отрим след у ю щ у ю сх ем у
                                                 (рис.11). Н а пряж ен ие ист очн ика
                                                 (300        В)      под а ет ся        на      три
                                                 послед ова т ель н о              соед ин ен н ых
            R1             R2           R3       сопр   от ивлен   ия  R 1 , R 2 и  R3.
                                                          В оль т м ет рV (рис.12) пока ж ет
                      Рис.11                     н а пряж ен ие ист очн ика (U=300 В ).
                                                 В оль т м ет ры V1, V2 и V3 пока ж у т
н а пряж ен ия (или             па д ен ие н а пряж ен ий)         на        соот вет ству ю щ их
сопрот ивлен иях R1, R2 и R3 (рис.12).
          Н а пряж ен ие (или па д ен ие н а пряж ен ия) – эт о ра зн ост ь потен циа лов
м еж д у д ву м я т очка м и элект рической цепи. Д опу ст им , чт о у ка за н н ые
сопрот ивлен ия ра вн ы м еж д у соб ой                   R1=R2=R3=R.
К а кие н а пряж ен ия пока ж у т воль т м ет ры V1, V2 и V3?
Т а к ка к сопротивлен ия сост а вляю т послед ова тель н у ю с ист очн иком цепь ,
т о ток в эт ой цепи б у д ет од ин – J. С огла сн о за кон у Ом а , д ля у ча ст ка цепи:
                                                           U=JR. Поэт ом у
                                                                    U1 = U2 = U3, или
                                                                    (JR1 = JR2 = JR3).
                                         V                 С у мма      эт их н а пряж ен ий
              R1               R2              R3          ра вн а об щ ем у н а пряж ен ию
                                                           ист очн ика :
                                                               U=U1 + U2 + U3 = 300 В.
              V1              V2             V3            Т а ким     об ра зом , все т ри
                                                           воль т м ет ра пока ж у т по 100
                        Рис.12                             В.
                                                                   Ра ссм от рим           д ру гой
ва риа н т:
                                           R1>R2>R3
К а кой воль т м етрпока ж ет б оль шее н а пряж ен ие? Т .к. ток в цепи од ин – J,
т о первый воль т м етр пока ж ет U1=JR1, вт орой – U2=JR2, трет ий – U3=JR3,
т .е. н а пряж ен ие б у д ет б оль шим н а б оль шем сопротивлен ии и