Динамічна електрика: повне обговорення матеріалів + приклад проблеми

динамічна електрика становить

Динамічна електрика - це потік заряджених частинок у вигляді електричного струму, який може виробляти електричну енергію.

Електрика може перетікати з точки вищого потенціалу в точку нижчого потенціалу, якщо дві точки з'єднані в замкнутому контурі.

динамічна електрика становить

Електричний струм надходить від потоку електронів, які безперервно перетікають від негативного полюса до позитивного полюса, від високого потенціалу до низького потенціалу від джерела різниці потенціалів (напруги).

Докладніше розгляньте наступне зображення:

динамічна діаграма потужності є

На малюнку вище, називається  більш berpontensial вище , ніж B . Електричний струм виникає від А до В, це пов’язано з потенційним зусиллям балансування між А та Б.

При аналізі динамічних електричних ланцюгів необхідно враховувати такі компоненти ланцюга, як джерела живлення та опір, розташування ланцюгів та закони, що застосовуються до схеми.

Електричний опір

Опір (R) - це компонент, який функціонує для регулювання величини електричного струму, що протікає по ланцюгу.

Величина резистора називається опором, який має одиниці Ом (Ом). Вимірювальним інструментом, що використовується для вимірювання опору, є омметр.

Кожен матеріал має різне значення опору. На основі властивостей питомих опорів матеріалів матеріал поділяють на три, а саме

  1. Провідник має невеликий опір, тому він може добре проводити електрику. Наприклад, металеві матеріали, такі як залізо, мідь, алюміній та срібло.
  2. Ізолятори мають великий опір, тому вони не можуть проводити електрику. Наприклад дерево та пластик.
  3. Тим часом напівпровідники - це матеріали, які можуть виконувати роль провідників, а також ізоляторів. Наприклад вуглець, кремній та германій.

З властивостей цих матеріалів, який часто використовується як провідний бар'єр, є провідник.

Величина опору матеріалу провідника пропорційна довжині дроту (l) і обернено пропорційна площі перерізу дроту (A). Математично це можна сформулювати так:

Де типовий опір, L - довжина провідника, A - поперечний переріз провідника.

Динамічні електричні формули

Формула сильного електричного струму (I)

Електричний струм виникає, коли відбувається перенесення електронів, як описано вище. Обидва об'єкти заряджені, якщо підключити до провідника буде вироблятися електричний струм.

Електричний струм символізується літерою  I , має одиниці  Ампера (А) , тому формула сили струмів в динамічній електриці має вигляд:

I = Q / t

Інформація:

  • I = електричний струм (А)
  • Q = величина електричного заряду (Кулон)
  • t = інтервал часу (с)

Формули для різних потенціалів або джерел напруги (V)

Виходячи з наведеного вище опису, електричний струм має визначення кількості електронів, які рухаються за певний час.

Різниця потенціалів спричинить перенесення електронів, кількість електричної енергії, необхідної для течії кожного електричного заряду з кінця провідника, називається електричною напругою або різницею потенціалів .

Джерело напруги або різниця потенціалів має символ  V у  вольтах . Математично формула динамічної різниці електричних потенціалів має вигляд:

V = W / Q

Інформація:

  • V = різниця потенціалів або напруга джерела живлення (Вольт)
  • W = енергія (Джоуль)
  • Q = заряд (Кулон)

Формула електричного опору (R)

Опір або резистор, символізований символом R , в омах, має формулу:

R = ρ. л / а

Інформація:

  • R = електричний опір (Ом)
  • ρ = питомий опір (ом.мм2 / м)
  • A = площа перерізу дроту (м2)

Формула закону Ома (Ω).

Закон Ома - це закон, згідно з яким різниця в напрузі на провіднику буде пропорційна струму, що проходить через нього.

Також читайте: Зображення сіток кубів, Повне + Приклади

Закон Ома пов'язує силу електричного струму, різницю потенціалів та опір. За формулою:

I = V / R або R = V / I, або V = I. Р.

Інформація:

  • I = електричний струм (А)
  • V = різниця в потенціалі або напрузі джерела живлення (Вольт)
  • R = електричний опір (Ом)

Щоб полегшити запам'ятовування цієї формули, взаємозв'язок трьох змінних можна описати наступним трикутником:

Закон Кірхоффа

Схема закону Кірхоффа - це закон, який встановлює явища струмів і напруг в електричному колі. Закон про схему 1 Кірхоффа займається протіканням струму до точки ланцюга, а Закон про схему Кірхоффа 2 - про різниці напруг.

Закон Кірхоффа 1

Звук ланцюгового закону Кірхоффа 1: "У будь-якій точці розгалуження в електричному колі величина струму, що входить в цю точку, дорівнює величині струму, що виходить з цієї точки, або загальна кількість струму в точці дорівнює 0"

Математично закон 1 Кірхоффа виражається наступним рівнянням:

динамічна електрика становить

або

динамічна електрика становить

Значення відтоку отримує негативний знак, тоді як значення припливу - позитивний.

Детальніше див. Наступне зображення:

динамічна електрика становить

На зображенні вище показано застосування Кірхоффа 1 в аналізі електричних ланцюгів, де величина вхідних струмів i 2 і i 3 буде такою ж, як сума витоків i 1 і i 4 .

Схема закону Кірхофа 2

Звук ланцюгового закону Кірхоффа 2 - це "Напрямна сума (дивлячись на орієнтацію позитивних і негативних знаків) різниці електричного потенціалу (напруги) навколо замкнутого кола дорівнює 0, або простіше кажучи, сума електрорушійної сили в замкнутому середовищі еквівалентна кількості зменшень. потенціал у цьому колі "

Математично закон Кірхоффа 2 виражається наступним рівнянням:

динамічна електрика становить

або

динамічна електрика становить

Динамічний аналіз електричних ланцюгів

При аналізі динамічних електричних ланцюгів необхідно врахувати кілька важливих термінів, а саме:

Петля

Цикл - це замкнутий цикл, який має початкову і кінцеву точки в одному компоненті. В одній петлі протікає лише один електричний струм, і величина різниці потенціалів в електричних компонентах петлі може бути різною.

Стик

Перехід або вузол - це місце зустрічі двох або більше електричних компонентів. Вузол стає місцем зустрічі електричних струмів різної величини, і на кожному вузлі застосовуватиметься Закон Кірхоффа 1

Аналіз динамічних електричних ланцюгів починається з виявлення петель і з'єднань в ланцюзі. Для аналізу циклів можна використовувати закон 2 Кірхоффа, а для аналізу переходів або вузлів - закон 1 Кірхоффа

Напрямок петлі можна визначити самостійно, але, як правило, напрямок петлі знаходиться у напрямку струму від джерела напруги, яке є найбільш домінуючим в ланцюзі. Струм має позитивний знак, якщо це напрямок петлі, і негативний знак, якщо він протилежний напрямку петлі.

Для компонентів з ЕРС позитивний знак, якщо позитивний полюс знайдений першим петлею і навпаки негативним, якщо негативний полюс знайдений першим петлею

Приклад аналізу електричної схеми можна зробити з наступним малюнком:

динамічна електрика становить

Інформація:

  • I 3 - сила струму від точки A до B.

Петля 1

  • Джерело напруги 10В (V1), яке має негативну ЕРС, оскільки негативний полюс стикається першим
  • Струм I1 знаходиться у напрямку петлі, а струм I3 - у напрямку петлі
  • Є компонент R1, який протікає зі струмом I1
  • Є компонент R2, який протікає зі струмом I3
  • Рівняння Кірхоффа 2 у петлі 1:
Читайте також: Гладкі м’язи: Пояснення, типи, особливості та зображення

Петля 2

  • 5V (V2) джерело напруги, яке має позитивну ЕРС, оскільки спочатку зустрічається позитивний полюс
  • Струм I2 знаходиться у напрямку петлі, а струм I3 - у напрямку петлі
  • Є компонент R2, який протікає зі струмом I3
  • Є компонент R3, який живиться струмом I2
  • Рівняння Кірхоффа 2 у циклі 2:
динамічна електрика становить

Вузол А

  • Існує пуск I1
  • Є виходи I2 та I3
  • Рівняння Кірхоффа 1 на Вузлі А:
динамічна електрика становить

Приклади динамічних електричних проблем

Проблема 1:

Подивіться на малюнок нижче!

динамічна електрика становить

Який потік електричного струму міститься в опорі R2?

Обговорення

Ви знаєте: R1 = 1 Ом; R2 = 3 Ом; R3 = 9 Ом; V = 8 В

Запитали: I2 =?

Відповідь:

Цей приклад динамічних проблем з електрикою можна вирішити, знайшовши спочатку загальну кількість опорів. Для цього можна скористатися наведеними нижче кроками:

1 / Rp = 1 / R2 + 1 / R3

= (1/3) + (1/9)

= (3/9) + (1/9)

= 4/9

Rp = 9/4 Ом

Загальний опір (Rt) = R1 + Rp

= 1 + 9/4

= 13/4 Ом

Наступним кроком є ​​пошук сумарного струму із законом Ома, як показано нижче:

I = V / Rt

= 8 / (13/4)

= 32/13 А.

Останній крок - обчислення струму, що протікає в R2, за такою формулою:

I2 = R3 / (R2 + R3) x I

= (9 / (3 + 9)) x (32/13)

= (9/13) x (32/13)

= 1,7 А.

Отже, в опорі R2 існує електричний струм, що протікає при 1,7 А.

Проблема 2:

Кількість кожного резистора, який складає 3 в послідовності, становить 4 Ом, 5 Ом і 7 ​​Ом. Потім є акумулятор, який з обох кінців підключений великим GGL 6 Вольт і внутрішнім опором 3/4 Ом. Обчислити напругу на ланцюзі?

Обговорення

Ви знаєте: R1 = 4 Ом; R2 = 5 Ом; R3 = 7 Ом; V = 6 В; R = 3/4 Ом

Запитали: V flops =?

Відповідь:

Приклад цієї динамічної проблеми з електроенергією можна вирішити за допомогою наступних кроків:

Разом R = R1 + R2 + R3 + R

= 4 + 5 + 7 + 3/4

= 16,75 Ом

I = V / R

= 6 / 16,75

= 0,35 А.

V фіксований = I x R фіксований

= 0,35 х (4 + 5 + 7)

= 5,6 Вольт

Тож напруга затиску в ланцюзі становить 5,6 вольт.

Проблема 3:

Потужність, що розсіюється у кожній лампі на зображенні нижче, однакова. Співвідношення опору R1: R2: R3 становить…. (SNMPTN 2012)

динамічна електрична формула

Обговорення

Відомий:

P1 = P2 = P3

Відповідь:

Запитали: R1: R2: R3?

динамічна електрика становить динамічна електрика становить

R1 і R2 об'єднані в один Rp резистор, при цьому струм протікає через нього Ip.

Проблема 4:

Струм, який протікає через опір 6 Ом на зображенні нижче, становить

динамічний електричний ланцюг

Відповідь:

Загальний R = 8 Ом

I = V / R = 12/8 = 1,5

I6 = 1,5 / 2 = 0,75 А.

Проблема 5:

Потужність, що розсіюється від кожної лампи на зображенні нижче, однакова.

Порівняння опору R 1 : R 2 : R 3 - це ...

динамічні електричні формули

Обговорення:

Відомий:

P 1 = P 2 = P 3

Відповідь:

Запитали: R 1 : R 2 : R 3 ?

динамічні електричні формули динамічні електричні формули динамічні електричні формули динамічні електричні формули

R 1 і R 2 об'єднані в один резистор R p , при цьому струм протікає через нього I p .

динамічні електричні формули

Це обговорення матеріалу та прикладів питань, пов’язаних з динамічною електрикою. Може бути корисним.