Tas ir ūdens tilpums kādu laiku.
Tagad aplūkosim šādu gadījumu. Torņa vietā mums būs trauks ar ūdeni, kurā dažādos trauka augstumos ir izdurtas trīs vienādas bedrītes. Tā kā mūsu trauks ir piepildīts ar ūdeni, spiediens trauka apakšā būs lielāks nekā tā virsmā. Vai pēc analoģijas ar elektrību, spriegums apakšā būs lielāks nekā virspusē.
Kā redzat, apakšējā strūkla, kas atrodas tuvāk apakšai, šauj tālāk nekā vidējā strūkla. Un vidējā strūkla šauj tālāk par augšējo. Ņemiet vērā, ka caurumiem visur ir vienāds diametrs. Tas ir, mēs varam teikt, ka katra cauruma pretestība ūdenim ir vienāda. Tajā pašā laikā ūdens daudzums, kas izplūst no zemākā cauruma, ir daudz lielāks nekā ūdens daudzums, kas izplūst no vidējā un augšējā cauruma. Un kāds ir ūdens tilpums kādu laiku? Jā, tas ir spēks!
Tātad, kādu modeli mēs šeit redzam? Ņemot vērā, ka pretestība visur ir vienāda, izrādās, ka Pieaugot spriegumam, palielinās arī strāva!
Es domāju, ka katram no jums ir dārza gabals kur audzē kartupeļus, gurķus un tomātus. Vienmēr kaut kur pie jums ir ūdenstornis.
Kam paredzēts ūdenstornis? Nu, lai kontrolētu ūdens patēriņa līmeni, kā arī radītu spiedienu caurulēs, pa kurām ūdens nonāk jūsu dārza gabalā. Vai esat kādreiz pamanījuši, ka kaut kur kalnā tiek celts tornis? Kam tas paredzēts? Lai radītu spiedienu. Pieņemsim, ka jūsu dārza gabals ir augstāks par ūdens torņa augšdaļu. Jā, ūdens jūs vienkārši nesasniegs! Fizika... saziņas kuģu likums.
Labi, izskatās, ka viņi ir apjucis.
Katram virtuvē un vannas istabā ir jaucējkrāns, pa kuru tek ūdens. Jūs nolemjat mazgāt rokas. Lai to izdarītu, jūs pilnībā ieslēdzat ūdeni, un tas sāk plūst spēcīgā straumē no krāna:
Bet jūs neapmierina šāda ūdens plūsma, tāpēc, pagriežot krāna rokturi, jūs samazinat plūsmu:
Kas tikko notika tagad?
Mainot plūsmas pretestību ar jaucējkrāna roktura palīdzību, esat nodrošinājis, ka šī ūdens plūsma sāk plūst ļoti vāji.
Zīmēsim šīs situācijas analoģiju ar elektrisko strāvu. Kas tad mums ir? Mēs nemainījām plūsmas spriegumu. Kaut kur tālumā ir ūdenstornis un rada spiedienu caurulēs. Galu galā mums nav tiesību pieskarties ūdenstornim, vēl jo mazāk to nojaukt). Tāpēc mūsu spriegums ir nemainīgs un nemainās. Atskrūvējot jaucējkrāna rokturi, mēs tikko mainījām caurules pretestību, no kuras tiek izgatavots jaucējkrāns ;-). Mēs esam palielinājuši pretestību. Un kas mums ir ar ūdens plūsmu? Viņa sāka skriet lēnāk, un viņas bija mazāk! Tas ir, mēs varam teikt, ka ūdens molekulu skaits kādu laiku ar pilnībā atvērtu un pusaizvērtu jaucējkrānu izrādījās atšķirīgs ;-). Nāc, atcerēsimies, kāds ir pašreizējais spēks ;-) Kas aizmirsa, atgādināšu - ir elektronu skaits, kas plūst caur vadītāja šķērsgriezumu noteiktā laika periodā. Un kas notika ar mums ar šo pašreizējo spēku? Viņa ir sarukusi!
Mēs secinām:
Palielinoties pretestībai, strāva samazinās.
Tātad. Mums ir šāda ūdens apgādes shēma:
Tagad iedomājieties, ka jūs laistāt dārzu un jūs spaini ar ūdeni no šļūtenes piepilda 10 minūtes. Ne sekundi agrāk un ne vēlāk! Jūsu dārzā ūdens plūst šādi:
Pieņemsim, ka mums ir vienkārša gumijas šļūtene, kas nāk no ūdenstorņa.Kaimiņš nejauši novietoja savu automašīnu tieši uz šļūtenes un nedaudz saspieda to
Jūsu ūdens plūsma sāka samazināties. Ej strīdēties ar savu kaimiņu? Viņš jau ir devies darbā, un jums nebūs laika piepildīt spaini 10 minūtēs. Tas prasīs vairāk laika. Kā būt? Kāpēc gan mums torņa priekšā jaucējkrānu neaizgriezt mazliet lielāku? Un šī ir laba ideja! Atveram jaucējkrānu līdz galam un parūpējamies, lai ūdens līmenis tornī kļūst augstāks nekā bija iepriekš (lai gan torņiem ir aizsardzība pret jebkāda maksimālā līmeņa pārplūdi, bet, piemēram, šo brīdi izlaidīsim).
Bet nepatikšanas nenāk vienatnē. Tornī ir salūzis ūdens sūkņa vadības relejs! Sūknis sūknē ūdeni un neizslēdzas! Tornis ir pārpildīts un ūdens plūsma no šļūtenes ar katru sekundi kļūst arvien lielāka un lielāka! Ko darīt? Mēs pārpildīsim savu spaini mums atvēlētajā laikā! Nomierinies. Ir izeja! Lai to izdarītu, nedaudz palaižam un nogriežam jaucējkrānu, nodrošinot, ka ūdens plūsma no šļūtenes plūst tāpat kā iepriekš ;-).
Tagad zīmēsim analoģiju.
Tātad, ko mēs iegūstam? Kaimiņš saspieda šļūteni, kas nozīmē paaugstināta pretestība. Tāpēc strāvas stiprums ir kļuvis mazāks. Lai atjaunotu strāvu, paaugstinājām spriegumu, tas ir, ūdens līmeni tornī.
Otrais punkts:
Ūdens līmenis (spriegums) pie ūdenstorņa sāka pieaugt sakarā ar to, ka sūknis neizslēdzās un visu laiku sūknēja ūdeni. Tāpēc arī mūsu valstī sāka pieaugt ūdens plūsma (strāvas stiprums). Lai izlīdzinātu pašreizējo spēku, mēs paaugstināta pretestība jaucējkrānu ;-), tādējādi normalizējot ūdens līmeni tornī (spriegumu).
Nu, vai jūs redzējāt modeli? Bet vācu fiziķis Georgs Omas savienoja šos trīs daudzumus kopā un ieguva sāpīgi vienkāršu formulu:
kur
es- tas ir strāvas stiprums, kas izteikts ampēros (A)
U- spriegums, izteikts voltos (V)
R- pretestība, izteikta omos (Om)
Nu, tāpat kā divi un divi, vai ne? Šis likums nes savu nosaukumu par godu tā atklājējam un tiek saukts Oma likums. Šis ir vissvarīgākais likums elektronikā, un tāpēc jums tas OBLIGĀTI jāzina.
Sveiki, dārgie vietnes "Elektriķa piezīmes" lasītāji ..
Šodien atveru jauna sadaļa vietnē ar nosaukumu .
Šajā sadaļā es mēģināšu jums skaidri un vienkārši izskaidrot elektrotehnikas jautājumus. Teikšu uzreiz, ka neiedziļināsimies teorētiskajās zināšanās, bet ar pamatiem iepazīsimies pietiekamā kārtībā.
Pirmā lieta, ar ko es vēlos jūs iepazīstināt, ir Ohma likums ķēdes posmam. Šis ir visvienkāršākais likums, kas jāzina ikvienam.
Zināšanas par šo likumu ļaus mums brīvi un precīzi noteikt strāvas stipruma, sprieguma (potenciāla starpības) un pretestības vērtības ķēdes posmā.
Kas ir Om? Mazliet vēstures
Oma likumu atklāja slavenais vācu fiziķis Georgs Simons Omas 1826. gadā. Tā viņš izskatījās.
Es jums neizstāstīšu visu Georga Oma biogrāfiju. Vairāk par to varat uzzināt citos resursos.
Teikšu tikai pašu svarīgāko.
Viņa vārdā nosaukts elektrotehnikas pamatlikums, ko aktīvi pielietojam sarežģītos aprēķinos projektēšanā, ražošanā un sadzīvē.
Oma likums viendabīgai ķēdes posmam ir šāds:
I - strāvas vērtība, kas plūst caur ķēdes sekciju (mēra ampēros)
U - sprieguma vērtība ķēdes daļā (mēra voltos)
R ir ķēdes sekcijas pretestības vērtība (mēra omos)
Ja formulu izskaidro vārdos, izrādās, ka strāvas stiprums ir proporcionāls spriegumam un apgriezti proporcionāls ķēdes sekcijas pretestībai.
Veiksim eksperimentu
Lai formulu saprastu nevis vārdos, bet darbos, ir jāsamontē šāda shēma:
Šī raksta mērķis ir vizuāli parādīt, kā izmantot Ohma likumu ķēdes sadaļai. Tāpēc es saliku šo ķēdi savā darba stendā. Skatiet tālāk, kā tas izskatās.
Izmantojot vadības taustiņu (izvēle), varat izvēlēties vai nu pastāvīgu spriegumu, vai Maiņstrāvas spriegums pie izejas. Mūsu gadījumā tiek izmantots pastāvīgs spriegums. Es mainu sprieguma līmeni, izmantojot laboratorijas autotransformatoru (LATR).
Mūsu eksperimentā es izmantošu ķēdes sekcijas spriegumu, kas vienāds ar 220 (V). Pārbaudiet izejas spriegumu ar voltmetru.
Tagad mēs esam pilnībā gatavi paši veikt eksperimentu un pārbaudīt Oma likumu realitātē.
Tālāk es sniegšu 3 piemērus. Katrā piemērā mēs noteiksim vēlamo vērtību ar 2 metodēm: izmantojot formulu un praktiski.
1. piemērs
Pirmajā piemērā mums ir jāatrod strāva (I) ķēdē, zinot līdzstrāvas sprieguma avota vērtību un pretestības vērtību led spuldze.
Līdzstrāvas sprieguma avota spriegums ir U = 220 (V). LED spuldzes pretestība ir R = 40740 (omi).
Izmantojot formulu, mēs atrodam strāvu ķēdē:
I = U / R = 220 / 40740 \u003d 0,0054 (A)
Mēs savienojam virknē ar LED spuldzi, kas ieslēgta ampērmetra režīmā, un mēra strāvu ķēdē.
Multimetra displejs parāda ķēdes strāvu. Tās vērtība ir 5,4 (mA) vai 0,0054 (A), kas atbilst pēc formulas noteiktajai strāvai.
2. piemērs
Otrajā piemērā mums jāatrod ķēdes sekcijas spriegums (U), zinot strāvas daudzumu ķēdē un LED spuldzes pretestības vērtību.
I = 0,0054 (A)
R = 40740 (omi)
Izmantojot formulu, mēs atrodam ķēdes sekcijas spriegumu:
U = I * R = 0,0054 * 40740 = 219,9 (V) \u003d 220 (V)
Un tagad pārbaudīsim iegūto rezultātu praktiski.
Mēs pievienojam multimetru paralēli LED spuldzei, ieslēdzam voltmetra režīmā un mēra spriegumu.
Multimetra displejs parāda izmērītā sprieguma vērtību. Tā vērtība ir 220 (V), kas atbilst spriegumam, kas atrasts, izmantojot Ohma likuma formulu ķēdes sadaļai.
3. piemērs
Trešajā piemērā mums jāatrod ķēdes sekcijas pretestība (R), zinot strāvas daudzumu ķēdē un ķēdes sekcijas spriegumu.
I = 0,0054 (A)
U = 220 (V)
Atkal mēs izmantojam formulu un atrodam ķēdes sekcijas pretestību:
R = U/I \u003d 220 / 0,0054 \u003d 40740,7 (Omi)
Un tagad pārbaudīsim iegūto rezultātu praktiski.
Mēs izmērām LED spuldzes pretestību ar multimetru.
Iegūtā vērtība bija R = 40740 (omi), kas atbilst formulas atrastajai pretestībai.
Cik viegli ir atcerēties Ohma likumu ķēdes posmam!
Lai neapjuktu un viegli atcerēties formulu, varat izmantot nelielu mājienu, ko varat izdarīt pats.
Uzzīmējiet trīsstūri un ievadiet tajā parametrus elektriskā ķēde, saskaņā ar attēlu zemāk. Jums vajadzētu to iegūt šādi.
Kā to izmantot?
Mājienu trīsstūra izmantošana ir ļoti vienkārša un vienkārša. Aizveriet ar pirkstu ķēdes parametru, kas jums jāatrod.
Ja trīsstūrī atlikušie parametri atrodas vienā līmenī, tad tie ir jāreizina.
Ja trīsstūrī atlikušie parametri atrodas uz dažādi līmeņi, tad augšējais parametrs ir jāsadala ar apakšējo.
Ar mājienu trīsstūra palīdzību formulā neapjuksi. Bet labāk to visu apgūt vienādi, piemēram, reizināšanas tabulu.
secinājumus
Raksta beigās izdarīšu secinājumu.
Elektriskā strāva ir virzīta elektronu plūsma no punkta B ar mīnus potenciālu uz punktu A ar plus potenciālu. Un jo lielāka ir potenciālu starpība starp šiem punktiem, jo vairāk elektronu pārvietosies no punkta B uz punktu A, t.i. strāva ķēdē palielināsies, ja ķēdes pretestība paliek nemainīga.
Bet spuldzes pretestība iebilst pret plūsmu elektriskā strāva. Un jo lielāka pretestība ķēdē ( seriālais savienojums vairākas spuldzes), jo mazāk strāvas būs ķēdē ar nemainīgu tīkla spriegumu.
P.S. Šeit internetā es atradu smieklīgu, bet izskaidrojošu multfilmu par Ohma likuma tēmu ķēdes sadaļai.
Attiecību starp strāvas stiprumu ķēdes daļā un spriegumu šīs sadaļas galos nosaka arī G. Oma, un to sauc par Oma likums ķēdes posmam. Strāvas stiprums ķēdes sadaļā proporcionāls spriegumam sekcijas galos:
es= s U.
Fizikālais daudzums, s apgrieztais lielums,
Parāda, cik labi sadaļa pretojas strāvas plūsmai, un ir vienāda ar Ķēdes sekcijas elektriskā pretestība ieviests, aprakstot slēgtu ķēdi.
Oma likumu visbiežāk raksta kā
es = U/R.
vienība elektriskā pretestība SI ir omi (Ohm).
Pozitīvi lādētu daļiņu kustības virziens elektrisko ķēžu teorijā tiek pieņemts kā strāvas virziens, tāpēc metāla vadītājos strāvas virziens ir pretējs vadīšanas elektronu kustībai, kas faktiski pārvietojas caur metālu.
Elektrisko ķēžu elementu seriālais un paralēlais savienojums
Elektriskā strāva plūst reālās sistēmās caur elementiem, kas savienoti dažādos veidos.
7. attēlā parādīta ķēde, kas sastāv no strāvas avota, ampērmetra BET, rezistors R un atslēga Uz, kas pabeidz ķēdi.
Šo elektriskās ķēdes elementu savienošanas metodi (iepriekšējā elementa izeja ir savienota ar nākamā elementa ieeju) sauc Konsekventa. Tajā lādiņš, kas plūst caur vienu ķēdes elementu, plūst arī caur citu elementu, tāpēc strāvas stiprums katrā virknē savienotajā ķēdes elementā ir vienāds:
es = IR = IK = IA = Iε.
Strāvu mēra ar ampērmetru, kas vienmēr ir virknē savienots ar ķēdi.
Vēl viens veids, kā savienot elektriskās ķēdes elementus, ir paralēls, kurā visi elementu ieejas gali vai spailes ir savienoti vienā punktā. BET, un nedēļas nogales ir aktuālas AT(8. att.).
Tuvojoties ķēdes posmam ar šādu elementu savienojumu, lādiņi izkliedējas pa tiem; strāvas stipruma vērtība pirms atzarojuma ir vienāda ar strāvas stipruma vērtību summu elementos:
es = es 1 + es 2 +…+ IN.
Ja caur voltmetru plūst neliela strāva, kas atzarojas no galvenās ķēdes (tam ir liela iekšējā pretestība), tad voltmetrs ļoti maz kropļo ķēdes darbību. Voltmetra rādījumi šajā gadījumā ir šādi: UV = IV R.V..
Ideāls voltmetrs ir voltmetrs ar bezgalīgu pretestību, savukārt ideāls ampērmetrs ir ampērmetrs ar nulles iekšējo pretestību.
Elementu paralēlā savienojuma iezīme ir sprieguma vienlīdzība tiem, jo visiem elementiem
U= j A– j B.
Ja ķēdes sekcijā ir vairāki virknē savienoti rezistori, tad strāva caur visiem rezistoriem ir vienāda, spriegums katrā no tiem ir IR 1, IR 2 utt., spriegums sekcijas galos
U = IR 1 + IR 2 + …,
Tāpēc pašreizējā esķēdē ārpus šīs sadaļas nemainīsies, ja šī sadaļa tiks aizstāta ar vienu rezistoru
R kopā = R 1 + R 2 + … + Rn.
Ja ķēdes posms ar spriegumu U galos satur vairākus paralēli savienotus rezistorus, tad strāvas stiprums katrā rezistorā ir tāds, ka
es 1R 1 = es 2R 2 = … = U,
es = es 1 + es 2 + …
Tāpēc, ja šī sadaļa tiek aizstāta ar vienu rezistoru ar pretestību
,
Tad strāva ārējā ķēdē attiecībā pret šo ķēdes posmu nemainīsies.
Strāvu un spriegumu aprēķins dažādās ķēdes daļās
Elektriskās ķēdēs ar patvaļīgu elementu savienojumu (9. att.) ir nepieciešams:
1. Izvēlieties sekcijas, kurās elementi ir savienoti vai nu virknē, vai paralēli.
2. Nomainiet rezistorus šajās sekcijās ar vienu rezistoru, kopējo pretestību R To kopsumma nemainīs strāvas stiprumu atlikušajās ķēdes daļās.
3. Atkārtojiet šīs darbības vēlreiz, ja jaunizveidotajā ķēdē būs sadaļas ar sērijas vai paralēlais savienojums elementi. Rezultātā ķēdei jābūt līdzvērtīgai ķēdei ar vienu rezistoru, kas savienots ar strāvas avotu.
Ja ķēdē nav sekciju, kas ir tieši savienotas virknē vai tieši paralēli, ir lietderīgi apsvērt šādus vispārīgos modeļus:
1. Ķēdes mezglā (gar tā dažādajiem atzariem) ienākošo strāvu stiprumu summa ir vienāda ar no mezgla izejošo strāvu stiprumu summu.
2. Ja daži no elementiem veido slēgtu ķēdi, kas nesatur strāvas avotus, un ir dots elektriskās strāvas virziens tās sekcijās, tad, apejot ķēdi, atsevišķu sekciju strāvu un pretestību reizinājumu summa. (ņemot vērā strāvas virzienu) ir vienāda ar nulli. Piemēram, apgabalam ABCD(10. att.)
0 = (j A– j B) + (j B– j C) + (j C– j D) + (j D– j A) = es 1R 1 – es 2R 2 + es 3R 3 + es 4R 4.
3. Ja ķēdes posms ar zināmu elektriskās strāvas virzienu es satur strāvas avotu, tad labāk ir sadalīt šo sadaļu divās daļās: vienai jābūt ar strāvas avotu bez iekšējās pretestības, bet otrai ar rezistoru. R, kas ir vienāds ar strāvas avota iekšējo pretestību. Tad potenciālā starpība pirmajā no tām ir vienāda absolūtā vērtībā EMF avots strāva, un, otrkārt, potenciālu starpība ir vienāda ar Ir(Var piemērot 2. punktu). Potenciālu starpības zīme tiek izvēlēta, pamatojoties uz to, ka strāvas avota pozitīvā spailes potenciāls ir lielāks, un potenciāls pāri rezistoram ir lielāks, ja plūst elektriskā strāva. Piemēram, ķēdes sadaļā 11. attēla augšpusē
J1 – j3 = (j1 – j2) + (j2 – j3) = Ir – ,
Un uz ķēdes posma 11. attēla apakšā
J1 – j3 = (j1 – j2) + (j2 – j3) = – Ir – .
Tādējādi spriegums, ko mēra ar ideālu voltmetru strāvas avota spailēs, ir U= ja strāvas avota iekšējā pretestība ir nulle (12. att., A). Parastā lietošanā, kad elektriskā strāva plūst no (+) spailes uz (-) spaili Pēc ārējās ķēdes, spriegums U = – Ir(12. att. B). Ja strāvas avots ir akumulators, kas tiek uzlādēts no cita strāvas avota (12. att., AT), lai elektriskā strāva plūst no (+) spailes uz (-) spaili Pašreizējā avota iekšpusē, tad U = + Ir.
Kad spriegums strāvas avota spailēs tiek uzturēts nemainīgs, tiek izsaukts strāvas avots Sprieguma avots.
4. Ja elektrisko strāvu virzieni ķēdē nav zināmi, tad tos vajadzētu izvēlēties patvaļīgi.
Pareiza elektrisko ķēžu īpašību izmantošana radīs vienādojumu sistēmu, kuras risinājums noteiks elektriskās strāvas lielumu un virzienu. Ja strāvas stiprums izrādījās negatīvs, tad šajā ķēdes posmā elektriskā strāva plūst virzienā, kas ir pretējs sākotnēji izvēlētajam.
Vadītāja pretestības mērīšana: R = U / I → 1 Ohm = 1 V / 1 A.
Elektriskā pretestība (R) - elektriskās ķēdes (vadītāja) īpašība izturēt caur to plūstošo elektrisko strāvu, mērot plkst. pastāvīgs spriegums tā galos pēc šī sprieguma attiecības pret strāvas stiprumu.
Elektriskās pretestības būtība, kas balstīta uz elektroniskām idejām par matērijas struktūru: brīvi lādētu daļiņu sakārtotas kustības "zaudēšana" vadītājā to mijiedarbības laikā ar kristāla režģa joniem.
Vadītāja elektriskās pretestības atkarība no tā garuma (reostati), šķērsgriezuma un materiāla. Vadītāja materiāla pretestība:.
Jautājums: Kāpēc vadītāja pretestība ir atkarīga no tā garuma, šķērsgriezuma laukuma un materiāla?
Vadam = 
, kur ir elektriskā vadītspēja.
- (Oma likums diferenciālā formā) - nosaka attiecību starp daudzumiem katram vadītāja punktam.
Vadītāja pretestības atkarības no tā temperatūras (zema siltuma) demonstrēšana. Temperatūras pretestības koeficients.
Oma likuma piemērojamības robežas.
IV. Uzdevumi:
- Noteikt elektriskais lādiņš iziet cauri vadītāja šķērsgriezumam ar pretestību 3 omi ar vienmērīgu sprieguma pieaugumu vadītāja galos no 2 V līdz 4 V 20 s.
2. Noteikt alumīnija vadītāja šķērsgriezuma laukumu un garumu, ja tā pretestība ir 0,1 omi un masa ir 54 g.
Jautājumi:
1. Paskaidrojiet, kāpēc stieples pretestība ir atkarīga no tā materiāla, garuma un šķērsgriezuma laukuma.
2. Kā nogriezt stieples gabalu ar pretestību 5 omi?
3. Ar zīmēšanu tika dubultots vara stieples garums. Kā mainījusies viņas pretestība?
4. Kāpēc cilvēka ādas pretestība ir atkarīga no tās stāvokļa, kontakta laukuma, pielietotā sprieguma, strāvas plūsmas ilguma?
5. Vai mainīsies 120 V elektriskās lampas volframa matiņa pretestība, ja to pieslēdz strāvas avotam ar spriegumu 4 V?
6. Dambja augstums - elektriskais spriegums, ūdens plūsma no cauruma dambja pamatnē ir strāvas stiprums. Vai šī analoģija ir laba?
V. 54. § Piem. 10 Nr.3
1. Piedāvājiet projektu un aprēķiniet reostata parametrus (stieples materiāls, garums, šķērsgriezuma laukums), kura pretestību var vienmērīgi mainīt no 0 līdz 100 Ohm pie maksimālās elektriskās strāvas līdz 2 A.
2. Kā mainās stieples pretestība, to izstiepjot? Mēģiniet noteikt šo atkarību elastīgo deformāciju robežās. Ierosināt dizainu un aprēķināt parametrus ierīcei (spriegojuma mērītājs), kas paredzēta mehāniskās slodzes mērīšanai.
Papildus informācija: Tensorezistīvs efekts - materiāla pretestības izmaiņas deformācijas laikā(nesen radītie materiāli no alumīnija un silīcija maina savu triecienizturību gandrīz 900 reizes).
3. Iesakiet dizainu un aprakstiet elektroinstalācijas shēma ierīce vadītāja pretestības atkarības no temperatūras noteikšanai (iespējams ar reostatu).
4. Izmēra ūdens pretestību istabas temperatūrā un viršanas temperatūrā.
"Tieša pieredze vienmēr ir acīmredzama, un no tās var gūt labumu pēc iespējas īsākā laikā."
LABORATORIJAS DARBS Nr.3 "VADĪTĀJA MATERIĀLA IZTURĪBAS MĒRĪŠANA"
DARBA MĒRĶIS: Mācīt studentiem izmērīt vadītāja materiāla pretestību ar noteiktu precizitāti.
NODARBĪBAS VEIDS: laboratorijas darbi.
APRĪKOJUMS: Strāvas avots, laboratorijas ampērmetrs un voltmetrs, atslēga, reostats, studenta lineāls, vads uz bloka, savienojošie vadi, suports (mikrometrs).
NODARBĪBAS PLĀNS: 1. Ievaddaļa 1-2 min.
2. Ievadbrīfings 5 min
3. Darba izpilde 30 min
4. Mājas darbs 2-3 min
II. Laboratorijas uzstādīšanas shēma uz tāfeles. Kā izmērīt vadītāja pretestību; stieples šķērsgriezuma laukums; vadītāja garums?
Relatīvā un absolūtā kļūda, mērot pretestību:
III. Darba pabeigšana.
§ 16. Oma likums
Attiecība starp e. d.s, pretestību un strāvas stiprumu slēgtā ķēdē izsaka Ohma likums, ko var formulēt šādi: strāvas stiprums slēgtā ķēdē ir tieši proporcionāls elektromotora spēkam un apgriezti proporcionāls visas ķēdes pretestībai.
Strāva ķēdē plūst e. d.s; jo vairāk e. d.s. enerģijas avots, jo lielāka ir strāvas stiprums slēgtā ķēdē. Ķēdes pretestība novērš strāvas pāreju, tāpēc, jo lielāka ir ķēdes pretestība, jo mazāka ir strāva.
Oma likumu var izteikt ar šādu formulu:
kur r ir ķēdes ārējās daļas pretestība,
r 0 - ķēdes iekšējās daļas pretestība.
Šajās formulās strāvas stiprums ir izteikts ampēros, piem. d.s. - voltos, pretestība - omos.
Lai izteiktu mazu strāvu, ampēra vietā tiek izmantota mērvienība, kas ir tūkstoš reižu mazāka par ampēru, ko sauc par miliamperu ( ma); 1 a - 1000 ma.
Visa ķēdes pretestība:
Ja atrodas e. d.s. 1 iekšā slēgtā ķēdē strāva 1 a, tad šādas ķēdes pretestība ir 1 ohm, t.i., 1 oms =
Oma likums ir spēkā ne tikai visai ķēdei, bet arī jebkurai tās sadaļai.
Ja ķēdes daļa nesatur enerģijas avotu, tad pozitīvie lādiņi šajā sadaļā pārvietojas no augstāka potenciāla punktiem uz zemāka potenciāla punktiem. Enerģijas avots patērē zināmu enerģiju, saglabājot potenciālo starpību starp šīs sadaļas sākumu un beigām. Šo potenciālu starpību sauc par spriegumu starp aplūkojamās sadaļas sākumu un beigām.
Tādējādi, piemērojot Ohma likumu ķēdes sadaļai, mēs iegūstam:
Oma likumu var formulēt šādi: strāvas stiprums elektriskās ķēdes daļā ir vienāds ar spriegumu šīs sekcijas spailēs, dalītu ar tās pretestību.
Spriegums ķēdes posmā ir vienāds ar strāvas stipruma un šīs sekcijas pretestības reizinājumu, t.i. U=ir.
No Oma likuma izteiksmes slēgtai ķēdei mēs iegūstam
kur Ir. - sprieguma kritums pretestībā r., t.i., ārējā shēmā vai, citiem vārdiem sakot, spriegums uz enerģijas avota (ģeneratora) U spailēm,
Ir 0 - sprieguma kritums pretestībā r0., t.i., enerģijas avota (ģeneratora) iekšpusē; tas definē daļu no e. d.s., kas tiek tērēts strāvas vadīšanai caur enerģijas avota iekšējo pretestību.
Tiek saukts instruments, ko izmanto strāvas mērīšanai ķēdē ampērmetrs(milimetrs). Spriegumu, kā minēts iepriekš, mēra ar voltmetru. Ampermetra un voltmetra simbols ir parādīts attēlā. 15, a. Lai ieslēgtu ampērmetru, strāvas ķēde tiek pārrauta un pārrāvuma vietā vadu galus savieno ar ampērmetra skavām (15. att., b). Tādējādi visa izmērītā strāva iet caur ierīci; šādu iekļaušanu sauc konsekventi. Voltmetrs ir pievienots ķēdes sekcijas sākumam un beigām, šo voltmetra iekļaušanu sauc paralēli. Voltmetrs parāda sprieguma kritumu šajā sadaļā. Ja voltmetrs ir pievienots sākumam 
ārējā ķēde - uz enerģijas avota pozitīvo polu un līdz ārējās ķēdes galam - uz enerģijas avota negatīvo polu, tad tas parādīs sprieguma kritumu visā ārējā ķēdē, kas vienlaikus būs arī spriegums enerģijas avota spailēs.
Spriegums enerģijas avota (ģeneratora) spailēs ir vienāds ar starpību starp emf. un sprieguma kritums pāri šī avota iekšējai pretestībai, t.i.
U=E – Ir 0(25)
Ja samazināsim ārējās ķēdes pretestību r, tad visas ķēdes pretestība r + r 0 arī samazināsies, un ķēdē palielināsies strāva. Palielinoties strāvai, sprieguma kritums enerģijas avota iekšpusē ( Ir 0) palielināsies, jo iekšējā pretestība r 0 enerģijas avots paliek nemainīgs. Līdz ar to, samazinoties ārējās ķēdes pretestībai, samazinās arī spriegums enerģijas avota spailēs. Ja enerģijas avota spailes savieno vadītājs ar pretestību, kas praktiski vienāda ar nulli, tad ķēdē strāva ir I = .
Šī izteiksme nosaka maksimālā strāva, ko var iegūt dotā avota ķēdē.
Ja ārējās ķēdes pretestība praktiski ir nulle, tad šo režīmu sauc īssavienojums.
Enerģijas avotiem ar zemu iekšējo pretestību, piemēram, priekš elektriskie ģeneratori(elektriskās mašīnas) un skābes akumulatori, īssavienojumsļoti bīstami - tas var atspējot šos avotus.
Īssavienojums notiek diezgan bieži, piemēram, uztvērēju ar strāvas avotu savienojošo vadu izolācijas pārkāpuma dēļ. Metāliski (parasti vara) lineārie vadi, kuriem atņemts izolācijas pārsegs, savstarpēji saskaroties, veido ļoti mazu pretestību, kuru, salīdzinot ar uztvērēja pretestību, var uzskatīt par vienādu ar nulli.
Elektroiekārtu aizsardzībai no īssavienojuma strāvām tiek izmantotas dažādas drošības ierīces.
1. piemērs Uzlādējams akumulators ar e. d.s. 42 iekšā un iekšējā pretestība 0,2 ohm slēgts enerģijas uztvērējam ar pretestību 4 ohm. Nosakiet strāvu ķēdē un spriegumu uz akumulatora spailēm.
2. piemērs. Skābes akumulatoram ir d.s. 2 iekšā un iekšējā pretestība - r 0 \u003d 0,05 ohm. Kad akumulatoram ir pievienota ārējā pretestība, strāva ir 4 a. Nosakiet ārējās ķēdes pretestību.
3. piemērsĢenerators līdzstrāva iekšējā pretestība ir 0,3 ohm. Noteikt e. d.s. ģenerators, ja to ieslēdzot uz enerģijas uztvērēju ar pretestību 27,5 ohmģeneratora spailēs spriegums ir iestatīts uz 110 iekšā.
Strāvu, kas plūst slēgtā ķēdē, var atrast no šādas izteiksmes:
E, d.s. ģenerators ir:
E=U+Ir=110+4 0,3=111,2 iekšā.
4. piemērs Skābes akumulators ar e. d.s. 220 iekšā un iekšējā pretestība 0,5 ohm bija īssavienojums. Nosakiet strāvu ķēdē.
Tā kā piemērā parādītajam akumulatora tipam normālas (desmit stundu) izlādes laikā strāva ir 3,6 a, tad strāva ir 440 a noteikti ir bīstams akumulatora integritātei.