Закон Ома. Электрическое сопротивление. Закон Джоуля-Ленца
Любую электрическую цепь можно охарактеризовать силой тока, напряжением и сопротивлением. Между этими величинами существует связь, которую впервые теоретически и экспериментально установил немецкий ученый Георг Ом.
Закон Ома: сила ток на участке электрической цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка:
Электрическое сопротивление проводника — это противодействие, которое атомы или молекулы проводника оказывают направленному перемещению зарядов.
Электрическое сопротивление обозначается буквой . Единицей измерения является Ом.
Сопротивление зависит от длины проводника , площади поперечного сечения и материала проводника :
где — удельное сопротивление проводника, зависящее от свойства материала проводника.
Величину, обратную сопротивлению, называют проводимостью
Сопротивление проводников зависит от их температуры. Сопротивление проводника при любой температуре (с достаточной степенью точности при изменении температуры в пределах ) можно определять выражением
где — сопротивление проводника при конечной температуре — сопротивление проводника при начальной температуре — температурный коэффициент сопротивления.
Для замкнутой электрической цепи, изображенной на рисунке 1.9, ЭДС источника можно определить выражение
где — сопротивление источника; — сопротивление потребителя (сопротивлением проводов пренебрегают).
Ток в замкнутой цепи равен
Данное выражение является математическим выражением закона Ома для замкнутой цепи.
В проводах линии передачи электрической энергии, обмоток якорей и полюсов электрических машин, электробытовых приборов и других потребителей происходит преобразование электрической энергии в тепловую. Ток , протекая по проводнику с сопротивлением , нагревает этот проводник. За время в этом проводнике выделяется тепло, количество которого определяется количеством электрической энергии, затраченной в этом проводнике, т. е.
где — количество тепла, выделенного в проводнике, Дж.
Приведенная зависимость является математическим выражением закона Джоу-ля-Ленца.
Закон Джоуля-Ленца устанавливает зависимость между количеством тепла и электрической энергией: количества тепла, выделенное тоном в проводнике, пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока по проводнику.
Эта страница взята со страницы лекций по предмету теоретические основы электротехники (ТОЭ):
Предмет теоретические основы электротехники
Возможно эти страницы вам будут полезны: