Daxili Müqavimət, EMF və Elektrik Cərəyanı – Həll edilmiş Təcrübə Problemləri – Bütün Fərqlər
Mündəricat
Daxili müqavimət hüceyrələr və batareyalar tərəfindən cərəyan axınına verilən müqavimətdir. Bu istilik istehsalı ilə nəticələnir. Ohm daxili müqaviməti ölçmək üçün vahiddir.
Daxili müqaviməti təyin etmək üçün müxtəlif düsturlar mövcuddur. Məlumatlarla təmin olunarsa, istənilən suala cavab tapa bilərik. Məsələn, Daxili müqaviməti tapmaq üçün bu düsturdan istifadə edirik:
e = I (r + R)
Bu düsturda e, EMF və ya elektrohərəkətverici qüvvədir. ohm ilə ölçülür, I Amper (A) ilə ölçülən Cərəyanlar və R yük müqaviməti, r Daxili müqavimətdir. Ohm daxili müqavimətin ölçü vahididir.
Əvvəllər verilmiş düstur bu formada yenidən təşkil edilmişdir,
- e = Ir+ IR
- e = V + Ir
V hüceyrə üzrə tətbiq olunan potensial fərq kimi işarələnir və I hüceyrədən keçən cərəyanı təmsil edir.
Qeyd: Elektromotor qüvvəsi (EMF) həmişə hüceyrənin potensial fərqindən (V) böyükdür.
Beləliklə, bəzi parametrləri bilmək bizi başqalarını tapmağa vadar edir. Fizikanın gündəlik həyatımızda istifadəsini, düsturlar və təsvirlərlə birlikdə parametrləri hesablamaq yollarını bilməyə kömək edəcək bir çox təcrübə problemlərinə bu məqalədə toxunacağam. Sadəcə sona qədər yanımda ol.
Açıq dövrədə batareya arasındakı potensial fərqterminallar 2,2 voltdur. Potensial fərq 5 ohm müqavimətlə birləşdirildikdə 1,8 volta qədər azalır. Daxili müqavimət tam olaraq nədir?
Bu açıq dövrədir. Batareyanın daxili müqaviməti açıq dövrədə onun üzərində heç bir gərginlik düşməsi yoxdur. Qapalı bir dövrə meydana gəldikdə, cərəyan daxili müqavimətdən keçir, gərginliyin azalmasına səbəb olur və batareyada gərginliyin azalmasına səbəb olur.
Bu halda, daxili müqaviməti müəyyən etməlisiniz. Açılış və bağlanma zamanı dövrə boyunca gərginliyi, həmçinin yük müqavimətini ölçürsən. Bu problemi həll etmək üçün əvvəlcə bəyanatda göstərilən məlumatları toplamaq və sonra nəyin hesablanması lazım olduğunu proqnozlaşdırmaq lazımdır.
Həmçinin bax: Proqramlaşdırılmış Qərarla Proqramlaşdırılmamış Qərar Arasındakı Fərq (Açıqlanır) – Bütün FərqlərMəlumatlar: Potensial fərq V = 2.2 Volt , Yük müqavimət Müqavimət= 5 ohm, potensial fərqin düşməsi 1,8 voltdur,
Daxili müqaviməti tapın.
Bunu tapmaq üçün aşağıdakı addımları həll etməliyik.
Əvvəlcə , yük cərəyanını tapmalıyıq ,
I = V/R belə ki, 1.8/5 = 0.36A
Sonra, Gərginlik düşməsini tapın batareyanın daxili müqaviməti:
2,2V-1,8V=0,4V
Beləliklə, daxili müqavimətin cərəyanını və gərginliyini bilməklə:
R=V/I, 0,4/0,36 1,1 ohm verir
Buna görə də daxili müqavimət 1,1 ohmdur.
Açıq dövrədə hüceyrənin terminalları arasındakı potensial fərq 2,2 voltdur. Terminalpotensial fərq hüceyrənin terminalları arasında 5 ohm müqavimətlə 1,8 voltdur. Hüceyrənin daxili müqaviməti nə olacaq?
Bu, biri 5 ohm olan 2,2 V-luq mənbədə ardıcıl qoşulmuş iki rezistor haqqında sadə sualdır. Beləliklə, sual yaranır ki, seriyalı birləşmədəki digər müqavimət nədir, daxili batareya müqaviməti?
Bu, inanılmaz dərəcədə sadədir. Əvvəlcə 2,2 Voltluq hüceyrəni, sonra R (daxili rezistor), 5 ohm xarici rezistoru çəkin və nəhayət mənbəyə qayıdın.
5 ohm-da 1,8 voltluq düşmə var. .
Əgər ondan keçən cərəyan I = 1,8/5 amper = 0,36 A olarsa, daxili rezistor tam olaraq nədir?
Gəlin ona nəzər salaq,
R = E / I, beləliklə (2,2 – 1,8)V / 0,36A
= 0,4 / 0,36 və 1,111 ohm
<1-ə bərabərdir>Burada daxili müqavimət 1,11 ohm-dur.
Bu sualı həll etməyin alternativ yolları var, məsələn:
Hüceyrə 5 ohm-a qoşulduqda , dövrədən keçən cərəyan I = 2.2/(5+r) A. Burada r hüceyrənin daxili müqavimətidir. 5 ohm müqavimətdə düşmə gərginliyi
5×2,2/(5+r)=2,2–1,8 və
11=2+0,4r-dir. ,
belə ki, r=9/.4 ohm.
Qapalı dövrə Cərəyanı və Keçiriciliyi təmin edir
Üçüncü və ən dəqiq üsul bunun həlli,
- Daxili müqavimətdə gərginliyin düşməsi 2,2-ə bərabərdir –1,8 = 0,4 V.
5 ohm müqavimətdən keçən cərəyan=1,85=0,36A
İki müqavimət ardıcıl qoşulduqda eyni cərəyan axacaq onlar vasitəsilə.
IR=0.40.36=1.11Ω
Məncə, indi siz batareyaların daxili müqavimətini necə hesablayacağınızı bilirsiniz.
Düşünün. biri 50 Vt, digəri isə 75 Vt olan iki ampul, hər ikisi 120 V gücündədir. Hansı lampa ən davamlıdır? Hansı lampanın ən yüksək cərəyanı var?
Eyni gərginlikdə daha yüksək gücdə işləmək üçün cərəyan daha böyük olmalıdır. Cərəyan müqavimətlə tərs mütənasib olduğundan daha yüksək gücə malik lampanın müqaviməti daha azdır.
Güc cərəyanı ilə müqaviməti birləşdirən tənliyə baxaraq eyni nəticəyə gəlmək olar:
P=U2/R
Közərmə lampasının müqavimətini ölçərkən diqqətli olmaq lazımdır: filament isti olana nisbətən soyuq olduqda əhəmiyyətli dərəcədə dəyişəcək. Bir közərmə lampası soyuq olduqda, isti olduğu ilə müqayisədə demək olar ki, tamamilə qısaldılır.
Müqavimət nə qədər aşağı olarsa, enerji istehlakı bir o qədər yüksək olar (bərabər Gərginlik üçün). Müqavimət daha aşağı olduğu üçün eyni elektrik təzyiqi (Gərginlik) üçün daha çox cərəyan keçə bilər
Güc = V2 / R
50 Vt lampa üçün formulasından istifadə , R=V2/P = 1202/50 = 288 Ohm.
I=P/V = 50/120 = 0,417 Amper 50 vattlıq lampa tərəfindən istehlak edilir.
Üçün75w lampa, R=V2/P = 1202 / 75 = 192 ohm.
I=P/V = 75/120 = 0,625 Amper 75 vattlıq lampa tərəfindən istehlak edilir.
50w lampanın müqaviməti ən yüksəkdir.
Ən çox cərəyan 75w lampa tərəfindən aparılır.
Eynşteyn tənliyi fizikanın əsas yeniliyidir
12 voltluq batareya 10 ohm yükə qoşuldu. Çəkilən cərəyan 1,18 amper idi. Batareyanın daxili müqaviməti nə idi?
Başlamaq üçün batareyanın gərginliyinin və ya EMF-nin tam olaraq 12V olduğunu düşünməlisiniz. İndi Ohm Qanunundan istifadə edərək daxili müqaviməti həll edə bilərsiniz.
Cəmi = 12 V / 1,18 A = 10,17 ohm Rcəmi = V/I = 12 V / 1,18 A = 10,17 ohm
Ümumi – Rload = 10,17 ohm – 10 ohm = 0,017 ohm
Məlum potensial fərqə qoşulmuş məlum müqavimət yükü ilə yayılan güc belə hesablana bilər... Bir dəqiqə ərzində 10V batareya 10 ohm müqavimət yükü təmin edir. Tam olaraq nədir? 24 voltluq batareya göstərilən dövrədə 1 ohm daxili müqavimətə malikdir və ampermetr 12 A cərəyanı göstərir.
Yaxud bunu belə edə bilərsiniz
Bunun cavabı sualına birbaşa Ohm Qanununda rast gəlmək olar.
Ohm Qanununa əsasən, ardıcıl qoşulmuş dövrədə gərginlik, müqavimət və cərəyan hesablana bilər.
V=I⋅R
burada V gərginliyi, I cərəyanı, R isə müqaviməti bildirir
Biz həmçinin bilirik ki, biz ardıcıl olaraq ümumi müqaviməti hesablaya bilərik-sadəcə yol boyu tapdığımız bütün Ohmları əlavə etməklə bağlı dövrə. Bu halda, biz xarici müqavimətə (R etiketli) və batareyanın daxili müqavimətinə (bunu r etiketləyəcəyik) sahibik.
Çünki biz indi gərginliyi (12V), cərəyanı (1.18A), və xarici müqavimət (10), biz aşağıdakı tənliyi həll edə bilərik:
I⋅(R+r)=V
R+r=VI
r=VI− R
Dəyişənlərimiz üçün həqiqi ədədlərin əvəz edilməsi:
r=121.18−10≈0.1695Ω
Əsas Elektrik və onun elementləri haqqında videoya baxın
Batareyanın terminal potensial fərqi 20 ohm xarici müqavimətə qoşulduqda 12 volt və 45 ohm xarici müqavimətə qoşulduqda 13,5 volt təşkil edir. Batareyanın emf və daxili müqaviməti nədir?
E batareyanın EMF, R isə batareyanın daxili müqaviməti olsun, onda 20 ohm üçün cərəyan 12/20= 0,6A və 45 ohm üçün cərəyan 13,5/45= 0,3A, belə ki, birinci şərt 0,6R+12=E və ikinci şərt 0,3R+13,5=E, beləliklə həll R= 5 ohm və E= 15v.
E= 15 V
r=5 Ohm
Bununla bağlı necə gedə bilərsiniz:
Hər bir dövrə üçün cərəyanı təyin edin,
I1=0,6[A ] və I2=0 .3[A]
U=E-I*r tənliyindən istifadə edərək hər bir dövrə üçün tənlik yazın. İki tənlik və iki dəyişən olacaq.
E-ni hesablayın.
r tapmaq üçün E-nin həll edilmiş qiymətini hər hansı tənliyə birləşdirin.
Fizika hər şey haqqındaelektrik sxemləri
Cərəyan 1.5A olduqda, batareyanın PD-si 10V, cərəyan 2.5A olduqda, PD 8V-dir. Batareyanın daxili müqaviməti nədir?
Problem ifadəsinə əsasən
Vbat – Ix Ri = Pd
və belə güman edilir ki
10 = Vbat – 1.5*Ri (Tənlik 1)
və
8 = Vbat – 2.5*Ri (Tənlik 2)
Bizdə iki xətti olan iki birinci dərəcəli cəbr tənliyi var. naməlum kəmiyyətlərdir ki, biz onları əvəz etməklə kifayət qədər asanlıqla həll edə bilərik. 1-ci tənlik
Vbat = 10-un 1,5*Ri-yə vurulması
və onu 2-ci tənliyə daxil etməklə
8 = (10 + 1,5 Ri) əldə etmək üçün yenidən təşkil edilir. mənfi 2,5 Ri
Ona görə də
8 + (1,5–2,5) = 10
Beləliklə, Ri-ni təyin etmək üçün
-2 bərabərdir - Ri
nəticədə Ri = 2 ohm
Həmçinin bax: Debriyaj VS ND-nin Avtomatikdə Boşaldılması: Müqayisə - Bütün FərqlərHüceyrənin daxili müqavimətini və emf-ni necə tapmaq barədə videoya baxın
Nədir vatt və volt arasındakı fərq?
Volt potensial enerji vahididir . Bu, cərəyan vahidinin nə qədər enerji verə biləcəyini göstərir, halbuki amper cərəyanı ölçmək üçün vahiddir. O, bizə saniyədə axan elektronların sayı haqqında məlumat verir.
Vatt vaxt vahidi üçün nə qədər enerji sərf edildiyini bildirən güc vahididir. Bir vatt, bir amper cərəyanı axdığı zaman bir voltluq təchizatı ilə təmin edilən güc miqdarıdır: 1 V 1 A 1 Vt-ə bərabərdir
İstifadə olunan enerjinin miqdarını hesablamaq üçün vatları vaxta görə vurun. Kilovat-saat (kWh) astandart enerji vahidi bir saat ərzində bir vatt enerji istifadə edildikdə sərf olunan enerjinin miqdarından 1000 dəfə çoxdur.
Düşünürəm ki, siz vatt və volt və onların fərqləri ilə kifayət qədər tanışsınız.
Budur, standart elektrik ölçü vahidlərini simvolları ilə birlikdə göstərən cədvəl
Elektrik parametri | SI vahidi ölçü | Simvol | Təsvir |
Gərginlik | Volt | V və ya E | Elektrik potensialını ölçmək üçün vahid V=I x R |
Cərəyan | Amper | I və ya i | Elektrik cərəyanını ölçmək üçün vahid I = V/ R |
Müqavimət | Ohm | R, Ω | Vahid DC müqaviməti R=V/I |
Güc | Vatt | W | Güc Ölçmə Vahidi P = V × I |
Keçiricilik | Siemen | G və ya ℧ | Müqavimətin tərsi G= 1/R |
Yükləmə | Coulomb | Q | Elektrik yükünü ölçmək üçün vahid Q=C x V |
Elektrik cərəyanının dəyərlərinin ölçülməsi üçün standart beynəlxalq vahidlər
Yekun fikirlər
Daxili müqavimət elektrik cərəyanının axınına müqavimətdir. hüceyrələr və batareyalar vasitəsilə təmin edilən cərəyan. Bu müqavimət həm də istilik əmələ gəlməsi ilə nəticələnir. Müxtəlif parametrlərelektrik cərəyanı bizə digər naməlum parametrləri tapmağa kömək edir.
Müxtəlif təcrübə problemləri bizi bu parametrləri daha yaxşı başa düşməyə aparır. Bizə elektromotor qüvvələri (EMF), daxili müqaviməti və cərəyanı da tapmağa kömək edən müxtəlif problemlər əvvəllər həll edilmişdi.
Fizika təkcə dərk etmək deyil; gündəlik həyatımızın fiziki parametrləri haqqında elmdir. Buraya cərəyan, keçiricilik və müxtəlif fizika qanunları da daxildir.
Sizə lazım olan tək şey bu problemləri məşq etmək və imtahanlarınızdan və həyatınızda qarşılaşdığınız hər hansı ədədi problemdən keçmək üçün düsturları əzbərləməkdir.