Унутранае супраціўленне - гэта супрацьдзеянне, якое аказваецца току элементамі і батарэямі. Гэта прыводзіць да выпрацоўкі цяпла. Ом - гэта адзінка вымярэння ўнутранага супраціўлення.

Існуюць розныя формулы для вызначэння ўнутранага супраціўлення. Мы можам знайсці адказы на любое пытанне, калі нам даць дадзеныя. Напрыклад, каб знайсці ўнутранае супраціўленне, мы выкарыстоўваем наступную формулу:

e = I (r + R)

У гэтай формуле e — ЭРС або электрарухаючая сіла, якая вымяраецца ў омах, I - гэта ток, які вымяраецца ў амперах (A), а R - гэта супраціўленне нагрузцы, а r - гэта ўнутранае супраціўленне. Ом — адзінка вымярэння ўнутранага супраціўлення.

Прыведзеная раней формула перабудавана ў наступным выглядзе:

• e = Ir+ IR
• e = V + Ir

V пазначаецца як рознасць патэнцыялаў, прыкладзеных да ячэйкі, а I ўяўляе ток, які цячэ праз ячэйку.

Заўвага: Электрарухаючая сіла (ЭРС) заўсёды большая за рознасць патэнцыялаў (V) элемента.

Такім чынам, веданне некаторых параметраў вядзе нас да пошуку іншых. У гэтым артыкуле я буду разглядаць многія практычныя задачы, якія дапамогуць вам даведацца пра выкарыстанне фізікі ў нашым паўсядзённым жыцці і спосабы вылічэння параметраў разам з формуламі і апісаннямі. Проста трымайся са мной да канца.

Пры разрыве ланцуга розніца патэнцыялаў паміж батарэяйна клемах 2,2 вольта. Рознасць патэнцыялаў памяншаецца да 1,8 вольта, калі ён падлучаны праз супраціў 5 Ом. Што такое ўнутранае супраціўленне?

Гэта адкрыты ланцуг. Унутранае супраціўленне акумулятара не мае падзення напружання пры разрыве ланцуга. Калі ўтворыцца замкнёны ланцуг, ток праходзіць праз унутраны супраціў, выклікаючы падзенне напружання і зніжэнне напружання на батарэі.

У гэтым выпадку вы павінны вызначыць унутраны супраціў. Вы вымяраеце напружанне ў ланцугу, калі ён размыкаецца і замыкаецца, а таксама супраціў нагрузкі. Каб вырашыць гэту праблему, спачатку нам трэба сабраць даныя, прадстаўленыя ў заяве, а затым прадказаць, што трэба вылічыць.

Даныя: Рознасць патэнцыялаў V = 2,2 Вольта, нагрузка супраціўленне Супраціўленне= 5 Ом, падзенне рознасці патэнцыялаў роўна 1,8 вольта,

Знайдзіце ўнутранае супраціўленне.

Каб знайсці яго, нам трэба выканаць наступныя крокі.

Спачатку , нам трэба знайсці ток нагрузкі як ,

I = V/R так, 1,8/5 = 0,36A

Тады, Знайдзіце падзенне напружання унутраны супраціў батарэі:

2,2В-1,8В=0,4В

Такім чынам, ведаючы ток і напружанне ўнутранага супраціўлення:

R=V/I, 0,4/0,36 дае 1,1 Ом

Такім чынам, унутраны супраціў роўны 1,1 Ом.

У незамкнутым ланцугу рознасць патэнцыялаў паміж клемамі элемента складае 2,2 вольта. Тэрміналрозніца патэнцыялаў складае 1,8 вольта з супрацівам 5 Ом на клемах элемента. Якім будзе ўнутранае супраціўленне элемента?

Гэта простае пытанне аб двух рэзістарах, злучаных паслядоўна праз крыніцу 2,2 В, адзін з якіх мае 5 Ом. Пытанне ў тым, які іншы супраціў у серыйнай камбінацыі, унутраны супраціў батарэі?

Гэта неверагодна проста. Спачатку намалюйце 2,2-вольтавую ячэйку, затым R (унутраны рэзістар), знешні рэзістар 5 Ом і, нарэшце, вярніцеся да крыніцы.

Праз 5 Ом падзенне напружання складае 1,8 вольта. .

Што такое ўнутраны рэзістар, калі праз яго цячэ ток I = 1,8/5 ампер = 0,36 A?

Давайце паглядзім на яго,

R = E / I, такім чынам, (2,2 – 1,8)V / 0,36A

= 0,4 / 0,36 і роўна 1,111 Ом

Тут унутраны супраціў складае 1,11 Ом.

Існуюць альтэрнатыўныя спосабы вырашэння гэтага пытання, напрыклад:

Калі элемент падключаны да 5 Ом , ток, які праходзіць па ланцугу, складае I = 2,2/(5+r) A. Дзе r — унутранае супраціўленне элемента. Падзенне напружання на супраціўленні 5 Ом складае

5×2,2/(5+r)=2,2–1,8 і

11=2+0,4r ,

так што r=9/0,4 Ом.

Замкнёны ланцуг забяспечвае ток і праводнасць

Трэці і найбольш дакладны спосаб вырашаючы гэта,

• Падзенне напругі на ўнутраным супраціўленні роўна 2,2 –1,8 = 0,4 В.

Ток праз супраціўленне 5 Ом=1,85=0,36A

Калі два супраціўленні злучаны паслядоўна, будзе цячы аднолькавы ток праз іх.

IR=0.40.36=1.11Ω

Я думаю, цяпер вы ведаеце, як разлічыць унутраны супраціў батарэі.

Разгледзім дзве лямпачкі, адна на 50 Вт, а другая на 75 Вт, абедзве на 120 В. Якая лямпа самая трывалая? Якая лямпа мае найбольшы ток?

Сіла току павінна быць большай, каб працаваць з большай магутнасцю пры такім жа напружанні. Паколькі ток адваротна прапарцыянальны супраціўленню, лямпачка з большай магутнасцю мае меншы супраціў.

Гледзячы на ​​ўраўненне, якое злучае магутнасць току і супраціўленне, можна прыйсці да такой жа высновы:

P=U2/R

Пры вымярэнні супраціўлення лямпачкі напальвання трэба быць асцярожным: яно значна зменіцца, калі нітка халодная, чым калі яна гарачая. Калі лямпачка напальвання халодная, яна амаль поўнасцю замыкаецца, чым калі яна гарачая.

Чым меншае супраціўленне, тым вышэй спажываная магутнасць (пры аднолькавым напружанні). З-за меншага супраціву можа працякаць большы ток пры такім жа электрычным ціску (напружанні)

Выкарыстоўваючы формулу Магутнасць = V2 / R

Для лямпачкі 50 Вт , R=V2/P = 1202/50 = 288 Ом.

I=P/V = 50/120 = 0,417 А спажывае 50-ватная лямпачка.

Для75 Вт лямпачка, R=V2/P = 1202 / 75 = 192 Ом.

I=P/V = 75/120 = 0,625 А спажывае 75-ватная лямпачка.

супраціўленне лямпачкі магутнасцю 50 Вт самае высокае.

Найбольшы ток мае лямпачка магутнасцю 75 Вт.

Ураўненне Эйнштэйна з'яўляецца галоўным новаўвядзеннем фізікі

Акумулятар на 12 вольт быў падключаны да нагрузкі 10 Ом. Сіла току была 1,18 ампера. Якое ўнутранае супраціўленне акумулятара?

Для пачатку вы павінны выказаць здагадку, што напружанне або ЭРС акумулятара роўна 12В. Цяпер вы можаце знайсці ўнутранае супраціўленне, выкарыстоўваючы закон Ома.

Rагульны = 12 В / 1,18 A = 10,17 Ом Rагульны = V/I = 12 В / 1,18 A = 10,17 Ом

Усяго – Rнагрузка = 10,17 Ом – 10 Ом = 0,017 Ом

Магутнасць, якая рассейваецца нагрузкай з вядомым супрацівам, падключанай праз вядомую розніцу патэнцыялаў, можа быць разлічана па формуле... На працягу адной хвіліны батарэя 10 В забяспечвае рэзістыўную нагрузку 10 Ом. Што менавіта гэта такое? Батарэя 24 вольт мае ўнутранае супраціўленне 1 Ом у паказанай схеме, а амперметр паказвае сілу току 12 А.

Або вы можаце зрабіць гэта так

Адказ на гэта пытанне можна знайсці непасрэдна ў законе Ома.

Згодна з законам Ома можна вылічыць напружанне, супраціўленне і ток у паслядоўна злучаным ланцугу.

V=I⋅R

дзе V пазначае напружанне, I пазначае сілу току, а R пазначае супраціўленне

Мы таксама ведаем, што можам вылічыць поўнае супраціўленне паслядоўна-злучанай ланцуга, проста склаўшы ўсе Омы, якія мы знойдзем на гэтым шляху. У гэтым выпадку мы маем знешняе супраціўленне (пазначанае R) і ўнутранае супраціўленне батарэі (якое мы будзем пазначаць r).

Паколькі цяпер мы ведаем напружанне (12В), ток (1,18A), і знешняга супраціву (10), мы можам вырашыць наступнае ўраўненне:

I⋅(R+r)=V

R+r=VI

r=VI− R

Замена рэальных лікаў замест нашых зменных:

r=121,18−10≈0,1695Ω

Праверце відэа пра асноўную электрычнасць і яе элементы

Рознасць клем акумулятара складае 12 вольт пры падключэнні да знешняга супраціву 20 Ом і 13,5 вольт пры падключэнні да вонкавага супраціву 45 Ом. Якія ЭРС і ўнутранае супраціўленне батарэі?

Няхай E — ЭРС батарэі, а R — унутранае супраціўленне батарэі, тады пры 20 Ом ток будзе 12/20 = 0,6 А, а пры 45 Ом ток 13,5/45= 0,3A, таму першая ўмова 0,6R+12=E, а другая ўмова 0,3R+13,5=E, такім чынам, рашэнне R= 5 Ом і E= 15v.

E= 15 В

r=5 Ом

Вось як гэта зрабіць:

Вызначце сілу току для кожнай ланцуга,

I1=0,6[A ] і I2=0 .3[A]

Напішыце ўраўненне для кожнай схемы, выкарыстоўваючы ўраўненне U=E-I*r. Будуць два ўраўненні і дзве зменныя.

Вылічыце E.

Каб знайсці r, устаўце вырашанае значэнне для E назад у любое ўраўненне.

Фізіка - гэта ўсё абэлектрычныя ланцугі

Калі ток 1,5 А, PD батарэі складае 10 В, а калі ток 2,5 А, PD складае 8 В. Якое ўнутранае супраціўленне батарэі?

Згодна з пастаноўкай задачы,

Vbat – Ix Ri = Pd

і мяркуецца, што

10 = Vbat – 1,5*Ri (Ураўненне 1)

і

8 = Vbat – 2,5*Ri (Ураўненне 2)

У нас ёсць два лінейныя алгебраічныя ўраўненні першага парадку з двума невядомыя велічыні, якія мы можам даволі лёгка вырашыць шляхам падстаноўкі. Ураўненне 1 перабудоўваецца так, каб даць

Vbat = 10, памножанае на 1,5*Ri

і падстаўленне яго да ўраўнення 2 дае

8 = (10 + 1,5 Ri) мінус 2,5 Ri

Таму

8 + (1,5–2,5) = 10

Такім чынам, каб вызначыць Ri,

-2 роўна - Ri

у выніку Ri = 2 Ом

Паглядзіце відэа пра тое, як даведацца ўнутранае супраціўленне і ЭРС элемента

Што такое розніца паміж ватамі і вольтамі?

Вольт з'яўляецца адзінкай патэнцыйнай энергіі . Ён паказвае, колькі энергіі можа даць адзінка току , у той час як ампер з'яўляецца адзінкай для вымярэння току. Ён паведамляе нам пра колькасць электронаў, якія цякуць у секунду.

Ват - гэта адзінка магутнасці, якая паказвае, колькі энергіі выкарыстоўваецца ў адзінку часу. Адзін ват - гэта колькасць магутнасці, якое забяспечваецца крыніцай у адзін вольт, калі цячэ адзін ампер току: 1 В 1 А роўна 1 Вт

Каб вылічыць колькасць спажытай энергіі, памножце ват на час. Кілават-гадзіна (кВт·г) - гэта астандартная адзінка энергіі, якая ў 1000 разоў перавышае колькасць энергіі, спажыванай пры выкарыстанні аднаго ват магутнасці на працягу адной гадзіны.

Я думаю, што вы добра знаёмыя з ватамі і вольтамі і іх адрозненнямі.

Вось табліца, якая паказвае стандартныя электрычныя адзінкі вымярэнняў разам з іх сімваламі

Стандартныя міжнародныя адзінкі для вымярэння значэнняў электрычнага току

Заключныя думкі

Унутранае супраціўленне - гэта супраціў патоку ток, які падаецца праз элементы і батарэі. Гэта супраціўленне таксама прыводзіць да выпрацоўкі цяпла. Розныя параметрыэлектрычны ток дапамагае нам знайсці іншыя невядомыя параметры.

Розныя практычныя задачы прыводзяць нас да лепшага разумення гэтых параметраў. Раней разглядаліся розныя праблемы, якія дапамаглі нам знайсці электрарухаючыя сілы (ЭРС), унутранае супраціўленне і ток.

Фізіка - гэта не толькі разуменне; гэта навука аб фізічных параметрах нашага паўсядзённага жыцця. Ён таксама ўключае законы току, электраправоднасці і розныя законы фізікі.

Усё, што вам трэба ведаць, гэта практыкаваць гэтыя задачы і запамінаць формулы, каб прайсці экзамены і любыя лікавыя праблемы, з якімі вы сутыкнецеся ў сваім жыцці.