Ներքին դիմադրություն, EMF և էլեկտրական հոսանք – Լուծված պրակտիկայի խնդիրներ – Բոլոր տարբերությունները

 Ներքին դիմադրություն, EMF և էլեկտրական հոսանք – Լուծված պրակտիկայի խնդիրներ – Բոլոր տարբերությունները

Mary Davis

Բովանդակություն

Ներքին դիմադրությունը հակադրությունն է, որը տրամադրվում է բջիջների և մարտկոցների կողմից հոսանքի հոսքին: Դա հանգեցնում է ջերմության արտադրությանը: Օմ ներքին դիմադրությունը չափելու միավոր է:

Ներքին դիմադրությունը որոշելու տարբեր բանաձևեր կան: Մենք կարող ենք գտնել ցանկացած հարցի պատասխան, եթե մեզ տրամադրվեն տվյալները: Օրինակ, ներքին դիմադրությունը գտնելու համար մենք օգտագործում ենք այս բանաձևը.

e = I (r + R)

Այս բանաձևում e-ն EMF-ն է կամ էլեկտրաշարժիչ ուժը, որը չափվում է ohms-ով, I-ը հոսանքներն են, որոնք չափվում են ամպերով (A), իսկ R-ը բեռի դիմադրություն է, մինչդեռ r-ը ներքին դիմադրություն է: Օմ-ը ներքին դիմադրության չափման միավորն է:

Նախկինում ներկայացված բանաձևը վերադասավորվել է այս ձևով,

  • e = Ir+ IR
  • e = V + Ir

V նշվում է որպես ներուժի տարբերություն, որը կիրառվում է բջջի վրա, իսկ I-ը ներկայացնում է բջիջով հոսող հոսանքը:

Նշում. Էլեկտրաշարժիչ ուժը (emf) միշտ ավելի մեծ է, քան բջջի պոտենցիալ տարբերությունը (V):

Այսպիսով, որոշ պարամետրերի իմացությունը մեզ ստիպում է գտնել մյուսները: Այս հոդվածում ես կանդրադառնամ պրակտիկայի բազմաթիվ խնդիրներին, որոնք կօգնեն ձեզ իմանալ Ֆիզիկայի օգտագործումը մեր առօրյա կյանքում և պարամետրերը հաշվարկելու եղանակները բանաձևերի և նկարագրությունների հետ միասին: Պարզապես մնա ինձ հետ մինչև վերջ:

Բաց շղթայի վրա մարտկոցի պոտենցիալ տարբերությունըտերմինալները 2,2 վոլտ են: Պոտենցիալ տարբերությունը կրճատվում է մինչև 1,8 վոլտ, երբ այն միացված է 5 ohms դիմադրության միջոցով: Ի՞նչ է իրականում ներքին դիմադրությունը:

Սա բաց միացում է: Մարտկոցի ներքին դիմադրությունը բաց միացումում լարման անկում չունի: Երբ ձևավորվում է փակ միացում, հոսանքը հոսում է ներքին դիմադրության միջով՝ առաջացնելով լարման անկում և մարտկոցի վրա լարման իջեցում:

Այս դեպքում դուք պետք է բացահայտեք ներքին դիմադրությունը: Դուք չափում եք շղթայի լարումը, երբ այն բացվում և փակվում է, ինչպես նաև բեռի դիմադրությունը: Այս խնդիրը լուծելու համար նախ պետք է հավաքել այն տվյալները, որոնք ներկայացված են քաղվածքում, այնուհետև կանխատեսել, թե ինչ է պետք հաշվարկել:

Տվյալներ՝ Պոտենցիալ տարբերություն V = 2,2 վոլտ, բեռն դիմադրություն Դիմադրություն = 5 ohms, պոտենցիալ տարբերության անկումը 1.8 վոլտ է,

Գտեք ներքին դիմադրությունը:

Դա գտնելու համար մենք պետք է լուծենք հետևյալ քայլերը:

Առաջինը , մենք պետք է գտնենք բեռի հոսանքը որպես ,

I = V/R ուրեմն, 1.8/5 = 0.36A

Այնուհետև Գտեք լարման անկումը մարտկոցի ներքին դիմադրությունը՝

2.2V-1.8V=0.4V

Այսպիսով, իմանալով ներքին դիմադրության հոսանքն ու լարումը.

R=V/I, 0.4/0.36-ը տալիս է 1.1 ohms

Հետևաբար ներքին դիմադրությունը 1.1 ohms է:

Բաց միացումում բջիջի տերմինալների միջև պոտենցիալ տարբերությունը 2.2 վոլտ է: Տերմինալըպոտենցիալ տարբերությունը 1,8 վոլտ է, որի դիմադրությունը 5 ohms է բջջի տերմինալների վրա: Ինչպիսի՞ն կլինի բջջի ներքին դիմադրությունը:

Սա պարզ հարց է 2,2 Վ լարման աղբյուրի վրա միացված երկու ռեզիստորների մասին, որոնցից մեկը 5 ohms է: Այսպիսով, հարցն այն է, թե ո՞րն է շարքի մյուս դիմադրությունը՝ մարտկոցի ներքին դիմադրությունը:

Սա աներևակայելի պարզ է: Նախ նկարեք 2,2 վոլտ բջիջ, այնուհետև R (ներքին դիմադրություն), 5 օմ արտաքին ռեզիստոր և վերջապես վերադարձեք աղբյուրին:

5 ohms-ի վրա կա 1,8 վոլտ անկում: .

Ի՞նչ է իրականում ներքին ռեզիստորը, եթե դրա միջով հոսող հոսանքը I = 1.8/5 ամպեր = 0.36 Ա է:

Եկեք նայենք դրան,

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

= 0,4 / 0,36 և այն հավասար է 1,111 ohms-ի

Այստեղ ներքին դիմադրությունը 1,11 ohms է:

Այս հարցը լուծելու այլընտրանքային ուղիներ կան, ինչպիսիք են`

Երբ բջիջը միացված է 5 ohms , շղթայով հոսող հոսանքը I = 2.2/(5+r) A. Որտեղ r-ը բջջի ներքին դիմադրությունն է։ 5 ohms դիմադրության վրա անկման լարումը

5×2.2/(5+r)=2.2–1.8 և

11=2+0.4r է։ ,

այսպես r=9/.4 ohm:

Փակ միացումն ապահովում է հոսանք և հաղորդունակություն

Երրորդ և ամենաճշգրիտ եղանակը Սա լուծելն է՝

  • Ներքին դիմադրության վրա լարման անկումը հավասար է 2.2 –ի.1,8 = 0,4 Վ.

Հոսանք 5 ohms դիմադրության միջով=1,85=0,36A

Երբ երկու դիմադրություն միացված են հաջորդաբար, նույն հոսանքը կհոսի նրանց միջոցով:

IR=0.40.36=1.11Ω

Կարծում եմ, հիմա գիտեք, թե ինչպես կարելի է հաշվարկել մարտկոցների ներքին դիմադրությունը:

Տես նաեւ: «Գրասենյակում» VS «Գրասենյակում». Տարբերություններ – Բոլոր տարբերությունները

Մտածեք երկու լամպ, մեկը՝ 50 Վտ, մյուսը՝ 75 Վտ, երկուսն էլ՝ 120 Վ: Ո՞ր լամպն է ամենադիմացկունը: Ո՞ր լամպն ունի ամենաբարձր հոսանքը:

Հոսանքը պետք է ավելի մեծ լինի նույն լարման դեպքում ավելի բարձր հզորությամբ աշխատելու համար: Քանի որ հոսանքը հակադարձ համեմատական ​​է դիմադրությանը, ավելի մեծ հզորությամբ լամպը ավելի ցածր դիմադրություն ունի:

Դիտելով հոսանքի հոսանքն ու դիմադրությունը միացնող հավասարումը, կարելի է հանգել նույն եզրակացության. 0>P=U2/R

Շիկացման լամպի դիմադրությունը չափելիս պետք է զգույշ լինել. այն զգալիորեն կփոխվի, երբ թելիկը սառը է, համեմատած այն ժամանակ, երբ այն տաք է: Երբ շիկացած լամպը սառը է, այն գրեթե ամբողջությամբ անջատվում է տաք ժամանակի համեմատ:

Որքան ցածր է դիմադրությունը, այնքան մեծ է էներգիայի սպառումը (հավասար լարման դեպքում): Ավելի ցածր դիմադրության պատճառով ավելի շատ հոսանք կարող է հոսել նույն էլեկտրական ճնշման համար (լարման)

Օգտագործելով բանաձևը Հզորություն = V2 / R

50 Վտ լամպի համար , R=V2/P = 1202/50 = 288 Օմ:

I=P/V = 50/120 = 0,417 Ամպեր սպառվում է 50 վտ հզորությամբ լամպով:

75 վտ լամպ, R=V2/P = 1202 / 75 = 192 ohms:

I=P/V = 75/120 = 0,625 Ամպեր սպառվում է 75 վտ հզորությամբ լամպի կողմից:

The 50 վտ լամպի դիմադրությունը ամենաբարձրն է:

Ամենաշատ հոսանքը կրում է 75 վտ լամպը:

Էյնշտեյնի հավասարումը ֆիզիկայի հիմնական նորարարությունն է

12 վոլտ լարման մարտկոցը միացված էր 10 օհմ բեռի: Ձգված հոսանքը եղել է 1,18 ամպեր: Ո՞րն էր մարտկոցի ներքին դիմադրությունը:

Սկսելու համար պետք է ենթադրել, որ մարտկոցի լարումը կամ EMF-ն ուղիղ 12 Վ է: Այժմ դուք կարող եք լուծել ներքին դիմադրությունը՝ օգտագործելով Օհմի օրենքը:

Rtotal = 12 V / 1.18 A = 10.17 ohms Rtotal = V/I = 12 V / 1.18 A = 10.17 ohms

Տես նաեւ: Ո՞րն է տարբերությունը «Ser»-ի և «Ir»-ի միջև: (Բացատրված) – Բոլոր տարբերությունները

Ընդամենը – Rload = 10,17 ohms – 10 ohms = 0,017 ohms

Հայտնի դիմադրության բեռնվածքի միջոցով ցրված հզորությունը, որը կապված է հայտնի պոտենցիալ տարբերության վրա, կարող է հաշվարկվել… Մեկ րոպեի ընթացքում 10V մարտկոցը ապահովում է 10 ohms դիմադրողական բեռ: Ի՞նչ է դա կոնկրետ: 24 վոլտ մարտկոցն ունի 1 օմ ներքին դիմադրություն ցույց տրված շղթայում, իսկ ամպաչափը ցույց է տալիս 12 Ա հոսանք:

Կամ կարող եք դա անել այսպես

Սրա պատասխանը Հարցը կարելի է ուղղակիորեն գտնել Օմի Օրենքում:

Ըստ Օմի օրենքի՝ լարումը, դիմադրությունը և հոսանքը կարելի է հաշվարկել մի շարք միացված շղթայում:

V=I⋅R

որտեղ V-ը նշանակում է լարում, ես՝ հոսանք, իսկ R՝ դիմադրություն

Մենք նաև գիտենք, որ մենք կարող ենք հաշվարկել ընդհանուր դիմադրությունը մի շարքով.միացված միացում՝ պարզապես ավելացնելով բոլոր Օմ-երը, որոնք մենք գտնում ենք ճանապարհին: Այս դեպքում մենք ունենք արտաքին դիմադրություն (նշված R) և մարտկոցի ներքին դիմադրություն (որը կնշենք r):

Քանի որ մենք այժմ գիտենք լարումը (12V), հոսանքը (1.18A), և արտաքին դիմադրություն (10), մենք կարող ենք լուծել հետևյալ հավասարումը.

I⋅(R+r)=V

R+r=VI

r=VI− R

Փոխարինելով իրական թվերը մեր փոփոխականների համար.

r=121.18−10≈0.1695Ω

Դիտեք հիմնական էլեկտրաէներգիայի և դրա տարրերի մասին տեսանյութը

Մարտկոցի տերմինալի պոտենցիալների տարբերությունը 12 վոլտ է, երբ միացված է 20 ohms արտաքին դիմադրությանը և 13,5 վոլտ, երբ միացված է 45 ohms արտաքին դիմադրության: Որո՞նք են մարտկոցի emf-ը և ներքին դիմադրությունը:

Թող E-ն լինի մարտկոցի EMF-ն, իսկ R-ը մարտկոցի ներքին դիմադրությունը, ապա 20 ohms-ի դեպքում հոսանքը 12/20= 0.6A է, իսկ 45 ohms-ի համար: հոսանքը 13,5/45= 0,3Ա է, ուրեմն առաջին պայմանը 0,6R+12=E իսկ երկրորդ պայմանը՝ 0,3R+13,5=E, ուրեմն լուծելով R= 5 ohms եւ E= 15v։

E= 15 V

r=5 Ohm

Ահա, թե ինչպես կարող եք դա անել.

Որոշեք հոսանքը յուրաքանչյուր շղթայի համար,

I1=0,6[A ] և I2=0 .3[A]

Յուրաքանչյուր շղթայի համար գրեք հավասարում U=E-I*r հավասարման միջոցով: Կլինեն երկու հավասարումներ և երկու փոփոխականներ:

Հաշվե՛ք E:

R գտնելու համար E-ի լուծված արժեքը նորից միացրեք ցանկացած հավասարման մեջ:

Ֆիզիկա ամեն ինչի մասինէլեկտրական սխեմաներ

Երբ հոսանքը 1,5 Ա է, մարտկոցի PD-ն 10 Վ է, իսկ երբ հոսանքը 2,5 Ա է, PD-ն 8 Վ է: Որքա՞ն է մարտկոցի ներքին դիմադրությունը:

Ըստ խնդրի հայտարարության՝

Vbat – Ix Ri = Pd

և ենթադրվում է, որ

10 = Vbat – 1,5*Ri (Հավասարում 1)

և

8 = Vbat – 2,5*Ri (Հավասարում 2)

Մենք ունենք երկու գծային առաջին կարգի հանրահաշվական հավասարումներ երկուսով. անհայտ մեծություններ, որոնք մենք կարող ենք բավականին հեշտությամբ լուծել փոխարինելով: 1-ին հավասարումը վերադասավորվում է՝ ստանալով

Vbat = 10 բազմապատկած 1,5*Ri

և այն միացնելով 2-րդ հավասարմանը, ստացվում է

8 = (10 + 1,5 Ri) մինուս 2,5 Ri

Հետևաբար

8 + (1,5–2,5) = 10

Այսպիսով, Ri որոշելու համար

-2 հավասար է - Ri

արդյունքում Ri = 2 ohms

Դիտեք տեսանյութը, թե ինչպես պարզել բջջի ներքին դիմադրությունը և emf-ը

Ինչ է տարբերությունը վտերի և վոլտերի միջև:

Վոլտը պոտենցիալ էներգիայի միավոր է : Այն ցույց է տալիս, թե որքան էներգիա կարող է ապահովել հոսանքի միավորը մինչդեռ ամպերը հոսանքի չափման միավոր է: Այն մեզ ասում է վայրկյանում հոսող էլեկտրոնների քանակի մասին:

Վատն ուժային միավոր է, որը ցույց է տալիս, թե որքան էներգիա է ծախսվում մեկ միավոր ժամանակում: Մեկ վտ-ը մեկ վոլտ սնուցման էներգիայի քանակն է, երբ հոսում է մեկ ամպեր. Կվտ/ժամը (կՎտժ) աԷներգիայի ստանդարտ միավոր, որը 1000 անգամ գերազանցում է սպառված էներգիայի քանակությունը, երբ մեկ վտ հզորությունը օգտագործվում է մեկ ժամվա ընթացքում:

Կարծում եմ, դուք բավականին ծանոթ եք վաթին և վոլտերին և դրանց տարբերություններին:

Ահա մի աղյուսակ, որը ցույց է տալիս չափումների ստանդարտ էլեկտրական միավորները իրենց նշանների հետ միասին

Էլեկտրական պարամետր SI միավոր չափման Սիմվոլ Նկարագրություն
Լարում Volt V կամ E Էլեկտրական ներուժը չափելու միավոր

V=I x R

Հոսանք Ամպեր I կամ i Էլեկտրական հոսանքի չափման միավոր

I = V/ R

Դիմադրություն Օմ R, Ω Միավոր DC դիմադրություն

R=V/I

Հզորությունը Վտ W Հզորության չափման միավորը

P = V × I

հաղորդականություն Siemen G կամ ℧ Հակադարձ դիմադրության

G= 1/R

Լիցք Coulomb Q Էլեկտրական լիցքը չափելու միավոր

Q=C x V

Ստանդարտ միջազգային միավորներ էլեկտրական հոսանքի արժեքները չափելու համար

Վերջնական մտքեր

Ներքին դիմադրությունը դիմադրություն է հոսքին հոսանք, որն ապահովվում է բջիջների և մարտկոցների միջոցով: Այս դիմադրությունը հանգեցնում է նաև ջերմության առաջացմանը: -ի տարբեր պարամետրերէլեկտրական հոսանքն օգնում է մեզ գտնել այլ անհայտ պարամետրեր:

Տարբեր պրակտիկայի խնդիրները մեզ տանում են այս պարամետրերի ավելի լավ հասկանալու: Նախկինում արծարծվել են տարբեր խնդիրներ, որոնք օգնել են մեզ գտնել էլեկտրաշարժիչ ուժեր (EMF), ներքին դիմադրություն և հոսանք նույնպես:

Ֆիզիկա պարզապես հասկանալը չէ. դա մեր առօրյա կյանքի ֆիզիկական պարամետրերի գիտություն է: Այն ներառում է նաև ընթացիկ, հաղորդունակության և ֆիզիկայի տարբեր օրենքներ:

Այն ամենը, ինչ դուք պետք է իմանաք, այս խնդիրները կիրառելն է և բանաձևերը անգիր անել, որպեսզի կարողանաք հաղթահարել ձեր քննությունները և ձեր կյանքում հանդիպող թվային խնդիրները:

Mary Davis

Մերի Դևիսը գրող է, բովանդակություն ստեղծող և մոլի հետազոտող, որը մասնագիտացած է տարբեր թեմաների համեմատական ​​վերլուծության մեջ: Ունենալով լրագրության կոչում և ոլորտում ավելի քան հինգ տարվա փորձ՝ Մերին կիրք ունի իր ընթերցողներին անաչառ և պարզ տեղեկատվություն տրամադրելու համար: Գրելու հանդեպ նրա սերը սկսվել է երիտասարդ տարիքից և եղել է գրելու հաջող կարիերայի շարժիչ ուժը: Մերիի կարողությունը՝ ուսումնասիրելու և բացահայտումները դյուրըմբռնելի և գրավիչ ձևաչափով ներկայացնելու, նրան սիրել են ամբողջ աշխարհի ընթերցողներին: Երբ նա չի գրում, Մերին սիրում է ճանապարհորդել, կարդալ և ժամանակ անցկացնել ընտանիքի և ընկերների հետ։