Ішкі кедергі - бұл ұяшықтар мен батареялардың ток ағынына қарсылық. Нәтижесінде жылу пайда болады. Ом - ішкі кедергіні өлшеу бірлігі.

Ішкі кедергіні анықтау үшін әртүрлі формулалар бар. Егер w деректермен қамтамасыз етілсе, біз кез келген сұраққа жауап таба аламыз. Мысалы, ішкі кедергіні табу үшін мына формуланы қолданамыз:

e = I (r + R)

Бұл формулада e - ЭҚК немесе электр қозғаушы күш Оммен өлшенеді, I - Ампермен (A) өлшенетін токтар және R - жүктеме кедергісі, ал r ішкі кедергі. Ом - ішкі кедергінің өлшем бірлігі.

Бұрын берілген формула осы пішінде қайта реттелген,

• e = Ir+ IR
• e = V + Ir

V ұяшықта қолданылатын потенциалдар айырмашылығы ретінде белгіленеді және I ұяшық бойымен өтетін токты білдіреді.

Ескертпе: Электр қозғаушы күш (ЭМҚ) әрқашан ұяшықтың потенциалдар айырмасынан (V) үлкен.

Осылайша, кейбір параметрлерді білу басқаларды табуға жетелейді. Мен осы мақалада физиканы күнделікті өмірде қолдануды және формулалар мен сипаттамалармен бірге параметрлерді есептеу жолдарын білуге ​​көмектесетін көптеген тәжірибелік мәселелерді қарастырамын. Тек менімен соңына дейін бірге бол.

Ашық тізбекте батарея арасындағы потенциалдар айырымытерминалдар 2,2 вольт. 5 Ом кедергі арқылы жалғанған кезде потенциалдар айырмасы 1,8 вольтке дейін азаяды. Ішкі кедергі дегеніміз не?

Бұл ашық тізбек. Батареяның ішкі кедергісінде ашық тізбекте кернеудің төмендеуі болмайды. Жабық тізбек пайда болған кезде ток ішкі кедергі арқылы ағып, кернеудің төмендеуіне және батареядағы кернеудің төмендеуіне әкеледі.

Бұл жағдайда ішкі кедергіні анықтау керек. Сіз тізбектегі кернеуді, ол ашылған және жабылған кезде, сондай-ақ жүктеме кедергісін өлшейсіз. Бұл мәселені шешу үшін, ең алдымен, мәлімдемеде берілген деректерді жинау керек, содан кейін нені есептеу керек екенін болжау керек.

Деректер: Потенциалдық айырмашылық V = 2,2 Вольт , Жүктеме кедергі Кедергі= 5 Ом, потенциалдар айырмасының төмендеуі 1,8 вольт,

Ішкі кедергіні табыңыз.

Оны табу үшін келесі қадамдарды шешу керек.

Алдымен , жүктеме тогын табу керек ,

I = V/R сондықтан, 1,8/5 = 0,36А

Сосын, Кернеудің төмендеуін табыңыз батареяның ішкі кедергісі:

2,2V-1,8V=0,4V

Сонымен, ішкі кедергінің тогы мен кернеуін біле отырып:

R=V/I, 0,4/0,36 1,1 Ом береді

Демек, ішкі кедергі 1,1 Ом.

Ашық тізбекте ұяшық терминалдарының потенциалдар айырымы 2,2 вольтке тең. Терминалпотенциалдар айырымы 1,8 вольт, ұяшықтың терминалдары бойынша кедергісі 5 Ом. Ұяшықтың ішкі кедергісі қандай болады?

Бұл 2,2 В көзі арқылы тізбектей жалғанған екі резистор туралы қарапайым сұрақ, олардың біреуі 5 Ом. Сонымен, сұрақ туындайды, сериялық комбинациядағы басқа қарсылық, ішкі батареяның кедергісі қандай?

Бұл керемет қарапайым. Алдымен 2,2 вольттық ұяшықты, содан кейін R (ішкі резистор), 5 Ом сыртқы резисторды сызыңыз және соңында көзге оралыңыз.

5 Ом бойынша 1,8 вольттың төмендеуі байқалады. .

Егер ол арқылы өтетін ток I = 1,8/5 ампер = 0,36 А болса, ішкі резистор нақты қандай болады?

Оны қарастырайық,

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

= 0,4 / 0,36 және ол 1,111 Ом

<1 тең>Мұнда ішкі кедергі 1,11 Ом.

Бұл сұрақты шешудің балама жолдары бар, мысалы:

Ұяшық 5 Ом-ға қосылғанда , контур арқылы өтетін ток I = 2,2/(5+r) A. Мұндағы r – ұяшықтың ішкі кедергісі. 5 Ом кедергідегі төмендеу кернеуі

5×2,2/(5+r)=2,2–1,8 және

11=2+0,4r ,

сондықтан r=9/,4 Ом.

Тұйық контур ток пен өткізгіштікті қамтамасыз етеді

Үшінші және ең дәл жол мұны шешу,

• Ішкі кедергідегі кернеудің төмендеуі 2,2 –ге тең.1,8 = 0,4 В.

5 Ом кедергісі арқылы өтетін ток=1,85=0,36А

Екі кедергі тізбектей қосылғанда, бірдей ток өтеді. олар арқылы.

IR=0,40,36=1,11Ω

Менің ойымша, енді сіз батареялардың ішкі кедергісін қалай есептеу керектігін білесіз.

Қарастырыңыз. Екі шам, біреуі 50 Вт, екіншісі 75 Вт, екеуі де 120 В. Қай шам ең төзімді? Қай шамның ток күші ең жоғары?

Бірдей кернеуде жоғары қуатта жұмыс істеу үшін ток үлкенірек болуы керек. Ток кедергіге кері пропорционал болғандықтан, қуаттылығы жоғары шамның кедергісі аз болады.

Қуат тогы мен кедергіні байланыстыратын теңдеуге қарап, бірдей қорытындыға келуге болады:

P=U2/R

Қызу шамының кедергісін өлшеген кезде абай болу керек: ол ыстық кездегіге қарағанда жіп суық болған кезде айтарлықтай өзгереді. Қыздыру шамы суық болған кезде, ол ыстық кездегіге қарағанда толық дерлік қысқарады.

Кедергі неғұрлым төмен болса, соғұрлым қуатты тұтыну жоғары болады (тең кернеу үшін). Төмен кедергіге байланысты бірдей электрлік қысым үшін көбірек ток өтуі мүмкін (Кернеу)

Қуат = V2 / R

50 Вт шам үшін формуласын пайдалану , R=V2/P = 1202/50 = 288 Ом.

I=P/V = 50/120 = 0,417 Ампер 50 ватт шаммен тұтынылады.

үшін75 Вт шам, R=V2/P = 1202 / 75 = 192 Ом.

I=P/V = 75/120 = 0,625 Ампер 75 ватт шаммен тұтынылады.

50Вт шамның кедергісі ең жоғары.

Ең көп токты 75Вт шам өткізеді.

Эйнштейн теңдеуі физиканың басты жаңалығы болып табылады

10 Ом жүктемеге 12 вольтты батарея қосылды. Тартылған ток 1,18 ампер болды. Батареяның ішкі кедергісі қандай болды?

Бастау үшін аккумулятордың кернеуі немесе ЭҚК дәл 12В деп болжау керек. Енді ішкі кедергіні Ом заңы арқылы шешуге болады.

Ртолық = 12 В / 1,18 А = 10,17 Ом Rбарлық = V/I = 12 В / 1,18 А = 10,17 Ом

Барлығы – Rload = 10,17 Ом – 10 Ом = 0,017 Ом

Белгілі потенциалдар айырмасы арқылы қосылған белгілі қарсылық жүктемесі арқылы бөлінетін қуатты мына жолмен есептеуге болады... Бір минут ішінде 10 В батарея 10 Ом резистивті жүктемені қамтамасыз етеді. Ол нақты не? 24 вольтты аккумулятордың ішкі кедергісі көрсетілген схемада 1 Ом, ал амперметр 12 А ток көрсетеді.

Немесе мұны осылай жасауға болады

Осы сұрақтың жауабы сұрақты тікелей Ом заңында табуға болады.

Ом заңына сәйкес тізбектей жалғанған тізбектегі кернеуді, кедергіні және токты есептеуге болады.

V=I⋅R

мұндағы V кернеуді, I токты, ал R кедергіні білдіреді

Сонымен қатар біз тізбектегі жалпы кедергіні есептей алатынымызды білеміз-Жол бойында табатын барлық Омдарды жай ғана қосу арқылы қосылған тізбек. Бұл жағдайда бізде сыртқы кедергі (R деп белгіленген) және батареяның ішкі кедергісі (оны r деп белгілейтін боламыз).

Себебі біз енді кернеуді (12В), токты (1,18А), және сыртқы кедергі (10), келесі теңдеуді шеше аламыз:

I⋅(R+r)=V

R+r=VI

r=VI− R

Айнымалылар үшін нақты сандарды ауыстыру:

r=121,18−10≈0,1695Ω

Негізгі электр және оның элементтері туралы бейнені қараңыз.

Батареяның терминалдық потенциалдар айырмасы 20 Ом сыртқы кедергіге қосылғанда 12 вольт және 45 Ом сыртқы кедергіге қосылғанда 13,5 вольт. Аккумулятордың ЭҚК және ішкі кедергісі неге тең?

Е батареяның ЭҚК, ал R аккумулятордың ішкі кедергісі болсын, онда 20 Ом үшін ток күші 12/20= 0,6А және 45 Ом үшін. ток күші 13,5/45= 0,3А, сондықтан бірінші шарт 0,6R+12=E және екінші шарт 0,3R+13,5=E, сондықтан шешу R= 5 Ом және E= 15в.

E= 15 V

r=5 Ом

Оны былай шешуге болады:

Әр тізбек үшін ток күшін анықтаңыз,

I1=0,6[A ] және I2=0 .3[A]

U=E-I*r теңдеуін пайдаланып әрбір тізбектің теңдеуін жазыңыз. Екі теңдеу және екі айнымалы болады.

Е есептеңіз.

r табу үшін E үшін шешілген мәнді кез келген теңдеуге қайта қосыңыз.

Физика - бұл барлығы туралыэлектр тізбектері

Ток күші 1,5А болғанда аккумулятордың ПҚ 10В, ал ток күші 2,5А болғанда ПҚ 8В болады. Батареяның ішкі кедергісі қандай?

Мәселе туралы мәлімдемеге сәйкес

Vbat – Ix Ri = Pd

және бұл

10 = Vbat – 1,5*Ri (1-теңдеу)

және

8 = Vbat – 2,5*Ri (2-теңдеу)

Бізде екі сызықты бірінші ретті алгебралық теңдеулер бар. Белгісіз шамалар, біз оларды алмастыру арқылы оңай шеше аламыз. 1-теңдеу

Vbat = 10 көбейтіндісін 1,5*Ri

беретіндей етіп қайта реттеліп, оны 2-теңдеуге қосқанда

8 = (10 + 1,5 Ri) шығады. минус 2,5 Ri

Сондықтан

8 + (1,5–2,5) = 10

Сонымен Ri анықтау үшін

-2 тең - Ri

нәтижесінде Ri = 2 Ом

Жасушаның ішкі кедергісі мен ЭҚК анықтау әдісі туралы бейнені қараңыз

Бұл не ватт пен вольт арасындағы айырмашылық?

Вольт – потенциалдық энергия бірлігі . Ол ток бірлігінің қанша энергия бере алатынын көрсетеді ал ампер токты өлшейтін бірлік. Ол секундына ағып жатқан электрондардың саны туралы айтады.

Ватт - уақыт бірлігінде қанша энергия жұмсалатынын көрсететін қуат блогы. Бір ватт - бір ампер ток өткен кезде бір вольтты қуат көзімен қамтамасыз етілген қуат мөлшері: 1 В 1 А 1 Вт тең

Қолданылатын энергия мөлшерін есептеу үшін ватт уақыт бойынша көбейтіңіз. Киловатт-сағат (кВт/сағ) астандартты энергия бірлігі, бұл бір ватт қуатты бір сағатта пайдаланған кезде тұтынылатын энергия мөлшерінен 1000 есе көп.

Менің ойымша, сіз ватт пен вольт және олардың айырмашылықтарымен жақсы таныссыз.

Мына кестеде өлшемдердің стандартты электрлік бірліктері және олардың символдары көрсетілген

Электр тогының мәндерін өлшеуге арналған стандартты халықаралық бірлік

Қорытынды ойлар

Ішкі кедергі - бұл электр тогының ағынына қарсылық ұяшықтар мен батареялар арқылы берілетін ток. Бұл қарсылық жылудың пайда болуына да әкеледі. Әр түрлі параметрлеріэлектр тогы басқа белгісіз параметрлерді табуға көмектеседі.

Тәжірибедегі әртүрлі мәселелер бізді осы параметрлерді жақсырақ түсінуге әкеледі. Электр қозғаушы күштерді (ЭМҚ), ішкі кедергіні және токты табуға көмектескен әртүрлі есептер бұрын қарастырылған болатын.

Физика жай ғана түсіну емес; бұл біздің күнделікті өміріміздің физикалық параметрлері туралы ғылым. Оған ток, электрөткізгіштік және физиканың әртүрлі заңдары кіреді.

Емтихандардан және өміріңізде кездесетін кез келген сандық есептерден өту үшін осы есептерді жаттықтыру және формулаларды жаттау білу қажет.