Vidinė varža - tai pasipriešinimas srovės srautui, kurį sudaro elementai ir akumuliatoriai. Dėl jos išsiskiria šiluma. Omai yra vienetas vidinei varžai matuoti.

Vidinei varžai nustatyti yra įvairių formulių. Galime rasti atsakymus į bet kokį klausimą, jei mums pateikiami duomenys. Pavyzdžiui, norėdami rasti vidinę varžą, naudojame šią formulę:

e = I (r + R)

Šioje formulėje e yra EMF arba elektromagnetinė jėga, kuri matuojama omais, I yra srovė, matuojama amperais (A), o R yra apkrovos varža, o r - vidinė varža. Omai yra vidinės varžos matavimo vienetas.

Anksčiau pateikta formulė pertvarkoma taip,

• e = Ir+ IR
• e = V + Ir

V žymimas kaip potencialų skirtumas, veikiantis elementą, o I - kaip srovė, tekanti per elementą.

Pastaba: Elektromotorinė jėga (emf) visada yra didesnė už ląstelės potencialų skirtumą (V).

Taigi, žinodami kai kuriuos parametrus, mes galime rasti kitus. Šiame straipsnyje aš sprendžiu daug praktinių uždavinių, kurie padės jums sužinoti fizikos panaudojimą mūsų kasdieniame gyvenime, ir būdus, kaip apskaičiuoti parametrus, kartu su formulėmis ir aprašymais. Tiesiog laikykitės su manimi iki galo.

Esant atvirai grandinei, potencialų skirtumas tarp akumuliatoriaus gnybtų yra 2,2 V. Potencialų skirtumas sumažėja iki 1,8 V, kai jis sujungiamas su 5 omų varža. Kas tiksliai yra vidinė varža?

Tai yra atvira grandinė. Esant atvirajai grandinei akumuliatoriaus vidinė varža neturi įtampos kritimo. Kai susidaro uždara grandinė, srovė teka per vidinę varžą, todėl įtampa sumažėja ir sumažėja įtampa akumuliatoriuje.

Šiuo atveju turite nustatyti vidinę varžą. Matuojate įtampą grandinėje, kai ji atsidaro ir užsidaro, taip pat apkrovos varžą. Norėdami išspręsti šį uždavinį, pirmiausia turime surinkti duomenis, kurie pateikti teiginyje, ir tada numatyti, ką reikia apskaičiuoti.

Duomenys: Potencialų skirtumas V = 2,2 volto, apkrovos varža = 5 omų, potencialų skirtumo kritimas yra 1,8 volto,

Raskite vidinę varžą.

Norėdami tai sužinoti, turime išspręsti šiuos uždavinius.

Pirma, turime rasti apkrovos srovę kaip ,

I = V/R, taigi 1,8/5 = 0,36 A

Tada, Raskite akumuliatoriaus vidinės varžos įtampos kritimą:

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

Taigi, žinant vidinės varžos srovę ir įtampą :

R=V/I, 0,4/0,36 yra 1,1 omų

Taigi vidinė varža yra 1,1 omų.

Esant atvirai grandinei, potencialų skirtumas tarp elemento gnybtų yra 2,2 V. Gnybtų potencialų skirtumas yra 1,8 V, o varža per elemento gnybtus yra 5 omai. Kokia bus elemento vidinė varža?

Tai paprastas klausimas apie du nuosekliai sujungtus rezistorius, kurių vienas yra 5 omai, per 2,2 V šaltinį. Taigi klausimas yra toks: kokia yra kita nuosekliojo junginio varža, vidinė baterijos varža?

Tai neįtikėtinai paprasta. Pirmiausia nubraižykite 2,2 V elementą, tada R (vidinį rezistorių), 5 Om išorinį rezistorių ir galiausiai grįžkite prie šaltinio.

Per 5 omus krinta 1,8 V įtampa.

Koks tiksliai yra vidinis rezistorius, jei per jį teka srovė I = 1,8/5 amperų = 0,36 A?

Pažvelkime į jį,

R = E / I, taigi (2,2 - 1,8)V / 0,36A

= 0,4 / 0,36 ir yra lygus 1,111 omų

Šiuo atveju vidinė varža yra 1,11 omų.

Šį klausimą galima spręsti ir kitais būdais, pvz:

Kai ląstelė prijungta prie 5 omai , grandine tekanti srovė yra I = 2,2/(5+r) A. Kur r yra elemento vidinė varža. 5 omai yra .

5×2,2/(5+r)=2,2-1,8 ir

11=2+0.4r,

taigi r=9/.4 omų.

Uždara grandinė užtikrina srovę ir laidumą

Trečiasis ir tiksliausias sprendimo būdas yra,

• Įtampos kritimas ant vidinės varžos yra lygus 2,2 - 1,8 = 0,4 V.

Srovė per 5 omų varžą=1,85=0,36 A

Kai dvi varžos sujungtos nuosekliai, jomis tekės ta pati srovė.

IR=0.40.36=1.11Ω

Manau, kad dabar jau žinote, kaip apskaičiuoti akumuliatorių vidinę varžą.

Panagrinėkite dvi lemputes, kurių vienos galia 50 W, o kitos - 75 W. Abiejų įtampa 120 V. Kurios lemputės atsparumas yra didžiausias? Kurios lemputės srovė yra didžiausia?

Norint, kad ta pati įtampa veiktų didesne galia, srovė turi būti didesnė. Kadangi srovė atvirkščiai proporcinga varžai, didesnės galios lemputės varža yra mažesnė.

Pažvelgus į lygtį, kuri sieja galios srovę ir varžą, galima padaryti tą pačią išvadą:

P=U2/R

Matuojant kaitrinės lemputės varžą, reikia būti atsargiems: kai kaitinimo siūlelis yra šaltas, ji labai pasikeičia, palyginti su karštu. Kai kaitrinė lemputė yra šalta, ji beveik visiškai išsijungia, palyginti su karšta.

Kuo mažesnė varža, tuo didesnis energijos suvartojimas (esant vienodai įtampai). Dėl mažesnės varžos gali tekėti didesnė srovė, esant tam pačiam elektros slėgiui (įtampai).

Pagal formulę Galia = V2 / R

50 W lemputės atveju R=V2/P = 1202/50 = 288 omai.

I=P/V = 50/120 = 0,417 Ampero sunaudoja 50 W lemputė.

75 W lemputės atveju R=V2/P = 1202 / 75 = 192 omai.

I=P/V = 75/120 = 0,625 A suvartoja 75 vatų lemputė.

50 W lemputės varža yra didžiausia.

Didžiausią srovę tiekia 75 W lemputė.

Einšteino lygtis yra pagrindinė fizikos naujovė

12 voltų akumuliatorius buvo prijungtas prie 10 omų apkrovos. Vartojama srovė buvo 1,18 A. Kokia buvo akumuliatoriaus vidinė varža?

Pirmiausia reikia daryti prielaidą, kad akumuliatoriaus įtampa arba elektromagnetinis krūvis yra lygiai 12 V. Dabar vidinę varžą galima spręsti pagal Omo dėsnį.

Rtotal = 12 V / 1,18 A = 10,17 omų Rtotal = V/I = 12 V / 1,18 A = 10,17 omų

Iš viso - Rload = 10,17 omų - 10 omų = 0,017 omų

Galia, kurią išsklaido žinomos varžos apkrova, prijungta prie žinomo potencialų skirtumo, gali būti apskaičiuojama pagal... Vieną minutę 10 V akumuliatorius sukuria 10 omų varžos apkrovą. Kokia tiksliai ji yra? 24 V akumuliatoriaus vidinė varža parodytoje grandinėje yra 1 omas, o ampermetras rodo 12 A srovę.

Arba galite tai padaryti taip

Atsakymą į šį klausimą galima rasti tiesiogiai Omo dėsnyje.

Pagal Omo dėsnį galima apskaičiuoti nuosekliai sujungtos grandinės įtampą, varžą ir srovę.

V=I⋅R

kur V reiškia įtampą, I - srovę, o R - varžą

Taip pat žinome, kad bendrą nuosekliai sujungtos grandinės varžą galime apskaičiuoti paprasčiausiai sudėdami visus pakeliui rastus omus. Šiuo atveju turime išorinę varžą (pažymėtą R) ir baterijos vidinę varžą (kurią pažymėsime r).

Kadangi dabar žinome įtampą (12 V), srovę (1,18 A) ir išorinę varžą (10), galime išspręsti šią lygtį:

I⋅(R+r)=V

R+r=VI

r=VI-R

Kintamuosius pakeisdami realiaisiais skaičiais:

r=121,18-10≈0,1695Ω

Peržiūrėkite vaizdo įrašą apie pagrindinę elektrą ir jos elementus

Akumuliatoriaus gnybtų potencialų skirtumas yra 12 voltų, kai jis prijungtas prie 20 omų išorinės varžos, ir 13,5 volto, kai jis prijungtas prie 45 omų išorinės varžos. Kokie yra akumuliatoriaus emf ir vidinė varža?

Tegul E yra akumuliatoriaus EMF, o R - akumuliatoriaus vidinė varža, tada 20 omų atveju srovė yra 12/20 = 0,6A, o 45 omų atveju srovė yra 13,5/45 = 0,3A, taigi pirmoji sąlyga 0,6R+12=E, o antroji sąlyga 0,3R+13,5=E, taigi sprendžiant R= 5 omų ir E= 15v.

E=15 V

r=5 omų

Štai kaip galėtumėte tai padaryti:

Nustatykite kiekvienos grandinės srovę,

I1=0,6 [A] ir I2=0,3 [A]

Parašykite kiekvienos grandinės lygtį, naudodami lygtį U=E-I*r. Bus dvi lygtys ir du kintamieji.

Apskaičiuokite E.

Norėdami rasti r, į bet kurią lygtį įveskite išspręstą E vertę.

Fizikoje kalbama apie elektros grandines

Kai srovė yra 1,5 A, akumuliatoriaus PD yra 10 V, o kai srovė yra 2,5 A, PD yra 8 V. Kokia yra akumuliatoriaus vidinė varža?

Pagal problemos formuluotę,

Vbat - Ix Ri = Pd

ir daroma prielaida, kad

10 = Vbat - 1,5*Ri (1 lygtis)

ir

8 = Vbat - 2,5*Ri (2 lygtis)

Turime dvi tiesines pirmosios eilės algebros lygtis su dviem nežinomaisiais dydžiais, kurias gana lengvai išsprendžiame pakeitimo būdu. 1 lygtį pertvarkius gauname

Vbat = 10 padauginta iš 1,5*Ri

ir įrašius ją į 2 lygtį gaunama

8 = (10 + 1.5 Ri) minus 2,5 Ri

Todėl

8 + (1.5-2.5) = 10

Taigi, norėdami nustatyti Ri,

-2 lygus -Ri

todėl Ri = 2 omai

Peržiūrėkite vaizdo įrašą apie tai, kaip nustatyti vidinę varžą ir emf

Koks skirtumas tarp vatų ir voltų?

Voltas yra potencinės energijos vienetas Jis rodo, kiek energijos gali suteikti srovės vienetas. o amperas yra srovės matavimo vienetas. Jis nusako per sekundę tekančių elektronų skaičių.

Vatas - tai galios vienetas, rodantis, kiek energijos sunaudojama per laiko vienetą. Vienas vatas - tai galia, kurią suteikia vieno volto šaltinis, kai teka vieno ampero srovė: 1 V 1 A lygus 1 W.

Norėdami apskaičiuoti sunaudotos energijos kiekį, padauginkite vatus iš laiko. Kilovatvalandė (kWh) - tai standartinis energijos vienetas, kuris 1000 kartų viršija energijos kiekį, sunaudojamą vieną valandą naudojant vieną vatą energijos.

Manau, kad esate gerai susipažinę su vatais ir voltais bei jų skirtumais.

Pateikiame lentelę, kurioje nurodyti standartiniai elektriniai matavimo vienetai ir jų simboliai.

Standartiniai tarptautiniai elektros srovės matavimo vienetai

Galutinės mintys

Vidinė varža - tai pasipriešinimas srovės srautui, kuris teikiamas per elementus ir baterijas. Dėl šios varžos išsiskiria ir šiluma. Įvairūs elektros srovės parametrai padeda mums rasti kitus nežinomus parametrus.

Įvairūs praktiniai uždaviniai padeda mums geriau suprasti šiuos parametrus. Anksčiau buvo sprendžiami įvairūs uždaviniai, kurie padėjo mums rasti elektromagnetines jėgas (emf), vidinę varžą ir srovę.

Fizika - tai ne tik supratimas; tai mokslas apie fizikinius mūsų kasdienio gyvenimo parametrus. Jis apima ir srovę, laidumą bei įvairius fizikos dėsnius.

Viskas, ką jums reikia žinoti, tai praktiškai spręsti šiuos uždavinius ir įsiminti formules, kad įveiktumėte egzaminus ir bet kokias gyvenime pasitaikančias skaitines problemas.