Дотоод эсэргүүцэл нь эсүүд болон батерейны гүйдлийн урсгалд үзүүлэх эсэргүүцэл юм. Үүний үр дүнд дулааны үйлдвэрлэл үүсдэг. Ом нь дотоод эсэргүүцлийг хэмжих нэгж юм.

Дотоод эсэргүүцлийг тодорхойлох янз бүрийн томъёо байдаг. Хэрэв w өгөгдөлтэй бол бид ямар ч асуултын хариултыг олох боломжтой. Жишээлбэл, дотоод эсэргүүцлийг олохын тулд бид дараах томъёог ашигладаг:

e = I (r + R)

Энэ томъёонд e нь EMF буюу цахилгаан хөдөлгөгч хүч юм. Ом-оор хэмжигддэг, I нь Ампераар (A) хэмжигддэг Гүйдэл, R нь ачааллын эсэргүүцэл, r нь дотоод эсэргүүцэл юм. Ом нь дотоод эсэргүүцлийг хэмжих нэгж юм.

Өмнө нь өгсөн томьёог энэ хэлбэрээр дахин зохион байгуулсан,

• e = Ir+ IR
• e = V + Ir

V-ийг нүдэн дээр хэрэглэж буй потенциалын зөрүү гэж тэмдэглэсэн бөгөөд I нь нүдээр урсах гүйдлийг илэрхийлнэ.

Тэмдэглэл: Цахилгаан хөдөлгөгч хүч (EMF) нь эсийн потенциалын зөрүүгээс (V) үргэлж их байдаг.

Тиймээс зарим параметрүүдийг мэдэх нь бусад параметрүүдийг олоход хүргэдэг. Би энэ нийтлэлд физикийг бидний өдөр тутмын амьдралд хэрхэн ашиглах, параметрүүдийг тооцоолох аргуудыг томъёо, тайлбарын хамт мэдэхэд туслах олон дадлагын асуудлыг авч үзэх болно. Надтай эцсээ хүртэл хамт байгаарай.

Нээлттэй хэлхээнд батерейны боломжит зөрүүтерминалууд 2.2 вольт. 5 Ом-ын эсэргүүцэлтэй холбогдсон үед боломжит ялгаа нь 1.8 вольт хүртэл буурдаг. Дотоод эсэргүүцэл гэж яг юу вэ?

Энэ бол нээлттэй хэлхээ юм. Зайны дотоод эсэргүүцэл нь нээлттэй хэлхээнд хүчдэлийн уналтгүй байдаг. Хаалттай хэлхээ үүсэх үед гүйдэл нь дотоод эсэргүүцлээр урсаж, хүчдэл буурч, батерей дээрх хүчдэлийг бууруулдаг.

Энэ тохиолдолд та дотоод эсэргүүцлийг тодорхойлох ёстой. Та хэлхээг нээх, хаах үед хүчдэл, ачааллын эсэргүүцлийг хэмждэг. Энэ асуудлыг шийдэхийн тулд эхлээд мэдэгдэлд өгөгдсөн өгөгдлийг цуглуулж, дараа нь юу тооцоолох шаардлагатайг урьдчилан таамаглах хэрэгтэй.

Өгөгдөл: Боломжийн зөрүү V = 2.2 вольт , Ачаалал. эсэргүүцэл Эсэргүүцэл= 5 Ом, потенциалын зөрүүний уналт 1.8 вольт,

Дотоод эсэргүүцлийг ол.

Үүнийг олохын тулд бид дараах алхмуудыг шийдэх хэрэгтэй.

Эхлээд , бид ачааллын гүйдлийг ,

I = V/R гэж олох хэрэгтэй, тэгвэл 1.8/5 = 0.36А

Дараа нь Хүчдэлийн уналтыг ол. зайны дотоод эсэргүүцэл:

2.2V-1.8V=0.4V

Тиймээс дотоод эсэргүүцлийн гүйдэл ба хүчдэлийг мэдэхэд :

R=V/I, 0.4/0.36 нь 1.1 ом өгнө

Иймээс дотоод эсэргүүцэл нь 1.1 Ом байна.

Нээлттэй хэлхээнд эсийн терминалуудын хоорондох потенциалын зөрүү 2.2 вольт байна. ТерминалБоломжит ялгаа нь эсийн терминалууд дээр 5 Ом эсэргүүцэлтэй 1.8 вольт байна. Эсийн дотоод эсэргүүцэл ямар байх вэ?

Энэ бол 2.2 В-ын эх үүсвэрээр цуваа холбогдсон хоёр резисторын тухай энгийн асуулт бөгөөд тэдгээрийн нэг нь 5 Ом юм. Тэгэхээр асуулт бол цуврал хослолын бусад эсэргүүцэл, дотоод зайны эсэргүүцэл гэж юу вэ?

Энэ бол үнэхээр энгийн зүйл юм. Эхлээд 2.2 вольтын цахилгаан эс, дараа нь R (дотоод резистор), 5 ом-ын гадаад резистор зурж, эцэст нь эх үүсвэр рүү буцна.

5 Ом дээр 1.8 вольтын уналт байна. .

Хэрэв гүйдэл гүйх I = 1.8/5 ампер = 0.36 А бол дотоод резистор яг ямар байх вэ?

Үүнийг харцгаая,

R = E / I, ингэснээр (2.2 – 1,8)V / 0.36A

= 0.4 / 0.36 бөгөөд энэ нь 1.111 ом

<1-тэй тэнцүү байна>Энд дотоод эсэргүүцэл нь 1.11 ом байна.

Энэ асуултыг шийдэх өөр аргууд байдаг, тухайлбал:

Эм нь 5 Ом-д холбогдсон үед , хэлхээгээр урсах гүйдэл I = 2.2/(5+r) A. Энд r нь эсийн дотоод эсэргүүцэл юм. 5 Ом эсэргүүцлийн уналтын хүчдэл нь

5×2.2/(5+r)=2.2–1.8 ба

11=2+0.4r байна. ,

тэгэхээр r=9/.4 ом.

Хаалттай хэлхээ нь гүйдэл ба дамжуулалтыг хангадаг

Гурав дахь бөгөөд хамгийн зөв арга. Үүнийг шийдэх нь

• Дотоод эсэргүүцэл дээрх хүчдэлийн уналт 2.2 –-тай тэнцүү байна.1.8 = 0.4 В.

5 Ом эсэргүүцэлээр дамжих гүйдэл=1.85=0.36А

Хоёр эсэргүүцлийг цуваа холбосон үед ижил гүйдэл гүйнэ. тэднээр дамжуулан.

IR=0.40.36=1.11Ω

Одоо та батерейны дотоод эсэргүүцлийг хэрхэн тооцоолохыг мэддэг болсон гэж бодож байна.

Бодоорой. Хоёр чийдэнгийн нэг нь 50 Вт, нөгөө нь 75 Вт, хоёулаа 120 Вт. Аль чийдэн нь хамгийн тэсвэртэй вэ? Аль чийдэн хамгийн их гүйдэлтэй вэ?

Ижил хүчдэлд илүү өндөр хүчээр ажиллахын тулд гүйдэл илүү их байх ёстой. Гүйдэл нь эсэргүүцэлтэй урвуу пропорциональ байдаг тул өндөр ватт чадалтай чийдэнгийн эсэргүүцэл бага байдаг.

Чадварын гүйдэл ба эсэргүүцлийг холбосон тэгшитгэлийг харвал ижил дүгнэлтэд хүрч болно:

P=U2/R

Улайсдаг чийдэнгийн эсэргүүцлийг хэмжихдээ болгоомжтой байх хэрэгтэй: утас нь хүйтэн байх үед халуунтай харьцуулахад мэдэгдэхүйц өөрчлөгдөнө. Улайсдаг гэрлийн чийдэн хүйтэн байх үед халуунтай харьцуулахад бараг бүрэн богиносдог.

Эсэргүүцэл бага байх тусам эрчим хүчний зарцуулалт их болно (тэнцүү хүчдэлийн хувьд). Эсэргүүцэл бага тул ижил цахилгаан даралтаар илүү их гүйдэл урсаж болно (хүчдэл)

Хүч = V2 / R

50Вт чийдэнгийн хувьд томьёог ашиглах , R=V2/P = 1202/50 = 288 Ом.

I=P/V = 50/120 = 0.417 Амперыг 50 ваттын чийдэн зарцуулна.

75w чийдэн, R=V2/P = 1202 / 75 = 192 ом.

I=P/V = 75/120 = 0.625 Ампер нь 75 ваттын чийдэнг зарцуулдаг.

50w чийдэнгийн эсэргүүцэл хамгийн өндөр байна.

Хамгийн их гүйдлийг 75w чийдэн дамжуулдаг.

Эйнштейний тэгшитгэл бол физикийн хамгийн том шинэчлэл юм

12 вольтын батерейг 10 ом ачаалалтай холбосон. Тассан гүйдэл нь 1.18 ампер байв. Зайны дотоод эсэргүүцэл ямар байсан бэ?

Эхлэхийн тулд та батерейны хүчдэл эсвэл EMF яг 12V байна гэж үзэх хэрэгтэй. Та одоо Ом-ын хуулийг ашиглан дотоод эсэргүүцлийг шийдэж болно.

Нийт = 12 В / 1.18 А = 10.17 ом R Нийт = V/I = 12 В / 1.18 А = 10.17 ом

Нийт – Rload = 10.17 ом – 10 ом = 0.017 ом

Мэдэгдэж буй боломжит зөрүүгээр холбогдсон мэдэгдэж буй эсэргүүцлийн ачааллын үед ялгарах хүчийг дараах байдлаар тооцоолж болно ... Нэг минутын турш 10В батерей нь 10 Ом-ын эсэргүүцлийн ачааллыг хангадаг. Энэ яг юу вэ? Зурагт үзүүлсэн хэлхээнд 24 вольтын батерей нь 1 Ом-ын дотоод эсэргүүцэлтэй бөгөөд амперметр нь 12 А гүйдлийг харуулж байна.

Эсвэл та үүнийг ингэж хийж болно

Үүний хариулт асуултыг Ом-ын хуулиас шууд олж болно.

Омын хуулийн дагуу цуваа холбогдсон хэлхээний хүчдэл, эсэргүүцэл, гүйдлийг тооцоолж болно.

V=I⋅R

Үүнд V нь хүчдэлийг, I нь гүйдлийг, R нь эсэргүүцлийг илэрхийлдэг

Мөн бид нийт эсэргүүцлийг цувралаар тооцоолж болно гэдгийг мэднэ-Холбогдсон хэлхээг бидний замд олсон бүх Ом-ыг зүгээр л нэмж оруулаарай. Энэ тохиолдолд бид гаднах эсэргүүцэл (R шошготой) ба зайны дотоод эсэргүүцэлтэй (бид үүнийг r гэж тэмдэглэнэ).

Учир нь бид одоо хүчдэл (12V), гүйдэл (1.18А), болон гадаад эсэргүүцэл (10), бид дараах тэгшитгэлийг шийдэж чадна:

I⋅(R+r)=V

R+r=VI

r=VI− R

Бидний хувьсагчдад бодит тоог орлуулах нь:

r=121.18−10≈0.1695Ω

Үндсэн цахилгаан ба түүний элементүүдийн тухай видеог үзээрэй.

Зайны терминалын потенциалын зөрүү нь 20 Ом-ын гадаад эсэргүүцэлтэй холбогдсон үед 12 вольт, 45 Ом-ын гадаад эсэргүүцэлтэй холбогдсон үед 13.5 вольт байна. Зайны EMF ба дотоод эсэргүүцэл гэж юу вэ?

Зайны EMF, R-ийн дотоод эсэргүүцэл ба 20 Ом-ын хувьд гүйдэл 12/20= 0.6А, 45 Ом-ын хувьд гүйдэл байна. гүйдэл нь 13.5/45= 0.3А тул эхний нөхцөл 0.6R+12=E, хоёр дахь нөхцөл 0.3R+13.5=E тул R= 5 Ом ба E= 15v-ийг шийднэ.

E= 15 V

r=5 Ом

Үүнийг дараах байдлаар хийж болно:

Хэлхээ тус бүрийн гүйдлийг тодорхойл,

I1=0.6[A ] ба I2=0 .3[A]

У=E-I*r тэгшитгэлийг ашиглан хэлхээ тус бүрийн тэгшитгэлийг бич. Хоёр тэгшитгэл, хоёр хувьсагч байх болно.

E-г тооцоол.

r-ийг олохын тулд E-ийн шийдсэн утгыг аль нэг тэгшитгэлд буцааж залгана.

Физик бол бүх талаарцахилгаан хэлхээ

Гүйдэл 1.5А үед батерейны PD нь 10В, гүйдэл 2.5А үед PD нь 8V байна. Зайны дотоод эсэргүүцэл гэж юу вэ?

Асуудлын мэдэгдлийн дагуу

Vbat – Ix Ri = Pd

бол

10 = гэж таамаглаж байна. Vbat – 1.5*Ri (Тэгшитгэл 1)

ба

8 = Vbat – 2.5*Ri (Тэгшитгэл 2)

Бидэнд хоёр шугаман нэгдүгээр эрэмбийн алгебрийн хоёр тэгшитгэл байна. үл мэдэгдэх хэмжигдэхүүнүүд, бид үүнийг орлуулах замаар амархан шийдэж чадна. 1-р тэгшитгэлийг дахин зохион байгуулснаар

Vbat = 10-ыг 1.5*Ri

-аар үржүүлж, 2-р тэгшитгэлд залгавал

8 = (10 + 1.5 Ri) гарна. хасах 2.5 Ri

Тиймээс

8 + (1.5–2.5) = 10

Тиймээс Ri-г тодорхойлоход

-2 тэнцүү - Ri

үр дүнд нь Ri = 2 ом

Эсийн дотоод эсэргүүцэл ба EMF-ийг хэрхэн олох тухай видеог үзнэ үү

Энэ нь юу вэ? ватт ба вольт хоёрын ялгаа?

Вольт нь боломжит энергийн нэгж юм . Энэ нь ампер нь гүйдлийг хэмжих нэгж болох үед гүйдлийн нэгж хэр их энерги өгч болохыг заадаг. Энэ нь секундэд урсаж буй электронуудын тоог хэлж өгдөг.

Ватт гэдэг нь нэгж хугацаанд хэр их энерги зарцуулж байгааг илтгэх эрчим хүчний нэгж юм. Нэг ватт нь нэг ампер гүйдэл урсах үед нэг вольтын тэжээлээр хангадаг эрчим хүчний хэмжээ юм: 1 В 1 А нь 1 Вт-тэй тэнцүү

Ашигласан эрчим хүчний хэмжээг тооцоолохын тулд ваттыг цаг хугацаагаар үржүүлнэ. киловатт-цаг (кВт цаг) нь aНэг ватт эрчим хүчийг нэг цагийн турш хэрэглэхэд зарцуулсан эрчим хүчний хэмжээнээс 1000 дахин их эрчим хүчний стандарт нэгж.

Та ватт ба вольт, тэдгээрийн ялгааг сайн мэддэг байх гэж бодож байна.

Энд хэмжилтийн стандарт цахилгаан нэгжийг тэмдэглэгээний хамт харуулсан хүснэгт байна

Цахилгаан гүйдлийн утгыг хэмжих олон улсын стандарт нэгж

Эцсийн бодол

Дотоод эсэргүүцэл гэдэг нь цахилгаан гүйдлийн урсгалын эсэргүүцэл юм. эс болон батерейгаар дамждаг гүйдэл. Энэ эсэргүүцэл нь дулааныг бий болгодог. Төрөл бүрийн параметрүүдцахилгаан гүйдэл нь бусад үл мэдэгдэх параметрүүдийг олоход тусалдаг.

Дадлагын янз бүрийн асуудлууд нь биднийг эдгээр параметрүүдийг илүү сайн ойлгоход хүргэдэг. Цахилгаан хөдөлгөгч хүч (EMF), дотоод эсэргүүцэл, гүйдлийг олоход тусалсан янз бүрийн асуудлуудыг өмнө нь авч үзсэн.

Физик бол зөвхөн ойлголт биш; Энэ бол бидний өдөр тутмын амьдралын физик үзүүлэлтүүдийн шинжлэх ухаан юм. Үүнд гүйдэл, дамжуулалт болон физикийн янз бүрийн хуулиудыг мөн багтаасан болно.

Таны мэдэхэд хангалттай зүйл бол эдгээр бодлогод дадлага хийж, шалгалт болон амьдралдаа тулгардаг аливаа тоон асуудлыг давахын тулд томъёогоо цээжлэх явдал юм.