Закон Ома (страница 3)

Решение:
Падения напряжения на резисторах R₁ и R₂, а также на резисторах 2R₁ и 2R₂ пропорциональны их сопротивлениям. Поэтому падение напряжения на резисторе R равно нулю и ток через него не проходит. Через резистор R₂ течет ток


18 Один полюс источника тока с э. д. с. ε = 1400 В и внутренним сопротивлением r = 2,2 Ом подключен к центральной алюминиевой жиле кабеля (диаметр жилы D₁ = 8мм), другой — к его свинцовой оболочке (наружный диаметр D₂ =18 мм, внутренний — d₂ = 16 мм). На каком расстоянии l от источника кабель порвался и произошло замыкание жилы с оболочкой, если начальный ток короткого замыкания I=120 А? Удельные сопротивления алюминия и свинца ρ₁ =0,03 мкОм·м и ρ₂ = 0,2 мкОм·м.

Решение:
Полное сопротивление цепи R= R₁ + R₂ + r, где сопротивления жилы и оболочки до места замыкания

Ток в цепи I= e/R; отсюда

19 Найти ток I, текущий через резистор с сопротивлением R₁ в схеме, параметры которой даны на рис. 107, в первый момент после замыкания ключа, если до этого напряжение на конденсаторе было постоянным.

Решение:
Напряжение на конденсаторе V=ε. Это же напряжение будет в первый момент после замыкания ключа на резисторе R₁. Поэтому текущий через него в этот момент ток I=ε/R₁.

20 Найти напряжения V₁ и V₂ на конденсаторах с емкостями С₁ и С₂ в схеме, параметры которой даны на рис. 108.

Решение:
После включения источника тока с э. д. с. ε конденсаторы зарядятся, и, когда ток прекратится, все их обкладки, соединенные с резистором R, будут иметь одинаковый потенциал. Конденсаторы с емкостями С+С₁ и С+С₂ включены последовательно с источником тока. Общее напряжение на них V₁+V₂ =ε, а заряд на них

отсюда

21 Найти заряды q₁, q₂ и q₃ на каждом из конденсаторов в схеме, параметры которой даны на рис. 109.

Решение:
Обкладки конденсатора C₁ замкнуты через резисторы R₁ и R₂. Поэтому заряд на этом конденсаторе q₁=0 (после прекращения зарядки конденсаторов С₂ и С₃). Так как после зарядки конденсаторов токи в схеме не протекают, то напряжения на конденсаторах С₂ и С₃ равны ε. Следовательно,

22 В цепь, питаемую источником тока с внутренним сопротивлением r = 3 Ом, входят два резистора с одинаковыми сопротивлениями R₁ = R₂ = 28 Ом, включенные параллельно, и резистор с сопротивлением R₃ = 40 Ом (рис.110). Параллельно резистору R₃ подключен конденсатор емкости С=5 мкФ, заряд которого q=4,2 Кл. Найти э. д. с. ε источника.

Решение:
Падение напряжения на резисторе R₃ будет V=q/C=IR₃; отсюда ток, текущий через этот резистор, I=q/CR₃. Полное сопротивление цепи и э. д. с. источника тока


23 Два резистора с одинаковыми сопротивлениями R₁ =25 Ом и резистор с сопротивлением R₂ = 50 Ом подключены к источнику тока по схеме, изображенной на рис. 111. К участку ab подключен конденсатор емкости С = 5 мкФ. Найти э. д. с. ε источника тока, если заряд на конденсаторе q = 0,11 мКл.

Решение:


24 Найти заряд на конденсаторе емкости С в схеме, параметры которой даны на рис. 112.

Решение:
Сопротивление конденсатора постоянному току бесконечно велико. Поэтому после зарядки конденсатора по резистору R₃ ток протекать не будет. Не будет и падения напряжения на этом резисторе. Следовательно, точка а и верхняя обкладка конденсатора будут иметь одинаковый потенциал. Потенциал же точки b будет равен потенциалу нижней обкладки конденсатора. Таким образом, напряжение на конденсаторе будет равно падению напряжения на резисторе R₂. Ток в цепи

отсюда заряд на конденсаторе

25 Найти напряжение на конденсаторе емкости в схеме, параметры которой даны на рис. 113.

Решение:


26 Источник тока с внутренним сопротивлением r=10м замкнут на резистор с сопротивлением R. Вольтметр, подключенный к зажимам источника, показывает напряжение V₁=20 B. Когда параллельно резистору с сопротивлением R присоединен резистор с таким же сопротивлением R, показание вольтметра уменьшается до V₂ = 15 B. Найти сопротивление резистора R, если сопротивление вольтметра велико по сравнению с R.

Решение:
Напряжения на зажимах источника тока в первом и во втором случаях V₁=I₁R и V₂=I₂R/2. Токи в общей цепи в этих случаях

отсюда


27 К источнику тока с э. д. с. ε = 200 В и внутренним сопротивлением r = 0,5 Ом подключены последовательно два резистора с сопротивлениями R₁ = 100Ом и R₂ = 500 Ом. К концам резистора R₂ подключен вольтметр. Найти сопротивление R вольтметра, если он показывает напряжение V=160 В.

Решение:
Падение напряжения на резисторе R₂ (и на вольтметре) V=IRо (рис. 358), где R₀ = R₂R/(R₂ + R)-сопротивление параллельно включенных вольтметра и резистора R₂. Ток в общей цепи равен

Решая совместно эти уравнения, получим

Тот же результат можно получить, решая систему уравнений

28 Проволока из нихрома изогнута в виде кольца радиуса а=1 м (рис.114). В центре кольца помещен гальванический элемент с э. д. с. ε = 2 В и внутренним сопротивлением r=1,5 0м. Элемент соединен с точками с и d кольца по диаметру с помощью такой же нихромовой проволоки. Найти разность потенциалов между точками cad. Удельное сопротивление нихрома ρ=1,1мкОм⋅м, площадь сечения проволоки S= 1 мм².

Решение:
В эквивалентной схеме резисторы R₁ соответствуют проволокам, соединяющим элемент с кольцом, а резисторы R₂-двум половинам кольца (рис. 359). Полное внешнее сопротивление цепи

Ток в общей цепи

Разность потенциалов между точками с и d


29 К источнику тока с внутренним сопротивлением r = 1 Ом подключены два параллельно соединенных резистора с сопротивлениями R₁ = 10 Ом и R₂ = 2 Ом. Найти отношение токов, протекающих через резистор R₁ до и после обрыва в цепи резистора R₂.

Решение:


30 Два резистора с сопротивлениями R₁ = R₂ = 1 Ом и реостат, имеющий полное сопротивление R₃ = 2 Ом, присоединены к источнику тока с внутренним сопротивлением r = 0,5 Ом (рис. 115). К разветвленному участку цепи подключен вольтметр. Когда движок реостата находится на его середине (точка а), вольтметр показывает напряжение V_a=13 В. Каково будет показание вольтметра, если движок передвинуть в крайнее правое положение на реостате? Сопротивление вольтметра велико по сравнению с R₁ и R₂.

Решение:


31 Шесть проводников с одинаковыми сопротивлениями R₀ = 2 Ом соединены попарно параллельно. Все три пары соединены последовательно и подключены к источнику тока с внутренним сопротивлением r=1 Ом. При этом по каждому проводнику течет ток I₀ = 2,5А. Какой ток будет течь по каждому проводнику, если один из них удалить?

Решение:
Сопротивление каждой пары проводников равно R₀/2. Полное внешнее сопротивление цепи до удаления одного из проводников R₁=3R₀/2. По закону Ома для полной цепи

отсюда э. д. с. источника тока

После удаления одного из проводников полное внешнее сопротивление цепи

Ток в общей цепи

Через проводник, оставшийся без пары, будет идти ток

а через остальные проводники будут идти токи I₂/2 = 2 А.

32 Источник тока с э. д. с. ε = 100 В и внутренним сопротивлением r = 0,2 Ом и три резистора с сопротивлениями R₁ = 3 Ом, R₂ = 2 Ом и R₃ = 18,8 Ом включены по схеме, изображенной на рис. 116. Найти токи, текущие через резисторы R₁ и R₂.

Решение:


33 К источнику тока с э. д. с. e=120 В и внутренним сопротивлением r=10 Ом подключены два параллельных провода с сопротивлениями R₁ =20 Ом. Свободные концы проводов и их середины соединены друг с другом через две лампы с сопротивлениями R₂ = 200 Ом. Найти ток, текущий через источник тока.

Решение:
Верхняя лампа и провода, идущие к ней, начиная от места присоединения нижней лампы (рис. 360), образуют последовательную цепочку с сопротивлением R₃=R₁+R₂. Эта цепочка соединена параллельно с нижней лампой и вместе с ней образует сопротивление

Полное внешнее сопротивление цепи

Через источник тока течет ток


34 При замыкании источника тока на резистор с сопротивлением R₁=5 Ом в цепи идет ток I₁ = 5 А, а при замыкании на резистор с сопротивлением R₂ = 2 Ом идет ток I₂ = 8 А. Найти внутреннее сопротивление r и э. д. с. источника тока ε.

Решение:
Если ε и r — э. д. с. и внутреннее сопротивление источника тока, то

Из этих уравнений имеем


35 При замыкании источника тока на резистор с сопротивлением R₁ = 14 Ом напряжение на зажимах источника V₁ = 28 В, а при замыкании на резистор с сопротивлением R₂ = 29 Ом напряжение на зажимах V₂ = 29 В. Найти внутреннее сопротивление r источника.

Решение:


36 Амперметр с сопротивлением R₁ = 2 Ом, подключенный к источнику тока, показывает ток I₁ = 5 А. Вольтметр с сопротивлением R₂ = 150 Ом, подключенный к такому же источнику тока, показывает напряжение V=12B. Найти ток короткого замыкания I_к источника.

Решение:
При подключении к источнику тока амперметра через него течет I₁=ε/(R1+r), где ε — э. д. с. батареи, а r — ее внутреннее сопротивление; при подключении к источнику тока вольтметра через него течет ток I₂=ε/(R₂+r), и вольтметр показывает напряжение

отсюда

Ток короткого замыкания (при равном нулю внешнем сопротивлении)

37 Два параллельно соединенных резистора с сопротивлениями R₁=40 Ом и R₂ = 10 Ом подключены к источнику тока с э. д. с. ε=10 В. Ток в цепи I=1 А. Найти внутреннее сопротивление источника и ток короткого замыкания.

Решение:


38 Аккумулятор с э. д. с. ε = 25 В и внутренним сопротивлением r = 1 Ом заряжается от сети с напряжением V=40 В через сопротивление R = 5 Ом. Найти напряжение V_а на зажимах аккумулятора.

Решение:
При зарядке аккумулятор включается навстречу источнику тока. Во время зарядки ток внутри аккумулятора течет от положительного полюса к отрицательному. Напряжение сети V=ε+I(R+r), где I-ток зарядки; отсюда I=(V-ε)/(R+r). Напряжение на зажимах аккумулятора

Как найти сопротивление тока. Что такое сопротивление

Закон Ома является основным законом электрических цепей. При этом он позволяет объяснять многие явления природы. Например, можно понять, почему электричество не «бьет» птиц, которые сидят на проводах. Для физики закон Ома является крайне значимым. Без его знания невозможно было бы создавать стабильно работающие электрические цепи или вовсе не было бы электроники.

Зависимость I = I(U) и ее значение

История открытия сопротивления материалов напрямую связана с вольт-амперной характеристикой. Что это такое? Возьмем цепь с постоянным электрическим током и рассмотрим любой ее элемент: лампу, газовую трубку, металлический проводник, колбу электролита и т. д.

Меняя напряжение U (часто обозначается как V), подаваемое на рассматриваемый элемент, будем отслеживать изменение силы тока (I), проходящего через него. Как итог, мы получим зависимость вида I = I (U), которая носит название «вольт-амперная характеристика элемента» и является прямым показателем его электрических свойств.

Вольт-амперная характеристика может выглядеть по-разному для различных элементов. Самый простой ее вид получается при рассмотрении металлического проводника, что и сделал Георг Ом(1789 — 1854).

Вольт-амперная характеристика — это линейная зависимость. Поэтому ее графиком служит прямая линия.

Закон в простой форме

Исследования Ома по изучению вольт-амперных характеристик проводников показали, что сила тока внутри металлического проводника пропорциональна разности потенциалов на его концах (I ~ U) и обратно пропорциональна некоему коэффициенту, то есть I ~ 1/R. Этот коэффициент стал называться «сопротивление проводника», а единица измерения электрического сопротивления — Ом или В/А.

Стоит отметить еще вот что. Закон Ома часто используется для расчета сопротивления в цепях.

Формулировка закона

Закон Ома говорит, что сила тока (I) отдельно взятого участка цепи пропорциональна напряжению на этом участке и обратно пропорциональна его сопротивлению.

Следует заметить, что в таком виде закон остается верным только для однородного участка цепи. Однородной называется та часть электрической цепи, которая не содержит источника тока. Как пользоваться законом Ома в неоднородной цепи, будет рассмотрено ниже.

Позже опытным путем было установлено, что закон остается справедливым и для растворов электролитов в электрической цепи.

Физический смысл сопротивления

Сопротивление — это свойство материалов, веществ или сред препятствовать прохождению электрического тока. Количественно сопротивление в 1 Ом означает, что в проводнике при напряжении 1 В на его концах способен проходить электрический ток силой 1 А.

Удельное электрическое сопротивление

Экспериментальным методом было установлено, что сопротивление электрического тока проводника зависит от его размеров: длина, ширина, высота. А также от его формы (сфера, цилиндр) и материала, из которого он сделан. Таким образом, формула удельного сопротивления, например, однородного цилиндрического проводника будет: R = р*l/S.

Если в этой формуле положить s = 1 м 2 и l = 1 м, то R численно будет равен р. Отсюда вычисляется единица измерения для коэффициента удельного сопротивления проводника в СИ — это Ом*м.

В формуле удельного сопротивления р — это коэффициент сопротивления, определяемый химическими свойствами материала, из которого изготовлен проводник.

Для рассмотрения дифференциальной формы закона Ома, необходимо рассмотреть еще несколько понятий.

Как известно, электрический ток — это строго упорядоченное движение любых заряженных частиц. Например, в металлах носителями тока выступают электроны, а в проводящих газах — ионы.

Возьмем тривиальный случай, когда все носители тока однородны — металлический проводник. Мысленно выделим в этом проводнике бесконечно малый объем и обозначим через u среднюю (дрейфовую, упорядоченную) скорость электронов во взятом объеме. Далее пусть n обозначает концентрацию носителей тока в единице объема.

Теперь проведем бесконечно малую площадь dS перпендикулярно вектору u и построим вдоль скорости бесконечно малый цилиндр с высотой u*dt, где dt — обозначает время, за которое все носители скорости тока, содержавшиеся в рассматриваемом объеме, пройдут сквозь площадку dS.

При этом электронами сквозь площадку будет перенесен заряд, равный q = n*e*u*dS*dt, где e — заряд электрона. Таким образом, плотность электрического тока — это вектор j = n*e*u, обозначающий количество заряда, переносимого в единицу времени через единицу площади.

Один из плюсов дифференциального определения закона Ома заключается в том, что часто можно обойтись без расчета сопротивления.

Электрический заряд. Напряженность электрического поля

Напряженность поля наряду с электрическим зарядом является фундаментальным параметром в теории электричества. При этом количественное представление о них можно получить из простых опытов, доступных школьникам.

Для простоты рассуждений будем рассматривать электростатическое поле. Это электрическое поле, которое не изменяется со временем. Такое поле может быть создано неподвижными электрическими зарядами.

Также для наших целей необходим пробный заряд. В его качестве будем использовать заряженное тело — настолько малое, что оно не способно вызывать какие-либо возмущения (перераспределение зарядов) в окружающих объектах.

Рассмотрим поочередно два взятых пробных заряда, последовательно помещенных в одну точку пространства, находящуюся под воздействием электростатического поля. Получается, что заряды будут подвергаться неизменному во времени воздействию с его стороны. Пусть F 1 и F 2 — это силы, воздействующие на заряды.

В результате обобщения опытных данных было установлено, что силы F 1 и F 2 направлены либо в одну, либо в противоположные стороны, а их отношение F 1 /F 2 является независимым от точки пространства, куда были поочередно помещены пробные заряды. Следовательно, отношение F 1 /F 2 является характеристикой исключительно самих зарядов, и никак не зависит от поля.

Открытие данного факта позволило охарактеризовать электризацию тел и в дальнейшем было названо электрическим зарядом. Таким образом, по определению получается q 1 /q 2 = F 1 /F 2 , где q 1 и q 2 — величина зарядов, помещаемых в одну точку поля, а F 1 и F 2 — силы, действующие на заряды со стороны поля.

Из подобных соображений были экспериментально установлены величины зарядов различных частиц. Условно положив в соотношение один из пробных зарядов равным единице, можно вычислить величину другого заряда, измерив соотношение F 1 /F 2 .

Через известный заряд можно охарактеризовать любое электрическое поле. Таким образом, сила, действующая на единичный пробный заряд, находящийся в состоянии покоя, называется напряженностью электрического поля и обозначается E. Из определения заряда получаем, что вектор напряженности имеет следующий вид: E = F/q.

Связь векторов j и E. Другая форма закона Ома

Также отметим, что определение удельного сопротивления цилиндра можно обобщить для проводов, состоящих из одного материала. В таком случае площадь поперечного сечения из формулы удельного сопротивления будет равна сечению провода, а l — его длине.

При замыкании электрической цепи, на зажимах которой имеется разность потенциалов, возникает электрический ток. Свободные электроны под влиянием электрических сил поля перемещаются вдоль проводника. В своем движении электроны наталкиваются на атомы проводника и отдают им запас своей кинетической энергии. Скорость движения электронов непрерывно изменяется: при столкновении электронов с атомами, молекулами и другими электронами она уменьшается, потом под действием электрического поля увеличивается и снова уменьшается при новом столкновении. В результате этого в проводнике устанавливается равномерное движение потока электронов со скоростью нескольких долей сантиметра в секунду. Следовательно, электроны, проходя по проводнику, всегда встречают с его стороны сопротивление своему движению. При прохождении электрического тока через проводник последний нагревается.

Электрическое сопротивление

Электрическим сопротивлением проводника, которое обозначается латинской буквой r

, называется свойство тела или среды превращать электрическую энергию в тепловую при прохождении по нему электрического тока.

На схемах электрическое сопротивление обозначается так, как показано на рисунке 1, а .

Переменное электрическое сопротивление, служащее для изменения тока в цепи, называется реостатом . На схемах реостаты обозначаются как показано на рисунке 1, б . В общем виде реостат изготовляется из проволоки того или иного сопротивления, намотанной на изолирующем основании. Ползунок или рычаг реостата ставится в определенное положение, в результате чего в цепь вводится нужное сопротивление.

Длинный проводник малого поперечного сечения создает току большое сопротивление. Короткие проводники большого поперечного сечения оказывают току малое сопротивление.

Если взять два проводника из разного материала, но одинаковой длины и сечения, то проводники будут проводить ток по-разному. Это показывает, что сопротивление проводника зависит от материала самого проводника.

Температура проводника также оказывает влияние на его сопротивление. С повышением температуры сопротивление металлов увеличивается, а сопротивление жидкостей и угля уменьшается. Только некоторые специальные металлические сплавы (манганин, констаитан, никелин и другие) с увеличением температуры своего сопротивления почти не меняют.

Итак, мы видим, что электрическое сопротивление проводника зависит от: 1) длины проводника, 2) поперечного сечения проводника, 3) материала проводника, 4) температуры проводника.

За единицу сопротивления принят один Ом. Ом часто обозначается греческой прописной буквой Ω (омега). Поэтому вместо того чтобы писать «Сопротивление проводника равно 15 Ом», можно написать просто: r = 15 Ω.
1 000 Ом называется 1 килоом (1кОм, или 1кΩ),
1 000 000 Ом называется 1 мегаом (1мгОм, или 1МΩ).

При сравнении сопротивления проводников из различных материалов необходимо брать для каждого образца определенную длину и сечение. Тогда мы сможем судить о том, какой материал лучше или хуже проводит электрический ток.

Видео 1. Сопротивление проводников

Удельное электрическое сопротивление

Сопротивление в омах проводника длиной 1 м, сечением 1 мм² называется

удельным сопротивлением и обозначается греческой буквой ρ (ро).

В таблице 1 даны удельные сопротивления некоторых проводников.

Таблица 1

Удельные сопротивления различных проводников

Из таблицы видно, что железная проволока длиной 1 м и сечением 1 мм² обладает сопротивлением 0,13 Ом. Чтобы получить 1 Ом сопротивления нужно взять 7,7 м такой проволоки. Наименьшим удельным сопротивлением обладает серебро. 1 Ом сопротивления можно получить, если взять 62,5 м серебряной проволоки сечением 1 мм². Серебро – лучший проводник, но стоимость серебра исключает возможность его массового применения. После серебра в таблице идет медь: 1 м медной проволоки сечением 1 мм² обладает сопротивлением 0,0175 Ом. Чтобы получить сопротивление в 1 Ом, нужно взять 57 м такой проволоки.

Химически чистая, полученная путем рафинирования, медь нашла себе повсеместное применение в электротехнике для изготовления проводов, кабелей, обмоток электрических машин и аппаратов. Широко применяют также в качестве проводников алюминий и железо.

Сопротивление проводника можно определить по формуле:

где r – сопротивление проводника в омах; ρ – удельное сопротивление проводника; l – длина проводника в м; S – сечение проводника в мм².

Пример 1. Определить сопротивление 200 м железной проволоки сечением 5 мм².

Пример 2. Вычислить сопротивление 2 км алюминиевой проволоки сечением 2,5 мм².

Из формулы сопротивления легко можно определить длину, удельное сопротивление и сечение проводника.

Пример 3. Для радиоприемника необходимо намотать сопротивление в 30 Ом из никелиновой проволоки сечением 0,21 мм². Определить необходимую длину проволоки.

Пример 4. Определить сечение 20 м нихромовой проволоки, если сопротивление ее равно 25 Ом.

Пример 5. Проволока сечением 0,5 мм² и длиной 40 м имеет сопротивление 16 Ом. Определить материал проволоки.

Материал проводника характеризует его удельное сопротивление.

По таблице удельных сопротивлений находим, что таким сопротивлением обладает свинец.

Выше было указано, что сопротивление проводников зависит от температуры. Проделаем следующий опыт. Намотаем в виде спирали несколько метров тонкой металлической проволоки и включим эту спираль в цепь аккумулятора. Для измерения тока в цепь включаем амперметр. При нагревании спирали в пламени горелки можно заметить, что показания амперметра будут уменьшаться. Это показывает, что с нагревом сопротивление металлической проволоки увеличивается.

У некоторых металлов при нагревании на 100° сопротивление увеличивается на 40 – 50 %. Имеются сплавы, которые незначительно меняют свое сопротивление с нагревом. Некоторые специальные сплавы практически не меняют сопротивления при изменении температуры. Сопротивление металлических проводников при повышении температуры увеличивается, сопротивление электролитов (жидких проводников), угля и некоторых твердых веществ, наоборот, уменьшается.

Способность металлов менять свое сопротивление с изменением температуры используется для устройства термометров сопротивления. Такой термометр представляет собой платиновую проволоку, намотанную на слюдяной каркас. Помещая термометр, например, в печь и измеряя сопротивление платиновой проволоки до и после нагрева, можно определить температуру в печи.

Изменение сопротивления проводника при его нагревании, приходящееся на 1 Ом первоначального сопротивления и на 1° температуры, называется

температурным коэффициентом сопротивления и обозначается буквой α.

Если при температуре t 0 сопротивление проводника равно r 0 , а при температуре t равно r t , то температурный коэффициент сопротивления

Примечание. Расчет по этой формуле можно производить лишь в определенном интервале температур (примерно до 200°C).

Приводим значения температурного коэффициента сопротивления α для некоторых металлов (таблица 2).

Таблица 2

Значения температурного коэффициента для некоторых металлов

Из формулы температурного коэффициента сопротивления определим r t :

r t = r 0 .

Пример 6. Определить сопротивление железной проволоки, нагретой до 200°C, если сопротивление ее при 0°C было 100 Ом.

r t = r 0 = 100 (1 + 0,0066 × 200) = 232 Ом.

Пример 7. Термометр сопротивления, изготовленный из платиновой проволоки, в помещении с температурой 15°C имел сопротивление 20 Ом. Термометр поместили в печь и через некоторое время было измерено его сопротивление. Оно оказалось равным 29,6 Ом. Определить температуру в печи.

Электрическая проводимость

До сих пор мы рассматривали сопротивление проводника как препятствие, которое оказывает проводник электрическому току. Но все же ток по проводнику проходит. Следовательно, кроме сопротивления (препятствия), проводник обладает также способностью проводить электрический ток, то есть проводимостью.

Чем большим сопротивлением обладает проводник, тем меньшую он имеет проводимость, тем хуже он проводит электрический ток, и, наоборот, чем меньше сопротивление проводника, тем большей проводимостью он обладает, тем легче току пройти по проводнику. Поэтому сопротивление и проводимость проводника есть величины обратные.

Из математики известно, что число, обратное 5, есть 1/5 и, наоборот, число, обратное 1/7, есть 7. Следовательно, если сопротивление проводника обозначается буквой r , то проводимость определяется как 1/r . Обычно проводимость обозначается буквой g.

Электрическая проводимость измеряется в (1/Ом) или в сименсах.

Пример 8. Сопротивление проводника равно 20 Ом. Определить его проводимость.

Если r = 20 Ом, то

Пример 9. Проводимость проводника равна 0,1 (1/Ом). Определить его сопротивление,

Если g = 0,1 (1/Ом), то r = 1 / 0,1 = 10 (Ом)

Или электрической цепи электрическому току .

Электрическое сопротивление определяется как коэффициент пропорциональности R между напряжением U и силой постоянного тока I в законе Ома для участка цепи .

Единица сопротивления называется омом (Ом) в честь немецкого ученого Г. Ома, который ввел это понятие в физику. Один ом (1 Ом) — это сопротивление такого проводника, в котором при напряжении 1 В сила тока равна 1 А .

Удельное сопротивление.

Сопротивление однородного проводника постоянного сечения зависит от материала проводника, его длины l и поперечного сечения S и может быть определено по формуле:

где ρ — удельное сопротивление вещества, из которого изготовлен проводник.

Удельное сопротивление вещества — это физическая величина , показывающая, каким сопротивлением обладает изготовленный из этого вещества проводник единичной длины и единичной площади поперечного сечения.

Из формулы следует, что

Величина, обратная ρ , называется удельной проводимостью σ :

Так как в СИ единицей сопротивления является 1 Ом. единицей площади 1 м 2 , а единицей длины 1 м , то единицей удельного сопротивления в СИ будет 1 Ом· м 2 /м, или 1 Ом·м. Единица удельной проводимости в СИ — Ом -1 м -1 .

На практике площадь сечения тонких проводов часто выражают в квадратных миллиметрах (мм 2) . В этом случае более удобной единицей удельного сопротивления является Ом·мм 2 /м. Так как 1 мм 2 = 0,000001 м 2 , то 1 Ом·мм 2 /м = 10 -6 Ом·м. Металлы обладают очень малым удельным сопротивлением — порядка (1·10 -2) Ом·мм 2 /м, диэлектрики — в 10 15 -10 20 большим.

Зависимость сопротивлений от температуры.

С повышением температуры сопротивление металлов возрастает. Однако существуют сплавы, сопротивление которых почти не меняется при повышении температуры (например, константан, манганин и др.). Сопротивление же электролитов с повышением температуры уменьшается.

Температурным коэффициентом сопротивления проводника называется отношение величины изменения сопротивления проводника при нагревании на 1 °С к величине его сопротивления при 0 ºС:

.

Зависимость удельного сопротивления проводников от температуры выражается формулой:

.

В общем случае α зависит от температуры, но если интервал температур невелик, то температурный коэффициент можно считать постоянным. Для чистых металлов α = (1/273)К -1 . Для растворов электролитов α . Например, для 10% раствора поваренной соли α = -0,02 К -1 . Для константана (сплава меди с никелем) α = 10 -5 К -1 .

Зависимость сопротивления проводника от температуры используется в термометрах сопротивления.

На сегодняшний день одной из важнейших характеристик любого материала является его электрическое сопротивление. Этот факт объясняется беспрецедентным в истории человечества распространением электрических машин, заставившим по-иному взглянуть на свойства окружающих материалов как искусственного, так и естественного происхождения. Понятие «электрическое сопротивление» стало таким же важным, как теплоемкость и пр. Оно применимо абсолютно ко всему, что нас окружает: вода, воздух, металл, даже вакуум.

Каждый современный человек должен иметь представление о данной характеристике материалов. На вопрос «что же такое электрическое сопротивление» можно ответить лишь в том случае, если известен смысл термина «электрический ток». С этого и начнем…

Материальным проявлением энергии является атом. Все состоит из них, соединенных в группы. Существующая в настоящее время физическая модель утверждает, что атом походит на уменьшенную модель звездной системы. В центре находится ядро, включающее в себя частицы двух типов: нейтроны и протоны. Протон несет электрический положительный заряд. На разных расстояниях от ядра по круговым орбитам вращаются другие частицы — электроны, несущие отрицательный заряд. Количество протонов всегда соответствует количеству электронов, поэтому суммарный заряд равен нулю. Чем удаленнее от ядра находится орбита электрона (валентный), тем слабее сила притяжения, удерживающая его в структуре атоме.

В генерирующей ток машине магнитное поле высвобождает из орбит Так как в утратившего электрон, остается «лишний» протон, то сила притяжения «отрывает» другой валентный электрон из внешней орбиты соседнего атома. В процесс завлекается вся структура материала. В результате появляется движение заряженных частиц (атомов с положительным зарядом и свободных электронов с отрицательным), которое и называется электрическим током.

Материал, в структуре которого электроны внешних орбит могут легко покидать атом, называется проводником. Его электрическое сопротивление мало. Это группа металлов. Например, для производства проводов в основном используют алюминий и медь. По закону Ома электрическое представляет собой отношение созданного генератором напряжения к силе проходящего тока. Кстати, в «Омах».

Легко догадаться, что существуют материалы, в которых валентных электронов очень мало или атомы сильно удалены друг от друга (газ), поэтому их внутренняя структура не может обеспечить прохождение тока. Они носят название диэлектриков и используются для изолирования проводящих линий в электротехнике. Электрическое сопротивление в них очень высоко.

Всем известно, что мокрый диэлектрик начинает проводить электрический ток. В свете этого факта особый интерес приобретает вопрос «существует ли электрическое сопротивление воды». Ответ на него противоречивый: и да, и нет. Как уже указывалось ранее, если в материале валентных электронов практически нет, а сама структура состоит больше из пустоты, чем частиц (вспоминаем таблицу Менделеева и водород с единственным электроном на орбите), то в обычных условиях проводимость существовать не может. Под это описание идеально подходит вода: соединение двух газов, называемое нами жидкостью. И действительно, будучи полностью очищенной от растворенных примесей, она является очень хорошим диэлектриком. Но так как в природе в воде всегда присутствуют растворы солей, то обеспечивается именно ими. На ее уровень влияет насыщенность раствора и температура Вот поэтому однозначного ответа на вопрос быть не может, ведь вода бывает разной.

Среди прочих показателей, характеризующих электрическую цепь, проводник, стоит выделить электрическое сопротивление. Оно определяет способность атомов материала препятствовать направленному прохождению электронов. Помощь в определении данной величины может оказать как специализированный прибор – омметр, так и математические расчеты на основании знаний о взаимосвязях между величинами и физическими свойствами материала. Измерение показателя производится в Омах (Ом), обозначением служит символ R.

Закон Ома – математический подход при определении сопротивления

Соотношение, установленное Георгом Омом, определяет взаимосвязь между напряжением, силой тока, сопротивлением, основанную на математическом взаимоотношении понятий. Справедливость линейной взаимосвязи – R = U/I (отношение напряжения к силе тока) – отмечается не во всех случаях.
Единица измерения [R] = B/A = Ом. 1 Ом – сопротивление материала, по которому идет ток в 1 ампер при напряжении в 1 вольт.

Эмпирическая формула расчета сопротивления

Объективные данные о проводимости материала следуют из его физических характеристик, определяющих как его собственно свойства, так и реакции на внешние влияния. Исходя из этого проводимость зависит от:

• Размера.
• Геометрии.
• Температуры.

Атомы проводящего материала сталкиваются с направленными электронами, препятствуя их дальнейшему продвижению. При высокой концентрации последних атомы не способны им противостоять и проводимость оказывается высокой. Большие значения сопротивления характерны для диэлектриков, которые отличаются практически нулевой проводимостью.

Одной из определяющих характеристик каждого проводника является его удельное сопротивление – ρ. Оно определяет зависимость сопротивления от материала проводника и воздействий извне. Это фиксированная (в пределах одного материала) величина, которая представляет данные проводника следующих размеров – длина 1 м (ℓ), площадь сечения 1 кв.м. Поэтому взаимосвязь между данными величинами выражается соотношением: R = ρ* ℓ/S:

• Проводимость материала падает по мере увеличения его длины.
• Увеличение площади сечения проводника влечет за собой снижение его сопротивления. Такая закономерность обусловлена уменьшением плотности электронов, а, следовательно, и контакт частиц материала с ними становится более редким.
• Рост температуры материала стимулирует рост сопротивления, в то время как падение температуры влечет за собой его снижение.

Расчет площади сечения целесообразно производить согласно формуле S = πd 2 / 4. В определении длины поможет рулетка.

Взаимосвязь c мощностью (P)

Исходя из формулы закона Ома, U = I*R и P = I*U. Следовательно, P = I 2 *R и P = U 2 /R.
Зная величину силы тока и мощность, сопротивление можно определить как: R = P/I 2 .
Зная величину напряжения и мощности, сопротивление легко вычислить по формуле: R = U 2 /P.

Сопротивление материала и величины других сопутствующих характеристик могут быть получены с применением специальных измерительных приборов или на основании установленных математических закономерностей.

Урок решения задач по теме «Закон Ома для участка цепи, последовательное и параллельное соединения»

Цель урока: Закрепить изученный материал путем решения задач.

Задачи:

Образовательные:

• Научить учащихся решать задачи на последовательное и параллельное соединение проводников;
• Углубить и расширить знания о данных видах соединения проводников;
• Научить определять силу тока, напряжение, сопротивление при последовательном и параллельном соедини проводников;
• Научить решать задачи на смешанное соединение проводников;
• Научить учащихся разбираться в схемах электрических цепей.

Воспитательные:

• Развить личные качества учащихся: аккуратность, внимание, усидчивость;
• Воспитывать культуру общения при работе в группах.

Развивающие:

• Продолжить развитие навыков решения задач на данную тему;
• Продолжить развитие умений анализировать условия задач и ответов, умений делать выводы, обобщения;
• Продолжить развитие памяти, творческих способностей.

План урока

№	Этап	Время	Метод
	Организационный момент	2 мин	Словесный
I	Актуализация знаний	5 мин	Письменная работа в парах
II	Вводная часть	2 мин	Слово учителя, опрос учащихся
III	Решение задач	45-50 мин	Работа учителя, учащихся у доски
IV	Работа учащихся в группах	20 мин	Групповой работы, устный, письменный
V	Итог урока	1-2 мин	Словесный метод

Оформление класса: Проектор с экраном, доска с мелом. Раздаточный материал.

Слайд 1 включен в начале урока. Урок начинается с физического диктанта.

I. Актуализация знаний.

На слайде физический диктант. (Слайд 2). Учащимся выдается таблица для заполнения.

1. Заполнить двенадцать ячеек таблицы на карточке:

Ученый	Физическая величина	Формула	Единица измерения
1	2	3	4
5	6	7	8
9	10	11	12
Выполнил ______________ Проверил __________ Оценка__________

2. После заполнения таблиц учащиеся меняют карточками с соседом по парте, проверяют вместе с учителем и выставляют оценку:

Кол-во ошибок	1	2-3	4-6	7 и более
Оценка	5	4	3	2

II. Вводное слово.

Сегодня на уроке мы с вами будем решать задачи на закон Ома, на последовательное и параллельное соединение проводников. (Слайд 3).

Запишите тему урока. (Слайд 4).

Для этого вспомним формулы и законы, которые нам пригодятся при решении задач.

III. Решение задач.

(3 ученика выходят к доске и записывают: первый закон Ома и выражает и него напряжение и сопротивление; второй – формулы справедливые для последовательного соединения; третий – формулы справедливые для последовательного соединения).

Задача 1. Для начала решим устную задачу на запоминание закона Ома. (Слайд 5)

a) U = 20B,R=10Om,I-?
б) I=10A,R = 5Om, R-?
в) I = 5A,U=15B,R-?

Ответ: а) I = 2А; б) U= 50 Ом; в) R = 3 Ом.

Задача 2. (Решает учитель с использованием презентации) Слайд 6.

Рассчитать силу тока, проходящую по медному проводу длиной 100м, площадью поперечного сечения 0,5мм², если к концам провода приложено напряжение 6,8B.

Дано:

I=100м
S=0,5мм²
U=6,8В

I-?

Решение:

Ответ: Сила тока равна 2А.

Вопросы: Что известно из условия задачи? Какую величину необходимо определить? По какому закону будем определять силу тока? Какие величины нам неизвестны для нахождения силы тока и как их найти? ( – берется из таблицы). Теперь найдем R и полученное значение подставим в формулу для нахождения силы тока. (Перевод S в м² не нужно делать, т.к. в единицах измерения плотности тоже присутствуют тоже мм²)

Задача 3. (Решает у доски сильный ученик) Условия задачи Слайд 7.

В электрическую цепь включены последовательно резистор сопротивлением 5 Ом и две электрические лампы сопротивлением 500 Ом. Определите общее сопротивление проводника.

Дано:

R_AB=5 Ом
R_BC=500 Ом
R_CD=500 Ом

R_AD-?

Решение:

Ответ: Общее сопротивление проводника равно 1005 Ом.

Вопросы: Какие элементы цепи нам даны? Как найти общее сопротивление?

Задача 4. (Класс делится на 2 группы, каждая из которой решает задачу своим способом (одни находя силу тока используя закон Ома, вторые используя формулу параллельного соединения). Затем по одному представителю пишут решения на доске) Условия задачи Слайд 8.

Два резистора сопротивлением r ₁ = 5 Ом и r₂= 30 Ом включены, как показано на рисунке, к зажимам источника тока напряжением 6В. Найдите силу тока на всех участках цепи.

Дано:

r₁=5 Ом
r₂=30 Ом
U=6B

I₀-?

Решение:

Ответ: Сила тока на всех участках цепи равна 1,4 А.

Вопросы: Какой тип соединения рассматривается в задаче? Что известно из условия? Какие величины необходимо найти? Как найти I₀? Что для этого неизвестно? Как найти I ₁ и I₂?

Второй способ решения данной задачи:

Дано:

r₁=5 Ом
r₂=30 Ом
U=6B

I₀-?

Решение:

Ответ: Сила тока на всех участках цепи равна 1,4А.

Вопросы: Какой тип соединения рассматривается в задаче? Что известно из условия? Какие величины необходимо найти? По какой формуле будем находить общий ток в цепи? Какая величина нам неизвестна при нахождении силы тока и как ее найти?

Задача 5. (Решает ученик, можно вызвать два ученика по очереди). Определите полное сопротивление цепи и токи в каждом проводнике, если проводники соединены так, как показано на рисунке, а r₁=1 Ом, r₂=2 Ом, r₃= 3 Ом, U_AC = 11В. Условие задачи Слайд 9.

Дано:

r₁=1 Ом
r₂=2 Ом
r₃=3 Ом
U_AB=11B

R_AC-?
I₁-?
I₂-?
I₃-?

Решение:

Ответ: R_АС =2,2 Ом, I₁=2A, I₂=3 А, I₃=2A.

Вопросы: Какие типы соединения изображены на рисунке? Что нужно определить? Как найти полное сопротивление и величины в него входящие? Как найти силу тока в цепи? Как определить I₁ и 1₂? Как определить U_BC?

Задача 6. Условия задачи Слайд 10. (Вопросы 1,2,5 решаются устно. 3,4 – два ученика).

1. Какому значению силы тока и напряжения соответствует точка А?
2. Какому значению силы тока и напряжения соответствует точка В?
3. Найдите сопротивление в точке А и в точке В.
4. Найдите по графику силу тока в проводнике при напряжении 8 В и вычислите сопротивление в этом случае.
5. Какой вывод можно проделать по результатам задачи?

Ответ:

1. Сила тока = 0,4 А, напряжение – 4В.
2. Сила тока = 0,6 А, напряжение – 6В.
3. Сопротивление в т.А – 10 Ом, в т.В – 10 Ом.
4. Сила тока = 0,8А, сопротивление – 10 Ом.
5. При изменении силы тока и напряжения на одинаковую величину, сопротивление остается постоянным.

IV. Самостоятельная работа в группах.

Учащиеся делятся на 4 группы и каждой группе дается карточка с заданием.

Учитель объясняет критерии выставления оценок:

Во время работы в группах ведется наблюдение за более и менее активными участниками группы. Соответственно это будет влиять на более или менее высокую оценку при проверке записей в тетради, также будет учитываться уровень сложности решенных задач. Тетради с записями сдаются в конце урока. Время для решения задач ограниченное.

Задание 1. Слайд 11. (8 мин.)

Вопросы к карточкам:

1. Перечислите все элементы цепи.
2. Какие виды соединения используются?
3. Рассчитайте напряжение на лампе.
4. Рассчитайте напряжение на реостате.
5. Рассчитайте силу тока на всем участке цепи.

Задание 2. Слайд 12. (4 мин.)

Определить общее сопротивление в цепи.

R₁ = 2 Ом, R₂ = 102 Ом, R ₃ = 15 Ом, R₄ = 4 Ом.

Задание 3. Слайд 13. (3 мин.)

Определите силу тока I при заданных U и R.

Группа	R, Ом	U, В	I, А
I	2	55	?
II	14,2	87,4	?
III	21	100	?
IV	0,16	0,28	?

Задание 4. Слайд 14. (5 мин)

Моток проволоки имеет сопротивление R и длину l .

Вычислить площадь поперечного сечения S.

Группа	Материал	Параметры
		Сопротивление	Длина проводника	Удельное сопротивление
		R, Ом	l, мм2	p, Ом·мм2/м
I	Медь	0,83	33,9	1,7·10-2
II	Алюминий	16,1	83,1	2,8·10-2
III	Серебро	0,39	0,234	1,6·10-2
IV	Сталь	23,2	3,06	12·10-2

После выполнения заданий группами, тетради сдаются учителю.

V. Итог урока.

На сегодня все. Мы с вами научились решать задачи на последовательное и параллельное соединение проводников, закрепили знания о законе Ома для участка цепи.

Домашнее задание. Повторить все формулы и физические величины.

Ток, сопротивление, мощность | MIT OpenCourseWare

Ток в цепях постоянного тока

Определение силы тока и плотности тока; микроскопический и макроскопический закон Ома.

• 8,02 Физика II: Электричество и магнетизм, Весна 2007 г.
  Проф. Джон Белчер, д-р Питер Дурмашкин, проф. Роберт Редвин, проф. Брюс Кнутесон, проф. Гюнтер Роланд, проф. Болек Вислоух, д-р.Брайан Вехт, профессор Эрик Кацавунидис, профессор Роберт Симко, профессор Джозеф Формаджо, Энди Нили, Мэтью Страфус, профессор Эрик Хадсон, доктор Сен-Бен Ляо

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

Условные обозначения цепей

Обозначения элементов схемы; подписать соглашения; нанесение резисторов и конденсаторов.

• 8,02 Физика II: Электричество и магнетизм, Весна 2007 г.
  Проф.Джон Белчер, доктор Питер Дурмашкин, профессор Роберт Редвин, профессор Брюс Кнутесон, профессор Гюнтер Роланд, профессор Болек Вислоух, доктор Брайан Вехт, профессор Эрик Кацавунидис, профессор Роберт Симко, профессор Джозеф Формаджо, Энди Нили , Мэтью Страфус, профессор Эрик Хадсон, доктор Сен-Бен Ляо

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

эквивалентное сопротивление

Правила, регулирующие резисторы, включенные последовательно и параллельно; как рассчитать эквивалентное сопротивление в каждом.

• 8,02 Физика II: Электричество и магнетизм, Весна 2007 г.
  Профессор Джон Белчер, доктор Питер Дурмашкин, профессор Роберт Редвин, профессор Брюс Кнутесон, профессор Гюнтер Роланд, профессор Болек Вислоух, доктор Брайан Вехт, профессор Эрик Кацавунидис, профессор Роберт Симко, профессор Джозеф Формаджо, Энди Нили, Мэтью Страфус, профессор Эрик Хадсон, доктор Сен-Бен Ляо

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

Правила округа Кирхгофа

Иллюстрация правил Кирхгофа и метода решения схемы; включает обсуждение внутреннего сопротивления в батареях.

• 8,02 Физика II: Электричество и магнетизм, Весна 2007 г.
  Профессор Джон Белчер, доктор Питер Дурмашкин, профессор Роберт Редвин, профессор Брюс Кнутесон, профессор Гюнтер Роланд, профессор Болек Вислоух, доктор Брайан Вехт, профессор Эрик Кацавунидис, профессор Роберт Симко, профессор Джозеф Формаджо, Энди Нили, Мэтью Страфус, профессор Эрик Хадсон, доктор Сен-Бен Ляо

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

Измерение напряжения и тока

Как измерить напряжение, ток и сопротивление в цепи.

• 8,02 Физика II: Электричество и магнетизм, Весна 2007 г.
  Профессор Джон Белчер, доктор Питер Дурмашкин, профессор Роберт Редвин, профессор Брюс Кнутесон, профессор Гюнтер Роланд, профессор Болек Вислоух, доктор Брайан Вехт, профессор Эрик Кацавунидис, профессор Роберт Симко, профессор Джозеф Формаджо, Энди Нили, Мэтью Страфус, профессор Эрик Хадсон, доктор Сен-Бен Ляо

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

Электродвижущая сила

Определение из электронного поля; автомобильные аккумуляторы; направление тока.

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

Подробнее о схемах

Использование правил Кирхгофа для решения сложных схем; внутреннее сопротивление и рассеиваемая мощность.

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

Ток и плотность тока

Определение макроскопического тока и микроскопической плотности тока.

• 8.02 Физика II: Электричество и магнетизм, Весна 2007
  Профессор Джон Белчер, доктор Питер Дурмашкин, профессор Роберт Редвин, профессор Брюс Кнутесон, профессор Гюнтер Роланд, профессор Болек Вислоух, доктор Брайан Вехт, профессор Эрик Кацавунидис, профессор Роберт Симко, профессор Джозеф Формаджо, Энди Нили, Мэтью Страфус, профессор Эрик Хадсон, доктор Сен-Бен Ляо

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

Закон Ома, сопротивление и сопротивление

Вывод макроскопического закона Ома (V = IR) из микроскопического; введение сопротивления, удельного сопротивления и проводимости, включая влияние температуры на удельное сопротивление.

• 8,02 Физика II: Электричество и магнетизм, Весна 2007 г.
  Профессор Джон Белчер, доктор Питер Дурмашкин, профессор Роберт Редвин, профессор Брюс Кнутесон, профессор Гюнтер Роланд, профессор Болек Вислоух, доктор Брайан Вехт, профессор Эрик Кацавунидис, профессор Роберт Симко, профессор Джозеф Формаджо, Энди Нили, Мэтью Страфус, профессор Эрик Хадсон, доктор Сен-Бен Ляо

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

Типичные значения удельного сопротивления

Таблица значений удельного сопротивления и проводимости нескольких материалов.

• 8,02 Физика II: Электричество и магнетизм, Весна 2007 г.
  Профессор Джон Белчер, доктор Питер Дурмашкин, профессор Роберт Редвин, профессор Брюс Кнутесон, профессор Гюнтер Роланд, профессор Болек Вислоух, доктор Брайан Вехт, профессор Эрик Кацавунидис, профессор Роберт Симко, профессор Джозеф Формаджо, Энди Нили, Мэтью Страфус, профессор Эрик Хадсон, доктор Сен-Бен Ляо

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

Сопротивление кабеля

Зная размеры и удельное сопротивление провода, определите его сопротивление.Решение включено после проблемы.

• 8,02 Физика II: Электричество и магнетизм, Весна 2007 г.
  Профессор Джон Белчер, доктор Питер Дурмашкин, профессор Роберт Редвин, профессор Брюс Кнутесон, профессор Гюнтер Роланд, профессор Болек Вислоух, доктор Брайан Вехт, профессор Эрик Кацавунидис, профессор Роберт Симко, профессор Джозеф Формаджо, Энди Нили, Мэтью Страфус, профессор Эрик Хадсон, доктор Сен-Бен Ляо

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

Скорость дрейфа в морской воде

Найдите среднюю скорость дрейфа ионов в трубке с морской водой при приложении напряжения по ее длине.Решение включено после проблемы.

• 8,02 Физика II: Электричество и магнетизм, Весна 2007 г.
  Профессор Джон Белчер, доктор Питер Дурмашкин, профессор Роберт Редвин, профессор Брюс Кнутесон, профессор Гюнтер Роланд, профессор Болек Вислоух, доктор Брайан Вехт, профессор Эрик Кацавунидис, профессор Роберт Симко, профессор Джозеф Формаджо, Энди Нили, Мэтью Страфус, профессор Эрик Хадсон, доктор Сен-Бен Ляо

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

Сопротивление полого цилиндра

Определите сопротивление полого цилиндра между концами и между внутренней и внешней стороной.Решение включено после проблемы.

• 8,02 Физика II: Электричество и магнетизм, Весна 2007 г.
  Профессор Джон Белчер, доктор Питер Дурмашкин, профессор Роберт Редвин, профессор Брюс Кнутесон, профессор Гюнтер Роланд, профессор Болек Вислоух, доктор Брайан Вехт, профессор Эрик Кацавунидис, профессор Роберт Симко, профессор Джозеф Формаджо, Энди Нили, Мэтью Страфус, профессор Эрик Хадсон, доктор Сен-Бен Ляо

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

Концептуальные вопросы сопротивления и мощности

Обсудите зависимость сопротивления от размеров и температуры, а также зависимость рассеиваемой мощности от сопротивления.

• 8,02 Физика II: Электричество и магнетизм, Весна 2007 г.
  Профессор Джон Белчер, доктор Питер Дурмашкин, профессор Роберт Редвин, профессор Брюс Кнутесон, профессор Гюнтер Роланд, профессор Болек Вислоух, доктор Брайан Вехт, профессор Эрик Кацавунидис, профессор Роберт Симко, профессор Джозеф Формаджо, Энди Нили, Мэтью Страфус, профессор Эрик Хадсон, доктор Сен-Бен Ляо

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

Ток вихревого заряда

Концептуальный вопрос о плотности тока заряженной сферы, вращающейся по кругу.

• 8,02 Физика II: Электричество и магнетизм, Весна 2007 г.
  Профессор Джон Белчер, доктор Питер Дурмашкин, профессор Роберт Редвин, профессор Брюс Кнутесон, профессор Гюнтер Роланд, профессор Болек Вислоух, доктор Брайан Вехт, профессор Эрик Кацавунидис, профессор Роберт Симко, профессор Джозеф Формаджо, Энди Нили, Мэтью Страфус, профессор Эрик Хадсон, доктор Сен-Бен Ляо

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

Закон Ома для лучистого обогревателя

Зная мощность и рабочее напряжение лучистого обогревателя, найдите ток, сопротивление и мощность обогревателя.

• 8,02 Физика II: Электричество и магнетизм, Весна 2007 г.
  Профессор Джон Белчер, доктор Питер Дурмашкин, профессор Роберт Редвин, профессор Брюс Кнутесон, профессор Гюнтер Роланд, профессор Болек Вислоух, доктор Брайан Вехт, профессор Эрик Кацавунидис, профессор Роберт Симко, профессор Джозеф Формаджо, Энди Нили, Мэтью Страфус, профессор Эрик Хадсон, доктор Сен-Бен Ляо

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

Скорость дрейфа электронов в медной проволоке

Сколько времени требуется отдельному электрону, чтобы пройти от автомобильного аккумулятора до стартера?

• 8.02 Физика II: Электричество и магнетизм, Весна 2007
  Профессор Джон Белчер, доктор Питер Дурмашкин, профессор Роберт Редвин, профессор Брюс Кнутесон, профессор Гюнтер Роланд, профессор Болек Вислоух, доктор Брайан Вехт, профессор Эрик Кацавунидис, профессор Роберт Симко, профессор Джозеф Формаджо, Энди Нили, Мэтью Страфус, профессор Эрик Хадсон, доктор Сен-Бен Ляо

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

Текущие ведомости

Описывает концепцию токового слоя и исследует расчет плотности тока на единицу длины на примере пояса Ван де Граафа.

• 8,02 Физика II: Электричество и магнетизм, Весна 2007 г.
  Профессор Джон Белчер, доктор Питер Дурмашкин, профессор Роберт Редвин, профессор Брюс Кнутесон, профессор Гюнтер Роланд, профессор Болек Вислоух, доктор Брайан Вехт, профессор Эрик Кацавунидис, профессор Роберт Симко, профессор Джозеф Формаджо, Энди Нили, Мэтью Страфус, профессор Эрик Хадсон, доктор Сен-Бен Ляо

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

Сопротивление вытянутого провода

Как изменится сопротивление провода, если его вытянуть так, чтобы его длина увеличилась?

• 8.02 Физика II: Электричество и магнетизм, Весна 2007
  Профессор Джон Белчер, доктор Питер Дурмашкин, профессор Роберт Редвин, профессор Брюс Кнутесон, профессор Гюнтер Роланд, профессор Болек Вислоух, доктор Брайан Вехт, профессор Эрик Кацавунидис, профессор Роберт Симко, профессор Джозеф Формаджо, Энди Нили, Мэтью Страфус, профессор Эрик Хадсон, доктор Сен-Бен Ляо

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

Закон Ома для лампочки

Зная мощность и рабочее напряжение лампочки, найдите ток, сопротивление и потребление электроэнергии лампочкой.

• 8,02 Физика II: Электричество и магнетизм, Весна 2007 г.
  Профессор Джон Белчер, доктор Питер Дурмашкин, профессор Роберт Редвин, профессор Брюс Кнутесон, профессор Гюнтер Роланд, профессор Болек Вислоух, доктор Брайан Вехт, профессор Эрик Кацавунидис, профессор Роберт Симко, профессор Джозеф Формаджо, Энди Нили, Мэтью Страфус, профессор Эрик Хадсон, доктор Сен-Бен Ляо

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

Удельное сопротивление и сопротивление

Определите, как сопротивление проводника зависит от его длины и площади.

• 8,02 Физика II: Электричество и магнетизм, Весна 2007 г.
  Профессор Джон Белчер, доктор Питер Дурмашкин, профессор Роберт Редвин, профессор Брюс Кнутесон, профессор Гюнтер Роланд, профессор Болек Вислоух, доктор Брайан Вехт, профессор Эрик Кацавунидис, профессор Роберт Симко, профессор Джозеф Формаджо, Энди Нили, Мэтью Страфус, профессор Эрик Хадсон, доктор Сен-Бен Ляо

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

Лампочки в цепи

Определение относительной яркости лампочек в цепи резистора.

Материалы курса, относящиеся к этой теме:

В начало

Как рассчитать значения тока, напряжения и сопротивления в цепи?

Я обсуждал в Bright Hub ряд интересных электронных схем и проектов — некоторые из них очень простые, а другие не такие простые.Хотя я изо всех сил старался ответить и решить проблемы и проявил любопытство, проявленное читателями, при том, что электронная тема настолько обширна, объяснения, представленные до сих пор, выглядят неполными.

В ходе этой продолжающейся работы я попытался написать еще одну статью — эту! — посвященную одному из запросов читателя Патрика Ваза о том, как можно вычислить значения тока, напряжения и сопротивления в цепи. без использования сложных для понимания и сложных формул или просто с помощью простых и понятных выражений.

Давайте начнем обсуждение с рисунка ниже. Он показывает простейшую форму электрической цепи, состоящей из лампы и батареи (электродвижущая сила). Расчет падения потенциала (напряжения на нагрузке), тока и сопротивления здесь очень прост, как все мы знаем, это можно сделать с помощью закона Ома:

Er = RI,

Где Er — Падение напряжения на нагрузке, здесь лампочка (резистивная), пропорционально I , мгновенному току, а R — константа пропорциональности, более известная как сопротивление.

Если мы предположим, что приложенное напряжение здесь составляет 3 вольта, а ток, потребляемый лампой, равен 200 мА, тогда сопротивление, используя приведенную выше формулу, можно рассчитать как: 3 = R × 0,2, следовательно, R = 15 Ом — довольно элементарно, не правда ли?

Цепи, включающие катушки индуктивности и конденсаторы, более сложны по своему поведению. Обычно индуктор всегда будет противодействовать изменению тока, проходящего через него, по механической аналогии это можно вполне сравнить с инерцией, генерируемой в движущейся массе.Что касается следующей схемы, которая включает в себя катушку индуктивности, согласно закону Ома падение напряжения на катушке индуктивности пропорционально скорости изменения тока во времени.

Следовательно, Eɩ = LdI / dt , где L — константа пропорциональности. Она называется индуктивностью и измеряется в генри.

Для конденсатора падение напряжения пропорционально мгновенному электрическому заряду на конденсаторе, то есть Ec = Q / C , где C — емкость, а Q — заряд.C измеряется в фарадах, а Q — в кулонах

Что такое реактивное сопротивление в индукторах и конденсаторах?

Как обсуждалось в предыдущем разделе, катушка индуктивности всегда противодействует и пытается сбалансировать изменение тока. Анализируя этот коэффициент с помощью диаграммы, показанной ниже, мы обнаруживаем, что индуктор L при воздействии переменного тока уравновешивает увеличение величины тока за счет создания противоположного противоположного потенциала (отрицательного напряжения), и когда значение тока падает, индуктор пытается подтяните его к исходной величине, подав положительный потенциал с потоком тока.Построенный график просто показывает диаграмму напряжения и тока на катушке индуктивности. Эта тенденция индуктора называется его реактивным сопротивлением и определяется как:

X__ɩ = 2__πfL

Где f — частота напряжения в Гц, L — это индуктивность в мельничных генри, а Xɩ — в Ом. Таким образом, в основном для катушек индуктивности и конденсаторов значение реактивного сопротивления эквивалентно «сопротивлению», возникающему на пути приложенного переменного потенциала. После расчета реактивного сопротивления ток в цепи можно просто рассчитать, используя закон Ома.

Для катушек индуктивности реактивное сопротивление прямо пропорционально наведенной частоте.

Однако для конденсаторов реактивное сопротивление задается как:

X__ɩ = 1 / 2__πfC, , что ясно показывает, что оно обратно пропорционально наведенной частоте, что означает, что с увеличением частоты реактивное сопротивление уменьшается, и наоборот.

Мы можем применить приведенные выше формулы для расчета напряжения, тока, сопротивления (реактивного сопротивления для конденсаторов и катушек индуктивности) в следующем примере; это поможет нам универсально понять приложения для многих других конфигураций.

Пример принципиальной схемы, показанной ниже, представляет собой инновационную конструкцию емкостного источника питания; два конденсатора на двух входах гарантируют, что источник питания будет изолирован от опасных потенциалов переменного тока и защищен от поражения электрическим током (разработано мной).

Здесь нам может быть интересно сначала узнать токоподводящую способность схемы. Для этого становится важным найти сопротивление или импеданс, обеспечиваемый конденсаторами приложенному переменному току. Поскольку конденсаторы включены последовательно, чистая емкость может быть рассчитана как:

Предполагая, что Ca и Cb оба = 1 мк / 400 В

1 / C = 1 / Ca + 1 / Cb

= 1/1 + 1/1 = 2

Следовательно, полезная емкость = 0.5 мкФ или 0,0000005F

Используя формулу реактивного сопротивления для конденсаторов:

X__ɩ = 1 / 2__πfC = ½ × 3,14 × 50 × (0,0000005 ) = 6369,4 Ом,

Теперь используя закон Ома:

Er = RI,

220 = 6369.4I,

Следовательно, I = 35 мА,

Приведенный выше результат предоставляет информацию о максимальном выходном токе источника питания при 220 В после выпрямления на выходе становится 220 В постоянного тока, 35 мА.Хотя напряжение может выглядеть огромным, практически обнаружено, что из-за ограничения максимального тока при 35 мА напряжение резко падает при подключении нагрузки. Однако, поскольку для светодиода даже этот выход может быть потенциально опасным, добавление резистора становится обязательным. Значение сопротивления можно рассчитать по следующей формуле:

R = (напряжение питания VS — прямое напряжение светодиода VF) / ток светодиода IL,

Следовательно, R = (220 — 3,5) / 0,020 = 10825 Ом. или 10 K , однако на практике вы обнаружите, что любое значение выше 100 Ом работает достаточно хорошо из-за низкого тока в цепи.Если вы используете несколько светодиодов последовательно, прямое напряжение просто необходимо соответствующим образом изменить, а остальные параметры можно оставить без изменений. Например, если используются шесть светодиодов, прямое падение напряжения на них становится = 3,5 × 6 = 21 вольт, что можно использовать в приведенной выше формуле для расчета номинала последовательного резистора.

Я что-нибудь пропустил? Пожалуйста, ответьте своими ценными комментариями. (Комментарии требуют модерации и появятся через некоторое время).

Ссылка

Книга: Advanced Engeering Mathematics Эрвин Крейсиг

Swagatam Innovations.

ЭДС и внутреннее сопротивление

ЭДС и внутреннее сопротивление
следующий: резисторы в серии и вверх: электрический ток Предыдущий: Сопротивление и удельное сопротивление Теперь настоящие батареи изготавливаются из материалов с ненулевым удельным сопротивлением. Отсюда следует, что настоящие батареи — это не просто источники чистого напряжения. Они также обладают внутренние сопротивления . Между прочим, чистое напряжение Источник обычно обозначается как ЭДС (что означает электродвижущую силу ).Конечно, ЭДС измеряется в вольтах. Аккумулятор можно смоделировать как ЭДС, включенную последовательно с резистором. , который представляет собой его внутреннее сопротивление. Предположим, что такие батарея используется для управления током через внешний нагрузочный резистор, так как показано на рис.17. Обратите внимание, что на принципиальных схемах ЭДС представлена ​​в виде двух близко расположенных параллельных линии неравной длины. Электрический потенциал более длинной линии больше, чем тот из более коротких по вольтам. Резистор представлен как зигзагообразная линия.

Рисунок 17: Батарея ЭДС и внутреннего сопротивления подключена к нагрузочному резистору сопротивления.

Рассмотрим аккумулятор на рисунке. Напряжение аккумулятора равно определяется как разница в электрическом потенциале между его положительным и отрицательные клеммы: т.е. , точки и соответственно. Когда мы переходим от к , электрический потенциал увеличивается на вольт, когда мы пересекаем ЭДС, но затем уменьшается на вольт, когда мы пересекаем внутренний резистор.Падение напряжения на резисторе следует из закона Ома, из которого следует, что падение напряжения на резисторе, несущем ток , находится в том направлении, в котором текущие потоки. Таким образом, напряжение аккумулятора связано с его ЭДС. и внутреннее сопротивление через

(133)

Обычно мы думаем об ЭДС батареи как о практически постоянной (поскольку она зависит только от химической реакции, происходящей внутри батареи, которая преобразует химическая энергия в электрическую), поэтому мы должны заключить, что напряжение батарея на самом деле уменьшается по мере увеличения тока, потребляемого от нее.Фактически, напряжение равно только ЭДС при пренебрежимо малом токе. Текущий розыгрыш от аккумулятора обычно не может превышать критическое значение

(134)

поскольку напряжение становится отрицательным (что может произойти только если резистор нагрузки также отрицательный: это практически невозможно). Отсюда следует, что если мы закоротим аккумулятор, подключив его положительные и отрицательные клеммы вместе с использованием проводящего провода с незначительным сопротивлением, ток, потребляемый батареей, ограничен ее внутренним сопротивлением.Фактически в этом случае сила тока равна максимально возможной. Текущий .

Настоящая батарея обычно характеризуется его ЭДС (, т.е. , его напряжение при нулевом токе) и максимальный ток, который он может подавать. Например, стандартная сухая камера (, т. Е. , своего рода аккумулятор, используемый для питания калькуляторов и фонарей) обычно рассчитан на и скажи) . Таким образом, ничего действительно катастрофического не произойдет. произойдет, если мы закоротим сухой элемент.Мы разрядим аккумулятор через сравнительно короткий промежуток времени, но опасно большой ток не будет поток. С другой стороны, автомобильный аккумулятор обычно рассчитывается на и что-то вроде (такой ток нужен для запустить стартер). Понятно, что автомобильный аккумулятор должен иметь много более низкое внутреннее сопротивление, чем у сухого элемента. Отсюда следует, что если мы были достаточно глупы, чтобы замкнуть автомобильный аккумулятор, в результате довольно катастрофически (представьте себе всю энергию, необходимую для запуска двигателя автомобиль собирается тонким проводом, соединяющим клеммы аккумулятора вместе).

---

следующий: резисторы в серии и вверх: электрический ток Предыдущий: Сопротивление и удельное сопротивление

Ричард Фицпатрик 2007-07-14

Онлайн-конвертеры единиц измерения

Случайный преобразователь

Онлайн-конвертеры единиц измерения Конвертер длины и расстоянияПреобразователь массыКонвертер объема сухого воздуха и общих измерений при варкеПреобразователь площадиПреобразователь объёма и общего измерения при варкеПреобразователь температурыПреобразователь давления, напряжения, модуля ЮнгаПреобразователь энергии и работыПреобразователь силыПреобразователь силыКонвертер времениЛинейный конвертер скорости и скоростиКонвертер угла Хранение данныхКурсы обмена валютыРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаПреобразователь момента инерцииПреобразователь момента силыКонвертер крутящего моментаПреобразователь удельной энергии, теплоты сгорания (на единицу температуры) Конвертер интерваловКонвертер теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияПреобразователь теплопроводности Конвертер удельной теплоемкости ter Конвертер скорости передачиКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофонаКонвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с выбираемым эталонным давлениемКонвертер яркостиКонвертер яркостиКонвертер яркостиКонвертер разрешения цифрового изображенияПреобразователь частоты и длины волныОптическая мощность (диоптрия) в преобразователь фокусного расстоянияПреобразователь оптической мощности (диоптрий) в увеличение (X) Конвертер электрического заряда Конвертер плотности зарядаКонвертер плотности поверхностного зарядаКонвертер объёмной плотности заряда Конвертер электрического токаЛинейный преобразователь плотности токаПреобразователь плотности поверхностного токаПреобразователь напряженности электрического поляПреобразователь электрического потенциала и напряженияПреобразователь электрического сопротивленияПреобразователь электрического сопротивленияПреобразователь электрической проводимостиПреобразователь электрической проводимостиПреобразователь емкостиПреобразователь индуктивностиПреобразователь реактивной мощности переменного токаПреобразователь напряжения магнитного поля в ваттах и ​​дБм Конвертер плотности потока Конвертер мощности поглощенной дозы излучения, Конвертер мощности дозы полного ионизирующего излученияРадиоактивность.Преобразователь радиоактивного распада Преобразователь радиационного воздействияРадиация. Конвертер поглощенной дозы Конвертер метрических префиксов Конвертер передачи данных Конвертер единиц типографии и цифрового изображения Конвертер единиц измерения объема древесиныКалькулятор молярной массыПериодическая таблица Этот онлайн-конвертер единиц измерения позволяет быстро и точно преобразовывать многие единицы измерения из одной системы в другую. Страница преобразования единиц представляет собой решение для инженеров, переводчиков и для всех, чья деятельность требует работы с величинами, измеряемыми в различных единицах. Вы можете использовать этот онлайн-конвертер для преобразования нескольких сотен единиц (включая метрические, британские и американские) в 76 категорий или нескольких тысяч пар, включая ускорение, площадь, электрическую энергию, энергию, силу, длину, свет, массу, массовый расход, плотность, удельный объем, мощность, давление, напряжение, температура, время, крутящий момент, скорость, вязкость, объем и емкость, объемный расход и многое другое. Примечание. Целые числа (числа без десятичной точки или показателя степени) считаются точными до 15 цифр, а максимальное количество цифр после десятичной точки равно 10.», То есть« умноженное на десять в степени ». Электронная нотация обычно используется в калькуляторах, а также учеными, математиками и инженерами. Преобразователи общих единиц Конвертер длины и расстояния : метр, километр, сантиметр, миллиметр, нанометр, ярд, фут, дюйм, парсек, световой год, астрономическая единица, расстояние до Луны (от Земли до Луны), лига , миля, морская миля (международная), сажень, длина кабеля (международная), точка, пиксель, калибр, планковская длина… Конвертер массы : грамм, килограмм, миллиграмм, тонна (метрическая), фунт, унция, камень (США), камень (Великобритания), карат, зерно, талант (библейский греческий), драхма (библейский греческий), денарий (библейский римлянин), шекель (библейский иврит), масса Планка, масса протона, атомная единица массы, масса электрона (покой), масса Земли, масса Солнца … Сухой объем и стандартные измерения при приготовлении пищи : литр, бочка сухой (США), пинта сухой (США), квартовый сухой (США), peck (США), peck (Великобритания), bushel (США), bushel (UK), cor (библейский), homer (библейский), ephah (библейский) ), seah (библейский), omer (библейский), cab (библейский), log (библейский), кубометр. Конвертер площади : миллиметр², сантиметр², метр², километр², гектар, акр, дюйм², фут², ярд², миля², сарай, круглый дюйм, поселок, род, стержень², окунь², усадьба, полюс², сабин, арпент, куэрда, квадратная верста, квадратный аршин, квадратный фут, квадратный сажень, площадь Планка … Конвертер объёма и общепринятых единиц измерения температуры : метр³, километр³, миллиметр³, литр, гектолитр, миллилитр, капля, бочка (масло), бочка (США) ), баррель (Великобритания), галлон (США), галлон (Великобритания), кварта (США), кварта (Великобритания), пинта (США), пинта (Великобритания), баррель (нефть), баррель (США), баррель (Великобритания ), галлон (США), галлон (Великобритания), кварта (США), кварта (Великобритания), пинта (США), пинта (Великобритания), ярд³, фут³, дюйм³, регистровая тонна, 100 кубических футов… Преобразователь температуры : кельвин, градус Цельсия, градус Фаренгейта, градус Ренкина, градус Реомюра, температура Планка. Преобразователь давления, напряжения, модуля Юнга : паскаль, килопаскаль, мегапаскаль, миллипаскаль, микропаскаль, нанопаскаль, атмосферно-техническая, стандартная атмосфера, ksi, psi, ньютон / метр², бар, миллибар, килограмм-сила / метр², грамм- сила / сантиметр², тонна-сила (короткая) / фут², фунт-сила / фут², миллиметр ртутного столба (0 ° C), дюйм ртутного столба (32 ° F), сантиметр водяного столба (4 ° C), фут водяного столба (4 ° C) , метр морской воды… Конвертер энергии и работы : джоуль, килоджоуль, мегаджоуль, миллиджоуль, мегаэлектронвольт, электрон-вольт, эрг, киловатт-час, мегаватт-час, ньютон-метр, килокалория (IT), калория (пищевая), Британские тепловые единицы (IT), мегабтеки (IT), тонна-час (охлаждение), тонна нефтяного эквивалента, баррель нефтяного эквивалента (США), мегатонна, тонна (взрывчатые вещества), килограмм в тротиловом эквиваленте, дин-сантиметр, грамм-сила-сантиметр, килограмм-сила-метр, килопонд-метр, фут-фунт, дюйм-фунт, энергия Планка … Преобразователь мощности : ватт, киловатт, мегаватт, милливатт, лошадиные силы, вольт-ампер, ньютон-метр / секунда, джоуль / секунда, мегаджоуль в секунду, килоджоуль в секунду, миллиджоуль в секунду, джоуль в час, килоджоуль в час, эрг в секунду, британские тепловые единицы (IT) в час, килокалории (IT) в час… Преобразователь силы : ньютон, килоньютон, миллиньютон, дин, джоуль / метр, джоуль / сантиметр, грамм-сила, килограмм-сила, тонна-сила (короткая), кип-сила, килопунт-сила, фунт-сила сила, унция-сила, фунтал, фунт-фут / секунда², пруд, стене, грав-сила, миллиграв-сила … Преобразователь времени : секунда, миллисекунда, наносекунда, пикосекунда, минута, час, день, неделя, месяц, год, декада, век, тысячелетие, планковское время, год (юлианский), год (високосный), год (тропический), год (сидерический), год (григорианский), две недели, встряска… Конвертер линейной скорости и скорости : метр в секунду, километр в час, километр в секунду, миля в час, фут в секунду, миля в секунду, узел, узел (Великобритания), скорость света в вакууме, космический скорость — первая, космическая скорость — вторая, космическая скорость — третья, скорость Земли, скорость звука в чистой воде, Мах (стандарт СИ), Мах (20 ° C и 1 атм), ярд / секунду … Угол Преобразователь : градус, радиан, град, гон, минута, секунда, знак, мил, оборот, круг, поворот, квадрант, прямой угол, секстант. Конвертер топливной экономичности, расхода топлива и экономии топлива : метр / литр, километр / литр, миля (США) / литр, морская миля / литр, морская миля / галлон (США), километр / галлон (США), литр / 100 км, галлон (США) / миля, галлон (США) / 100 миль, галлон (Великобритания) / миля, галлон (Великобритания) / 100 миль … Конвертер чисел : двоичный, восьмеричный, десятичный, шестнадцатеричный, основание-3, основание-4, основание-5, основание-6, основание-7, основание-9, основание-10, основание-11, основание-12, основание-13, основание-14, основание-15, основание-20, основание-21, основание-22, основание-23, основание-24, основание-28, основание-30, основание-32, основание-34, основание-36… Конвертер единиц информации и хранения данных : бит, байт, слово, четверное слово, MAPM-слово, блок, килобит (10³ бит), кибибит, кибибайт, килобайт (10³ байтов), мегабайт (10⁶) байтов), гигабайт (10⁹ байтов), терабайт (10¹² байтов), петабайт (10¹⁵ байтов), эксабайт (10¹⁸ байтов), гибкий диск (3,5 ED), гибкий диск (5,25 HD), Zip 250, Jaz 2 ГБ, CD (74 минут), DVD (2 слоя 1 сторона), диск Blu-ray (однослойный), диск Blu-ray (двухслойный) … Курсы обмена валют : евро, доллар США, канадский доллар, британский фунт стерлингов, японская иена, швейцарский франк, аргентинское песо, австралийский доллар, бразильский реал, болгарский лев, чилийское песо, китайский юань, чешская крона, датская крона, египетский фунт, венгерский форинт, исландская крона, индийская рупия, индонезийская рупия, новый израильский шекель , Иорданский динар, малайзийский ринггит, мексиканское песо, новозеландский доллар, норвежская крона, пакистанская рупия, филиппинское песо, румынский лей, российский рубль, саудовский риял, сингапурский доллар, Южноафриканский рэнд, южнокорейский вон, шведская крона, новый тайваньский доллар, тайский бат, турецкая лира, украинская гривна… Размеры женской одежды и обуви : женские платья, костюмы и свитера, женская обувь, женские купальные костюмы, размер букв, бюст, дюймы, естественная талия, дюймы, заниженная талия, дюймы, бедра, дюймы, бюст, сантиметры, Натуральная талия, сантиметры, Заниженная талия, сантиметры, Бедра, сантиметры, Длина стопы, мм, Торс, дюймы, США, Канада, Великобритания, Европа, континентальный, Россия, Япония, Франция, Австралия, Мексика, Китай, Корея .. Размеры мужской одежды и обуви : мужские рубашки, мужские брюки / брюки, размер мужской обуви, размер букв, шея, дюймы, грудь, дюймы, рукав, дюймы, талия, дюймы, шея, сантиметры, грудь, сантиметры, Рукав, сантиметры, Талия, сантиметры, Длина стопы, мм, Длина стопы, дюймы, США, Канада, Великобритания, Австралия, Европа, континентальный, Япония, Россия, Франция, Италия, Испания, Китай, Корея, Мексика… Механика Преобразователь угловой скорости и частоты вращения : радиан / секунда, радиан / день, радиан / час, радиан / минута, градус / день, градус / час, градус / минута, градус / секунда, оборот / день, оборот / час, оборот / минута, оборот / секунда, оборот / год, оборот / месяц, оборот / неделя, градус / год, градус / месяц, градус / неделя, радиан / год, радиан / месяц, радиан / неделя. Преобразователь ускорения : дециметр / секунда², метр / секунда², километр / секунда², гектометр / секунда², декаметр / секунда², сантиметр / секунда², миллиметр / секунда², микрометр / секунда², нанометр / секунда², пикометр / секунда², фемтометр / секунда² , аттометр в секунду², галлон, галилей, миля в секунду², ярд в секунду², фут в секунду², дюйм в секунду², ускорение свободного падения, ускорение свободного падения на Солнце, ускорение свободного падения на Меркурии, ускорение свободного падения на Венере , ускорение свободного падения на Луне, ускорение свободного падения на Марсе, ускорение свободного падения на Юпитере, ускорение свободного падения на Сатурне… Конвертер плотности : килограмм / метр³, килограмм / сантиметр³, грамм / метр³, грамм / сантиметр³, грамм / миллиметр³, миллиграмм / метр³, миллиграмм / сантиметр³, миллиграмм / миллиметр³, экзаграмма / литр, петаграмм / литр, тераграмм / литр, гигаграмм / литр, мегаграмм / литр, килограмм / литр, гектограмм / литр, декаграмм / литр, грамм / литр, дециграмм / литр, сантиграмм / литр, миллиграмм / литр, микрограмм / литр, нанограмм / литр, пикограмм / литр , фемтограмм / литр, аттограмм / литр, фунт / дюйм³ … Конвертер удельного объема : метр³ / килограмм, сантиметр³ / грамм, литр / килограмм, литр / грамм, фут³ / килограмм, фут³ / фунт, галлон (США ) / фунт, галлон (Великобритания) / фунт. Преобразователь момента инерции : килограмм-метр², килограмм-сантиметр², килограмм-миллиметр², грамм-сантиметр², грамм-миллиметр², килограмм-сила-метр секунда², унция-дюйм², унция-сила-дюйм-секунда², фунт-фут², фунт-сила-фут-секунда, фунт²-дюйм , фунт-сила-дюйм-секунда², ударный фут². Конвертер момента силы : метр ньютон, метр килоньютон, метр миллиньютон, метр микроньютон, метр тонна-сила (короткий), метр тонна-сила (длинный), метр тонны силы (метрический), метр килограмм-силы, грамм-сила-сантиметр, фунт-сила-фут, фунт-фут, фунт-дюйм. Гидротрансформатор : ньютон-метр, ньютон-сантиметр, ньютон-миллиметр, килоньютон-метр, дин-сантиметр, дин-миллиметр, килограмм-сила-метр, килограмм-сила-сантиметр, килограмм-сила-миллиметр, грамм-сила-метр, грамм- сила-сантиметр, грамм-сила-миллиметр, унция-сила-фут, унция-сила-дюйм, фунт-сила-фут, фунт-сила-дюйм. Термодинамика — тепло Конвертер удельной энергии, теплоты сгорания (на массу) : джоуль / килограмм, килоджоуль / килограмм, калория (IT) / грамм, калория (th) / грамм, британские тепловые единицы (IT) / фунт, БТЕ (th) / фунт, килограмм / джоуль, килограмм / килоджоуль, грамм / калория (IT), грамм / калория (th), фунт / BTU (IT), фунт / Btu (th), фунт / лошадиная сила-час, грамм / лошадиная сила (метрическая) -час, грамм / киловатт-час. Конвертер удельной энергии, теплоты сгорания (на объем) : джоуль / метр³, джоуль / литр, мегаджоуль / метр³, килоджоуль / метр³, килокалория (IT) / метр³, калория (IT) / сантиметр³, терм / фут³, терм / галлон (Великобритания), британские тепловые единицы (IT) на фут³, британские тепловые единицы на фут³, CHU / фут³, метр³ / джоуль, литр / джоуль, галлон (США) / лошадиные силы-час, галлон (США) / лошадиные силы (метрические единицы) )-час. Конвертер теплопроводности : ватт / метр / K, ватт / сантиметр / ° C, киловатт / метр / K, калория (IT) / секунда / сантиметр / ° C, калория (th) / секунда / сантиметр / ° C , килокалория (IT) / час / метр / ° C, килокалория (th) / час / метр / ° C, BTU (IT) дюйм / секунда / фут² / ° F, BTU (th) дюйм / секунда / фут² / ° F , Btu (IT) фут / час / фут² / ° F, Btu (th) фут / час / фут² / ° F, BTU (IT) дюйм / час / фут² / ° F, Btu (th) дюйм / час / фут² / ° F. Конвертер удельной теплоемкости : джоуль / килограмм / K, джоуль / килограмм / ° C, джоуль / грамм / ° C, килоджоуль / килограмм / K, килоджоуль / килограмм / ° C, калория (IT) / грамм / ° C, калория (IT) / грамм / ° F, калория (th) / грамм / ° C, килокалория (IT) / килограмм / ° C, килокалория (th) / килограмм / ° C, килокалория (IT) / килограмм / K , килокалория (th) / килограмм / K, килограмм-сила-метр / килограмм / K, фунт-сила-фут / фунт / ° R, Btu (IT) / фунт / ° F, Btu (th) / фунт / ° F, Btu (IT) / фунт / ° R, Btu (th) / фунт / ° R, Btu (IT) / фунт / ° C, CHU / фунт / ° C. Конвертер плотности теплового потока : ватт / метр², киловатт / метр², ватт / сантиметр², ватт / дюйм², джоуль / секунда / метр², килокалория (IT) / час / метр², килокалория (IT) / час / фут², калория (IT) / минута / сантиметр², калория (IT) / час / сантиметр², калория (th) / минута / сантиметр², калория (th) / час / сантиметр², дина / час / сантиметр, эрг / час / миллиметр², фут-фунт / минута на фут², мощность в лошадиных силах на фут², мощность (метрическая) на фут², BTU (IT) / секунда на фут², BTU (IT) / минута на фут², Btu (IT) / час на фут², BTU (th) / секунда на дюйм² , Btu (th) / секунда / фут², Btu (th) / минута / фут², Btu (th) / час / фут², CHU / час / фут². Преобразователь коэффициента теплопередачи : ватт / метр² / K, ватт / метр² / ° C, джоуль / секунда / метр² / K, килокалория (IT) / час / метр² / ° C, килокалория (IT) / час / фут² / ° C, Btu (IT) / секунда / фут² / ° F, Btu (th) / секунда / фут² / ° F, BTU (IT) / час / фут² / ° F, BTU (th) / час / фут² / ° F, CHU / час / фут² / ° C. Гидравлика — жидкости Конвертер объемного расхода : метр³ / секунда, метр³ / день, метр³ / час, метр³ / минута, сантиметр³ / день, сантиметр³ / час, сантиметр³ / минуту, сантиметр³ / секунда, литр / день, литр в час, литр в минуту, литр в секунду, миллилитр в день, миллилитр в час, миллилитр в минуту, миллилитр в секунду, галлон (США) в день, галлон (США) в час, галлон (США) в минуту, галлон (США) в секунду, галлон (Великобритания) в день, галлон (Великобритания) в час, галлон (Великобритания) в минуту, галлон (Великобритания) в секунду, килобаррель (США) в день, баррель (США) в день… Конвертер массового расхода : килограмм / секунда, грамм / секунда, грамм / минута, грамм / час, грамм / день, миллиграмм / минута, миллиграмм / час, миллиграмм / день, килограмм / минута, килограмм / час , килограмм / день, экзаграмм / секунда, петаграмма / секунда, тераграмма / секунда, гигаграмма / секунда, мегаграмм / секунда, гектограмм / секунда, декаграмма / секунда, дециграмма / секунда, сантиграмма / секунда, миллиграмм / секунда, микрограмм / секунда, тонна (метрическая) / секунда, тонна (метрическая) / минута, тонна (метрическая) / час, тонна (метрическая) / день … Конвертер молярной скорости потока : моль / секунда, экзамен / секунда, петамоль / секунда, терамоль / секунда, гигамоль / секунда, мегамоль / секунда, киломоль / секунда, гектомоль / секунда, декамоль / секунда, децимоль / секунда, сантимоль / секунда, миллимоль / секунда, микромоль / секунда, наномоль / секунда, пикомоль / секунда, фемтомоль / секунда, аттомоль в секунду, моль в минуту, моль в час, моль в день, миллимоль в минуту, миллимоль в час, миллимоль в день, километр в минуту, километр в час, километр в день. Mass Flux Converter : грамм / секунда / метр², килограмм / час / метр², килограмм / час / фут², килограмм / секунда / метр², грамм / секунда / сантиметр², фунт / час / фут², фунт / секунда / фут². Конвертер молярной концентрации : моль / метр³, моль / литр, моль / сантиметр³, моль / миллиметр³, километр / метр³, километр / литр, километр / сантиметр³, километр / миллиметр³, миллимоль / метр³, миллимоль / литр, миллимоль / сантиметр³, миллимоль / миллиметр³, моль / дециметр³, молярный, миллимолярный, микромолярный, наномолярный, пикомолярный, фемтомолярный, аттомолярный, зептомолярный, йоктомолярный. Массовая концентрация в конвертере раствора : килограмм / литр, грамм / литр, миллиграмм / литр, часть / миллион, гран / галлон (США), гран / галлон (Великобритания), фунт / галлон (США), фунт / галлон (Великобритания), фунт / миллион галлон (США), фунт / миллион галлон (Великобритания), фунт / фут³, килограмм / метр³, грамм / 100 мл. Конвертер динамической (абсолютной) вязкости : паскаль-секунда, килограмм-сила-секунда на метр², ньютон-секунда на метр², миллиньютон-секунда на квадратный метр, дин-секунда на сантиметр², равновесие, экзапуаз, петапуаз, терапуаз, гигапуаз, мегапуаз, килопуаз, гектопуаз, декапуаз, деципуаз, сантипуаз, миллипуаз, микропуаз, наноуаз, пикопуаз, фемтопуаз, аттопуаз, фунт-сила-секунда / дюйм², фунт-сила-секунда / фут², фунт-секунда / фут², грамм / сантиметр / секунда… Конвертер кинематической вязкости : метр² / секунда, метр² / час, сантиметр² / секунда, миллиметр² / секунда, фут² / секунда, фут² / час, дюйм² / секунда, стоксы, экзастоки, петастоки, терастоки, гигастоксы, мегастоксы, килостоки, гектостоки, декастоки, децистоки, сантистоки, миллистоки, микростоки, наностоки, пикостоки, фемтостоки, аттостоки. Преобразователь поверхностного натяжения : ньютон на метр, миллиньютон на метр, грамм-сила на сантиметр, дина на сантиметр, эрг / сантиметр², эрг / миллиметр², фунт на дюйм, фунт-сила / дюйм. Акустика — Звук Преобразователь чувствительности микрофона : децибел относительно 1 вольт на 1 паскаль, децибел относительно 1 вольта на 1 микропаскаль, децибел относительно 1 вольта на 1 дин на квадратный сантиметр, децибел относительно 1 вольт на 1 микробар, вольт на паскаль, милливольт на паскаль, микровольт на паскаль. Преобразователь уровня звукового давления (SPL) : ньютон на квадратный метр, паскаль, миллипаскаль, микропаскаль, дин / квадратный сантиметр, бар, миллибар, микробар, уровень звукового давления в децибелах. Фотометрия — свет Конвертер яркости : кандела на метр², кандела на сантиметр², кандела на фут², кандела на дюйм², килокандела на метр², стильб, люмен на метр² / стерадиан, люмен на сантиметр² / стерадиан² / лм стерадиан, нит, миллинит, ламберт, миллиламберт, фут-ламберт, апостиль, блондель, брил, скот. Конвертер силы света : кандела, свеча (немецкий язык), свеча (Великобритания), десятичная свеча, свеча (пентан), пентановая свеча (мощность 10 свечей), свеча Хефнера, единица измерения яркости, десятичный буж, люмен / стерадиан, свеча (Международный). Конвертер освещенности : люкс, метр-свеча, сантиметр-свеча, фут-свеча, фот, nox, кандела стерадиан на метр², люмен на метр², люмен на сантиметр², люмен на фут², ватт на сантиметр² (при 555 нм) . Преобразователь частоты и длины волны : герцы, экзагерцы, петагерцы, терагерцы, гигагерцы, мегагерцы, килогерцы, гектогерцы, декагерцы, децигерцы, сантигерцы, единицы измерения длины волны, микрогерцы, микрогерцы, миллигерцы, микрогерцы, миллигерцы, миллигерцы, миллигерцы , длина волны в петаметрах, длина волны в тераметрах, длина волны в гигаметрах, длина волны в мегаметрах, длина волны в километрах, длина волны в гектометрах, длина волны в декаметрах… Конвертер оптической силы (диоптрии) в фокусное расстояние : Оптическая сила (диоптрическая сила или преломляющая сила) линзы или другой оптической системы — это степень, с которой система сходится или рассеивает свет. Он рассчитывается как величина, обратная фокусному расстоянию оптической системы, и измеряется в обратных метрах в СИ или, чаще, в диоптриях (1 диоптрия = м⁻¹) Электротехника Конвертер электрического заряда : кулон, мегакулон , килокулон, милликулон, микрокулон, нанокулон, пикокулон, абкулон, EMU заряда, статкулон, ESU заряда, франклин, ампер-час, миллиампер-час, ампер-минута, ампер-секунда, фарадей (на основе углерода 12), элементарный плата. Преобразователь электрического тока : ампер, килоампер, миллиампер, биот, абампер, ЭДС тока, статампер, ЭДС тока, СГС э.м. единица, CGS e.s. единица, микроампер, наноампер, ток Планка. Линейный преобразователь плотности тока : ампер / метр, ампер / сантиметр, ампер / дюйм, абампер / метр, абампер / сантиметр, абампер / дюйм, эрстед, гильберт / сантиметр, ампер / миллиметр, миллиампер / метр, миллиампер , миллиампер / сантиметр, миллиампер / миллиметр, микроампер / метр, микроампер / дециметр, микроампер / сантиметр, микроампер / миллиметр. Преобразователь поверхностной плотности тока : ампер / метр², ампер / сантиметр², ампер / дюйм², ампер / мил², ампер / круговой мил, абампер / сантиметр², ампер / миллиметр², миллиампер / миллиметр², микроампер / миллиметр², миллиампер / миллиметр², миллиампер / миллиметр² миллиампер / сантиметр², микроампер / сантиметр², килоампер / сантиметр², ампер / дециметр², миллиампер / дециметр², микроампер / дециметр², килоампер / дециметр². Преобразователь напряженности электрического поля : вольт на метр, киловольт на метр, киловольт на сантиметр, вольт на сантиметр, милливольт на метр, микровольт на метр, киловольт на дюйм, вольт на дюйм, вольт на мил, абвольт на сантиметр, статвольт / сантиметр, статвольт / дюйм, ньютон / кулон, вольт / микрон. Преобразователь электрического потенциала и напряжения : вольт, милливольт, микровольт, нановольт, пиковольт, киловольт, мегавольт, гигавольт, теравольт, ватт / ампер, абвольт, EMU электрического потенциала, статвольт, ESU электрического потенциала, планковский электрический потенциал. Преобразователь электрического сопротивления : Ом, мегаом, микром, вольт / ампер, обратный сименс, abohm, EMU сопротивления, статом, ESU сопротивления, квантованное сопротивление Холла, импеданс Планка, миллиом, кОм. Преобразователь электрического сопротивления : омметр, ом-сантиметр, ом-дюйм, микром-сантиметр, микром-дюйм, ом-сантиметр, статом-сантиметр, круговой мил-ом / фут, ом-кв.миллиметр на метр. Преобразователь электрической проводимости : сименс, мегасименс, килосименс, миллисименс, микросименс, ампер / вольт, mho, gemmho, micromho, abmho, statmho, квантованная проводимость Холла. Конвертер электропроводности : сименс / метр, пикосименс / метр, mho / метр, mho / сантиметр, abmho / метр, abmho / сантиметр, статмо / метр, статмо / сантиметр, сименс / сантиметр, миллисименс / метр, миллисименс / сантиметр, микросименс / метр, микросименс / сантиметр, единица электропроводности, коэффициент проводимости, доли на миллион, шкала 700, шкала частей на миллион, шкала 500, частей на миллион, шкала 640, TDS, частей на миллион, шкала 640, TDS, части на миллион, шкала 550, TDS, частей на миллион, шкала 500, TDS, частей на миллион, шкала 700. Преобразователь емкости : фарад, экзафарад, петафарад, терафарад, гигафарад, мегафарад, килофарад, гектофарад, декафарад, децифарад, сентифарад, миллифарад, микрофарад, емкость, нанофарад, аттофарад, ед. , статфарад, ЭСУ емкости. Преобразователь индуктивности : генри, эксагенри, петагенри, терагенри, гигагенри, мегагенри, килогенри, гектогенри, декагенри, децигенри, сантигенри, миллигенри, микрогенри, наногенри, пикогенри, атогенри, атогенри, энтогенри, энтогенри , статенри, ЭСУ индуктивности. Преобразователь реактивной мощности переменного тока : реактивный вольт-ампер, реактивный милливольт-ампер, реактивный киловольт-ампер, реактивный мегавольт-ампер, реактивный гигавольт-ампер. Американский преобразователь калибра проводов : Американский калибр проводов (AWG) — это стандартизированная система калибра проводов, используемая в США и Канаде для измерения диаметров цветных электропроводящих проводов, включая медь и алюминий. Чем больше площадь поперечного сечения провода, тем выше его допустимая нагрузка по току.Чем больше номер AWG, также называемый калибром провода, тем меньше физический размер провода. Самый большой размер AWG — 0000 (4/0), а самый маленький — 40. В этой таблице перечислены размеры и сопротивления AWG для медных проводников. Используйте закон Ома для расчета падения напряжения на проводнике. Магнитостатика, магнетизм и электромагнетизм Преобразователь магнитного потока : Вебер, милливебер, микровебер, вольт-секунда, единичный полюс, мегалин, килолин, линия, максвелл, тесла-метр², тесла-сантиметр², гаусс-сантиметр², квант магнитного потока. Преобразователь плотности магнитного потока : тесла, Вебер / метр², Вебер / сантиметр², Вебер / дюйм², Максвелл / метр², Максвелл / сантиметр², Максвелл / дюйм², Гаусс, линия / сантиметр², линия / дюйм², гамма. Radiation and Radiology Конвертер мощности поглощенной дозы излучения, общей мощности дозы ионизирующего излучения : серый цвет в секунду, эксагрей в секунду, петагрей в секунду, терагрей в секунду, гигаграй в секунду, мегагрей в секунду, килограмм в секунду, гектограмм / секунда, декаграй / секунда, дециграй / секунда, сантигрей / секунда, миллиграй / секунда, микрогрей / секунда, наногрей / секунда, пикграй / секунда, фемтогрей / секунда, аттогрей / секунда, рад / секунда, джоуль / килограмм / секунда, ватт на килограмм, зиверт в секунду, миллизиверт в год, миллизиверт в час, микрозиверт в час, бэр в секунду, рентген в час… Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада : беккерель, петабеккерель, терабеккерель, гигабеккерель, мегабеккерель, килобеккерель, миллибеккерель, кюри, килокюри, милликюри, микрокюри, нанокюри, пикокюри, резерфорд, одно / секунда, дезинтеграция. Конвертер облучения : кулон на килограмм, милликулон на килограмм, микрокулон на килограмм, рентген, миллирентген, микрорентген, тканевый рентген, Паркер, респ. Радиация. Конвертер поглощенной дозы : рад, миллирад, джоуль на килограмм, джоуль на грамм, джоуль на сантиграм, джоуль на миллиграмм, серый, эксагрей, петагрей, терагрей, гигагрей, мегагрей, килограмм, гектагрей, декаграй, децигрей, сантигрей, микрогрей, миллиграм , наногрей, пикграй, фемтогрей, аттогрей, зиверт, миллизиверт, микрозиверт … Разные преобразователи Конвертер метрических префиксов : нет, йотта, дзетта, экса, пета, тера, гига, мега, килограмм, гекта, дека , деци, санти, милли, микро, нано, пико, фемто, атто, зепто, йокто. Преобразователь передачи данных : бит / секунда, байт / секунда, килобит / секунда (SI по умолчанию), килобайт / секунда (SI по умолчанию), кибибит / секунда, кибибайт / секунда, мегабит / секунда (SI по умолчанию) , мегабайт в секунду (SI по умолчанию), мебибит в секунду, мебибайт в секунду, гигабит в секунду (SI по умолчанию), гигабайт в секунду (SI по умолчанию), гибибит в секунду, гибибит в секунду, терабит в секунду (SI по умолчанию). .), терабайт в секунду (по умолчанию SI), тебибит в секунду, тебибайт в секунду, Ethernet, Ethernet (быстрый), Ethernet (гигабит), OC1, OC3, OC12, OC24, OC48 … Типографика и цифровой Конвертер единиц изображения : твип, метр, сантиметр, миллиметр, символ (X), символ (Y), пиксель (X), пиксель (Y), дюйм, пика (компьютер), пика (принтер), точка (DTP / PostScript) ), point (компьютер), point (принтер), en, cicero, em, Didot point. Конвертер единиц измерения объема пиломатериалов : кубический метр, кубический фут, кубический дюйм, футы для досок, тысяча футов для досок, шнур, шнур (80 фут3), футы для шнура, узел, поддон, поперечина, стяжка переключателя. Калькулятор молярной массы : Молярная масса — это физическое свойство, которое определяется как масса вещества, деленная на количество вещества в молях. Другими словами, это масса одного моля определенного вещества. Периодическая таблица : Периодическая таблица представляет собой список всех химических элементов, расположенных слева направо и сверху вниз по их атомным номерам, электронным конфигурациям и повторяющимся химическим свойствам, расположенным в форме таблицы таким образом, чтобы элементы с аналогичные химические свойства отображаются в вертикальных столбцах, называемых группами.У некоторых групп есть имена, а также номера. Например, все элементы группы 1, кроме водорода, являются щелочными металлами, а элементы группы 18 — благородными газами, которые ранее назывались инертными газами. Различные строки таблицы называются периодами, потому что это расположение отражает периодическое повторение сходных химических и физических свойств химических элементов по мере увеличения их атомного номера. Элементы одного периода имеют одинаковое количество электронных оболочек. У вас есть трудности с переводом единицы измерения на другой язык? Помощь доступна! Задайте свой вопрос в TCTerms , и вы получите ответ от опытных технических переводчиков в считанные минуты.

Сопротивление и простые схемы — Физика колледжа: OpenStax

Сводка

• Объясните происхождение закона Ома.
• Рассчитывайте напряжения, токи или сопротивления по закону Ома.
• Объясните, что такое омический материал.
• Опишите простую схему.

Что движет током? Мы можем думать о различных устройствах, таких как батареи, генераторы, розетки и т. Д., Которые необходимы для поддержания тока.Все такие устройства создают разность потенциалов и условно называются источниками напряжения. Когда источник напряжения подключен к проводнику, он применяет разность потенциалов [латекс] \ boldsymbol {V} [/ latex], которая создает электрическое поле. Электрическое поле, в свою очередь, воздействует на заряды, вызывая ток.

Ток, протекающий через большинство веществ, прямо пропорционален приложенному к нему напряжению [латекс] \ boldsymbol {V} [/ latex]. Немецкий физик Георг Симон Ом (1787–1854) первым экспериментально продемонстрировал, что ток в металлической проволоке прямо пропорционален приложенному напряжению :

.

[латекс] \ boldsymbol {I \ propto V}.[/ латекс]

Это важное соотношение известно как закон Ома. Его можно рассматривать как причинно-следственную связь, в которой напряжение является причиной, а ток — следствием. Это эмпирический закон, подобный закону трения — явление, наблюдаемое экспериментально. Такая линейная зависимость возникает не всегда.

Если напряжение увеличивает ток, что ему мешает? Электрическое свойство, препятствующее току (примерно такое же, как трение и сопротивление воздуха), называется сопротивлением RR размером 12 {R} {}. Столкновения движущихся зарядов с атомами и молекулами вещества передают энергию веществу и ограничивают ток.Сопротивление обратно пропорционально току, или

.

[латекс] \ boldsymbol {I \ propto} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {1} {R}}. [/ Latex]

Так, например, при удвоении сопротивления ток уменьшается вдвое. Комбинируя отношения тока к напряжению и тока к сопротивлению, получаем

[латекс] \ boldsymbol {I =} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {V} {R}}. [/ Latex]

Это соотношение также называется законом Ома. Закон Ома в такой форме действительно определяет сопротивление определенных материалов.Закон Ома (как и закон Гука) не универсален. Многие вещества, для которых действует закон Ома, называются омическими. К ним относятся хорошие проводники, такие как медь и алюминий, и некоторые плохие проводники при определенных обстоятельствах. Омические материалы имеют сопротивление [латекс] \ boldsymbol {R} [/ latex], которое не зависит от напряжения [латекс] \ boldsymbol {V} [/ latex] и тока [латекс] \ boldsymbol {I} [/ latex]. Объект, который имеет простое сопротивление, называется резистором , даже если его сопротивление невелико.Единицей измерения сопротивления является ом, обозначаемый символом [латекс] \ Omega [/ latex] (греческое слово «омега» в верхнем регистре). Перестановка [latex] \ boldsymbol {I = V / R} [/ latex] дает [latex] \ boldsymbol {R = V / I} [/ latex], поэтому единицы сопротивления равны 1 Ом = 1 вольт на ампер:

[латекс] \ boldsymbol {1 \; \ Omega = 1} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {V} {A}} [/ латекс]

На рисунке 1 показана схема простой схемы. Простая схема имеет один источник напряжения и один резистор. Можно предположить, что провода, соединяющие источник напряжения с резистором, имеют незначительное сопротивление, или их сопротивление можно указать в [latex] \ boldsymbol {R} [/ latex].

Рис. 1. Простая электрическая цепь, в которой замкнутый путь прохождения тока обеспечивается проводниками (обычно металлическими), соединяющими нагрузку с выводами батареи, представленной красными параллельными линиями. Зигзагообразный символ представляет собой единственный резистор и включает любое сопротивление в соединениях с источником напряжения.

Пример 1: Расчет сопротивления: автомобильная фара

Какое сопротивление проходит у автомобильной фары? 2.50 А при подаче на него 12,0 В?

Стратегия

Мы можем изменить закон Ома в виде [latex] \ boldsymbol {I = V / R} [/ latex] и использовать его для определения сопротивления.

Решение

Перестановка [latex] \ boldsymbol {I = V / R} [/ latex] и замена известных значений дает

[латекс] \ boldsymbol {R =} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {V} {I}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {=} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {12.0 \; \ textbf {V}} {2.50 \; \ textbf {A}}} [/ latex] [latex] \ boldsymbol {= 4.80 \; \ Omega} [/ латекс]

Обсуждение

Это относительно небольшое сопротивление, но оно больше, чем хладостойкость фары. Как мы увидим в главе 20.3 Сопротивление и удельное сопротивление, сопротивление обычно увеличивается с температурой, поэтому лампа имеет меньшее сопротивление при первом включении и потребляет значительно больше тока во время короткого периода прогрева. 12 \; \ Omega} [/ latex] или более.{-5} \; \ Omega} [/ latex], а сверхпроводники вообще не имеют сопротивления (они неомичны). Сопротивление связано с формой объекта и материалом, из которого он состоит, как будет показано в главе 20.3 Сопротивление и удельное сопротивление.

Дополнительную информацию можно получить, решив [latex] \ boldsymbol {I = V / R} [/ latex], что дает

[латекс] \ boldsymbol {V = IR}. [/ Latex]

Это выражение для [latex] \ boldsymbol {V} [/ latex] можно интерпретировать как падение напряжения на резисторе, вызванное протеканием тока [latex] \ boldsymbol {I} [/ latex].Фраза [latex] \ boldsymbol {IR} [/ latex] drop часто используется для обозначения этого напряжения. Например, у фары в Примере 1 падение [latex] \ boldsymbol {IR} [/ latex] составляет 12,0 В. Если напряжение измеряется в различных точках цепи, будет видно, что оно увеличивается на источнике напряжения и уменьшается. на резисторе. Напряжение аналогично давлению жидкости. Источник напряжения подобен насосу, создающему перепад давления, вызывающему ток — поток заряда. Резистор похож на трубу, которая снижает давление и ограничивает поток из-за своего сопротивления.Здесь сохранение энергии имеет важные последствия. Источник напряжения подает энергию (вызывая электрическое поле и ток), а резистор преобразует ее в другую форму (например, тепловую энергию). В простой схеме (с одним простым резистором) напряжение, подаваемое источником, равно падению напряжения на резисторе, поскольку [latex] \ boldsymbol {PE = q \ Delta V} [/ latex], и то же самое [ latex] \ boldsymbol {q} [/ latex] протекает через каждый. Таким образом, энергия, подаваемая источником напряжения, и энергия, преобразуемая резистором, равны.(См. Рисунок 2.)

Рисунок 2. Падение напряжения на резисторе в простой цепи равно выходному напряжению батареи.

Установление соединений: сохранение энергии

В простой электрической цепи единственный резистор преобразует энергию, поступающую от источника, в другую форму. Здесь о сохранении энергии свидетельствует тот факт, что вся энергия, подаваемая источником, преобразуется в другую форму только с помощью резистора. Мы обнаружим, что сохранение энергии имеет другие важные применения в схемах и является мощным инструментом анализа схем.

Исследования PhET: закон Ома

Посмотрите, как уравнение закона Ома соотносится с простой схемой. Отрегулируйте напряжение и сопротивление и посмотрите, как изменяется ток по закону Ома. Размеры символов в уравнении изменяются в соответствии с принципиальной схемой.

Рисунок 3. Закон Ома

• Простая схема — это схема , в которой есть один источник напряжения и одно сопротивление.
• Одно из утверждений закона Ома устанавливает связь между током [латекс] \ boldsymbol {I} [/ latex], напряжением [латекс] \ boldsymbol {V} [/ latex] и сопротивлением [латекс] \ boldsymbol {R} [/ latex] в простой схеме быть [latex] \ boldsymbol {I = \ frac {V} {R}} [/ latex].
• Сопротивление выражается в единицах Ом ([латекс] \ boldsymbol {\ Omega} [/ latex]), относящихся к вольтам и амперам с помощью [латекса] \ boldsymbol {1 \; \ Omega = 1 \; \ textbf {V} / \ textbf {A}} [/ латекс].
• Существует падение напряжения или [латекс] \ boldsymbol {IR} [/ latex] на резисторе, вызванное протекающим через него током, определяемое выражением [latex] \ boldsymbol {V = IR} [/ latex].

Концептуальные вопросы

1: Падение [латекс] \ boldsymbol {IR} [/ latex] на резисторе означает изменение потенциала или напряжения на резисторе.Изменится ли ток при прохождении через резистор? Объяснять.

2: Как падение [латекс] \ boldsymbol {IR} [/ latex] в резисторе похоже на падение давления в жидкости, протекающей по трубе?

Задачи и упражнения

1: Какой ток протекает через лампочку фонаря на 3,00 В, когда его горячее сопротивление составляет [латекс] \ boldsymbol {3.60 \; \ Omega} [/ latex]?

2: Вычислите эффективное сопротивление карманного калькулятора с 1.Аккумулятор на 35 В и через который протекает 0.200 мА.

3: Каково эффективное сопротивление стартера автомобиля, когда через него проходит 150 А, когда автомобильный аккумулятор подает на двигатель 11,0 В?

4: Сколько вольт подается для работы светового индикатора DVD-плеера с сопротивлением [латекс] \ boldsymbol {140 \; \ Omega} [/ latex], учитывая, что через него проходит 25,0 мА?

5: (a) Найдите падение напряжения в удлинителе с символом [латекс] \ bold {0.0600- \ Omega} [/ latex] сопротивление, через которое протекает ток 5,00 А. (б) В более дешевом шнуре используется более тонкая проволока, и его сопротивление составляет [латекс] \ boldsymbol {0,300 \; \ Omega} [/ латекс]. Какое в нем падение напряжения при протекании 5.00 А? (c) Почему напряжение на любом используемом приборе снижается на эту величину? Как это повлияет на прибор?

6: Линия электропередачи подвешена к металлическим опорам со стеклянными изоляторами, имеющими сопротивление [латекс] \ boldsymbol {1,00 \ times 10 ^ 9 \; \ Omega} [/ латекс].Какой ток протекает через изолятор при напряжении 200 кВ? (Некоторые линии высокого напряжения — постоянного тока.)

Глоссарий

Закон Ома

— эмпирическое соотношение, в котором утверждается, что ток I, пропорционален разности потенциалов В, , В, ; его часто записывают как I = V / R , где R — сопротивление

сопротивление

электрическое свойство, препятствующее току; для омических материалов это отношение напряжения к току, R = V / I

Ом

единица сопротивления, равная 1Ω = 1 В / А

омическое

вид материала, для которого действует закон Ома

простая схема

схема с одним источником напряжения и одним резистором

Решения

Задачи и упражнения

1: 0.{-2} \; \ Omega} [/ латекс]

5: (а) 0,300 В

(б) 1,50 В

(c) Напряжение, подаваемое на любой используемый прибор, снижается, поскольку общее падение напряжения от стены до конечного выхода прибора является фиксированным.