Направление эдс в цепи: Первый и второй законы Кирхгофа

Содержание

Первый и второй законы Кирхгофа

В сложных электрических цепях, то есть где имеется несколько разнообразных ответвлений и несколько источников ЭДС имеет место и сложное распределение токов. Однако при известных величинах всех ЭДС и сопротивлений резистивных элементов в цепи мы можем вычистить значения этих токов и их направление в любом контуре цепи с помощью первого и второго закона Кирхгофа. Суть законов Кирхгофа я довольно кратко изложил в своем учебнике по электронике, на страницах сайта http://www.sxemotehnika.ru.

Пример сложной электрической цепи вы можете посмотреть на рисунке 1.

Рисунок 1. Сложная электрическая цепь.

Иногда законы Кирхгофа называют правилами Кирхгофа, особенно в старой литературе.

Итак, для начала напомню все-таки суть первого и второго закона Кирхгофа, а далее рассмотрим примеры расчета токов, напряжений в электрических цепях, с практическими примерами и ответами на вопросы, которые задавались мне в комментариях на сайте.

Первый закон Кирхгофа

Формулировка №1: Сумма всех токов, втекающих в узел, равна сумме всех токов, вытекающих из узла.

Формулировка №2: Алгебраическая сумма всех токов в узле равна нулю.

Поясню первый закон Кирхгофа на примере рисунка 2.

Рисунок 2. Узел электрической цепи.

Здесь ток I₁— ток, втекающий в узел , а токи I₂ и I₃ — токи, вытекающие из узла. Тогда применяя формулировку №1, можно записать:

I₁ = I₂ + I₃ (1)

Что бы подтвердить справедливость формулировки №2, перенесем токи I₂ и I₃ в левую часть выражения (1), тем самым получим:

I₁ — I₂ — I₃ = 0 (2)

Знаки «минус» в выражении (2) и означают, что токи вытекают из узла.

Знаки для втекающих и вытекающих токов можно брать произвольно, однако в основном всегда втекающие токи берут со знаком «+», а вытекающие со знаком «-» (например как получилось в выражении (2)).

Можно посмотреть отдельный видеоурок по первому закону Кирхофа в разделе ВИДЕОУРОКИ.

Второй закон Кирхгофа.

Формулировка: Алгебраическая сумма ЭДС, действующих в замкнутом контуре, равна алгебраической сумме падений напряжения на всех резистивных элементах в этом контуре.

Здесь термин «алгебраическая сумма» означает, что как величина ЭДС так и величина падения напряжения на элементах может быть как со знаком «+» так и со знаком «-». При этом определить знак можно по следующему алгоритму:

1. Выбираем направление обхода контура (два варианта либо по часовой, либо против).

2. Произвольно выбираем направление токов через элементы цепи.

3. Расставляем знаки для ЭДС и напряжений, падающих на элементах по правилам:

— ЭДС, создающие ток в контуре, направление которого совпадает с направление обхода контура записываются со знаком «+», в противном случае ЭДС записываются со знаком «-».

— напряжения, падающие на элементах цепи записываются со знаком «+», если ток, протекающий через эти элементы совпадает по направлению с обходом контура, в противном случае напряжения записываются со знаком «-».

Например, рассмотрим цепь, представленную на рисунке 3, и запишем выражение согласно второму закону Кирхгофа, обходя контур по часовой стрелке, и выбрав направление токов через резисторы, как показано на рисунке.

Рисунок 3. Электрическая цепь, для пояснения второго закона Кирхгофа.

E₁— Е₂ = -UR₁ — UR₂ или E₁ = Е₂ — UR₁ — UR₂ (3)

Предлагаю посмотреть отдельный видеоурок по второму закону Кирхогфа (теория).

Расчеты электрических цепей с помощью законов Кирхгофа.

Теперь давайте рассмотрим вариант сложной цепи, и я вам расскажу, как на практике применять законы Кирхгофа.

Итак, на рисунке 4 имеется сложная цепь с двумя источниками ЭДС величиной E₁=12 в и E₂=5 в , с внутренним сопротивлением источников r₁=r₂=0,1 Ом, работающих на общую нагрузку R = 2 Ома. Как же будут распределены токи в этой цепи, и какие они имеют значения, нам предстоит выяснить.

Рисунок 4. Пример расчета сложной электрической цепи.

Теперь согласно первому закону Кирхгофа для узла А составляем такое выражение:

I = I₁ + I₂,

так как I₁ и I₂ втекают в узел А, а ток I вытекает из него.

Используя второй закон Кирхгофа, запишем еще два выражения для внешнего контура и внутреннего левого контура, выбрав направление обхода по часовой стрелке.

Для внешнего контура:

E₁-E₂ = Ur₁ – Ur₂ или E₁-E₂ = I₁*r₁ – I₂*r₂

Для внутреннего левого контура:

E₁ = Ur₁ + UR или E₁ = I₁*r₁ + I*R

Итак, у нас получилась система их трех уравнений с тремя неизвестными:

I = I₁ + I₂;

E₁-E₂ = I₁*r₁ – I₂*r₂;

E₁ = I₁*r₁ + I*R.

Теперь подставим в эту систему известные нам величины напряжений и сопротивлений:

I = I₁ + I₂;

7 = 0,1I₁ – 0,1I₂;

12 = 0,1I₁ +2I.

Далее из первого и второго уравнения выразим ток I₂

I₂=I — I₁;

I₂ = I₁ – 70;

12 = 0,1I₁ + 2I.

Следующим шагом приравняем первое и второе уравнение и получим систему из двух уравнений:

I — I₁= I₁ – 70;

12 = 0,1I₁ + 2I.

Выражаем из первого уравнения значение I

I = 2I₁– 70;

И подставляем его значение во второе уравнение

12 = 0,1I₁ + 2(2I₁ – 70).

Решаем полученное уравнение

12 = 0,1I₁ + 4I₁ – 140.

12 + 140= 4,1I₁

I₁=152/4,1

I₁=37,073 (А)

Теперь в выражение I = 2I₁– 70 подставим значение

I₁=37,073 (А) и получим:

I = 2*37,073 – 70 = 4,146 А

Ну, а согласно первому закона Кирхгофа ток I₂=I — I₁

I₂=4,146 — 37,073 = -32,927

Знак «минус» для тока I₂ означает, то что мы не правильно выбрали направление тока, то есть в нашем случае ток I₂ вытекает из узла А.

Теперь полученные данные можно проверить на практике или смоделировать данную схему например в программе Multisim.

Скриншот моделирования схемы для проверки законов Кирхгофа вы можете посмотреть на рисунке 5.

Рисунок 5. Сравнение результатов расчета и моделирования работы цепи.

Для закрепления результатата предлагаю посмотреть подготовленное мной видео:

Электромагнитная индукция — Cварочные работы

Электромагнитная индукция

При движении проводника и магнитного поля относительно друг друга в проводнике появляется индуктированная ЭДС. Направление ЭДС зависит от направления движения магнитного поля, пересекающего неподвижный проводник, или от направления движения проводника, пересекающего магнитное поле. Явление возникновения ЭДС в контуре при пересечении его магнитным полем называется электромагнитной индукцией. Направление индуктированной ЭДС всегда тако-. во, что вызванные ею ток и магнитное поле своим направлением стремятся препятствовать причине, ее порождающей. Поэтому ток в цепи при ее замыкании устанавливается не сразу. Изменяя силу или направление тока в проводнике или размыкая и замыкая электрическую цепь, питающую проводник током, меняем окружающее проводник магнитное поле. Изменяясь, магнитное поле проводника пересекает этот же проводник и наводит в нем ЭДС. Это явление называет самоиндукцией. Сама индуктированная ЭДС называется ЭДС самоиндукции.

Только когда магнитный поток стабилизируется, пересечение проводника магнитными силовыми линиями прекратится и ЭДС самоиндукции исчезнет, в цепи будет протекать постоянный ток, и наоборот. При выключении цепи ЭДС самоиндукции будет направлена в ту же сторону, что и ЭДС источника напряжения. В результате действия ЭДС самоиндукции ток в цепи при ее размыкании исчезает не сразу. Индуктированная ЭДС возникает также при взаимодействии двух замкнутых контуров проводников, по одному из которых протекает электрический ток. Возникновение ЭДС во втором контуре вследствие изменения тока в первом контуре называется взаимоиндукцией. Она имеет место в трансформаторах, индукционных катушках.

Явление электромагнитной индукции используется в генераторах постоянного тока. Генератором называется машина, преобразующая механическую энергию в электрическую. В генераторе якорь с обмоткой вращается первичным двигателем в магнитном поле полюсов электромагнитов. Электродвижущая сила, индуктируемая в проводниках обмотки якоря, при помощи коллектора и щеток отводится во внешнюю цепь. Наличие коллектора обеспечивает появление во внешней цепи постоянного тока. Стальной якорь генератора, в котором уложены проводники, пересекает те же магнитные силовые линии, что и проводники. Поэтому в якоре также индуктируются токи. Токи, которые индуктируются в металлических частях при пересечении их магнитными линиями, называются вихревыми. Вихревые токи, проходя по металлическим частям машин, нагревают их. На это затрачивается энергия. Нагрев якоря может привести к порче изоляции обмотки. Для уменьшения вихревых токов якори генераторов, электрических машин и сердечники трансформаторов собирают из отдельных, изолированных один от другого, тонких штампованных листов, располагаемых по направлению линий магнитного потока. Малое сечение листа обусловливает небольшую величину индуктируемых ЭДС и тока. Вихревые токи создают дополнительный нагрев при закалке стальных изделий токами высокой частоты. Их используют в индукционных электроизмерительных приборах, счетчиках и реле переменного тока.

Читать далее:
Сварочные флюсы
Сварочные электроды
Общие сведения о сварке арматуры
Противопожарные мероприятия при сварке
Безопасность труда при сварке технологических трубопроводов
Безопасность труда при сварке строительных металлических и железобетонных конструкций
Защита от поражения электрическим током при сварке
Техника безопасности и производственная санитария при сварке
Управление качеством сварки
Статистический метод контроля

§16.

Второй закон Кирхгофа — Начало. Основы. — Справочник

§16. Второй закон Кирхгофа

    Второй закон Кирхгофа гласит так:
Алгебраическая сумма всех ЭДС в любом замкнутом контуре будет равна алгебраической сумме падения напряжения в сопротивлениях этого контура или,
E1+E2+E3+ …+En=I1R1+I2R2+I3R3+ …+InRn.
    Чтобы составить уравнение, выбирают направление обхода цепи, при этом направление токов задают произвольно.
Если в электрической цепи присутствуют два источника питания, направления ЭДС которых совпадают, то эквивалентное ЭДС всей цепи будет равняться сумме данных источников:
Е=Е1+Е2.
Если же эти источники включены в цепь встречно, т. е. их ЭДС имеют противоположные направления, то общая ЭДС будет равна:
Е=Е1-Е2.
    В случае, если в цепи присутствуют несколько последовательно включенных источников энергии, то общая ЭДС будет равна сумме ЭДС этих источников: выбирая направление, ЭДС источников, совпадающих с ним суммируют, а ЭДС обратного направления вычитают, т. е. суммируют, но со знаком минус.
    Часто замкнутая цепь является фрагментом сложной цепи, как показано на рисунке 1. В данном случае замкнутая цепь обозначена буквами а, б, в и г. Так как есть ответвления, то токи I1, I2, I3 и I4 отличаются не только по величине, но также могут иметь разные направления. По второму закону Кирхгофа запишем:
Е1-Е2-Е3= I1(R01+R1) – I2(R02+R2) – I3(R03+R3) + I4R4, где
R01, R02, R03 – внутренние сопротивления источников тока;
R1, R2, R3, R4 – сопротивления токоприемников.
Рис.1

    Если электрическая цепь имеет один источник энергии с внутренним сопротивлением R0 и, допустим, трех токоприемников с сопротивлениями R1, R2 и R3, то согласно того же закона Кирхгофа, можно записать следующее:
Е=I(R0+R1+R2+R3).
    При имении нескольких источников тока, в левой части уравнения мы проставили бы алгебраическую сумму ЭДС всех источников.
В случае параллельного подключения двух или более источников тока, токи в них могут быть неодинаковыми.
    Рассмотрим случай двух параллельно подключенных источников тока Е1 и Е2, имеющих внутренние сопротивления, соответственно, R1и R2, к которым также подключен резистор с сопротивлением R (рис. 2), то токи в источниках энергии I1 и I2 и в общей цепи I будут равны :
I=I1+I2; I=U/R;        I1=(E1-U)/R1;      I2=(E2-U)/R2.
Откуда ток в общей цепи будет равным:
I=(E1R2+E2R1)/(R1R2+RR1+RR2),
а токи, идущие через первый и второй источники:
I1=(E1 — IR)/R1 и I2=(E2 – IR)/R2.
Рис. 2

1. Что верно в отношении перемещения через ЭДС устройства, подключенного к резистору? а. Если двигаться в направлении стрелки ЭДС, потенциал уменьшается. б. Если двигаться в направлении е

Вопрос:

1. Что верно в отношении перемещения через ЭДС устройства, подключенного к резистору?

а. Если двигаться в направлении стрелки ЭДС, потенциал уменьшается.

б. Если двигаться в направлении стрелки ЭДС, потенциал может как уменьшаться, так и увеличиваться в зависимости от того, как подключен резистор.

с. Потенциал не меняется.

д. Если двигаться в направлении стрелки ЭДС, потенциал увеличивается.

2. Что верно в отношении эквивалента резисторов, включенных параллельно?

а. Эквивалентное сопротивление является промежуточным между наименьшим значением и наибольшим значением отдельных сопротивлений.

б. Эквивалентное сопротивление больше, чем наибольшее значение отдельных сопротивлений.

с. Эквивалентное сопротивление меньше наименьшего значения отдельных сопротивлений.

3. Когда первоначально незаряженный конденсатор заряжается в RC-цепи, что происходит с разностью потенциалов на конденсаторе?

а. Сначала она имеет максимальное значение, а затем экспоненциально уменьшается со временем.

б. Он постоянный во время зарядки.

с. Сначала она имеет максимальное значение, а затем линейно уменьшается со временем.

д. Сначала он равен 0, а затем увеличивается.

Правило ЭДС, параллельное подключение резисторов и RC-зарядка:

В физике существует правило ЭДС, согласно которому перемещение через идеальное устройство ЭДС в направлении стрелки ЭДС дает положительное изменение потенциала, а перемещение в противоположном направлении дает отрицательное изменение потенциала. Резисторы, соединенные в параллельную цепь, дадут эквивалентное сопротивление, равное обратной сумме всех отдельных обратных сопротивлений каждого подключенного резистора. При зарядке конденсатора в RC-цепи потенциал на конденсаторе экспоненциально возрастает со временем.

Ответ и объяснение:
1

1. Правильный ответ: d . Если двигаться в направлении стрелки ЭДС, потенциал увеличивается.

Как указывалось ранее, движение через устройство идеальной ЭДС в направлении стрелки ЭДС приводит к положительному изменению потенциала. Чтобы соблюдать это правило, начальный потенциал должен увеличиваться.

2. Правильный ответ: c . Эквивалентное сопротивление меньше наименьшего значения отдельных сопротивлений.

Эквивалентное сопротивление резисторов при параллельном соединении находится по уравнению

{eq}\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + \frac{1}{R_n } + . {-\frac{t}{RC}}

{/экв}

где:

{экв} V_s
{/eq} — подаваемое напряжение.

{экв} т
{/eq} – время, прошедшее с момента подачи напряжения.

{экв}RC
{/eq} — постоянная времени RC-цепи зарядки.

Учитывая это уравнение, кривая разности потенциалов на конденсаторе должна начинаться с нуля и увеличиваться экспоненциально по мере увеличения времени.

ЭДС движения

Нейтральный прямой проводник содержит равное количество плюсов и
отрицательные заряды.Однако электроны могут свободно перемещаться внутри провода,
в то время как положительные ядра — нет.

Если прямой проводник поместить в плоскость, перпендикулярную
магнитное поле, и движется в направлении, перпендикулярном полю, то
на каждый заряд q в проводе действует магнитная сила величины F = qvB. Отрицательно заряженные электроны
будет ускоряться в ответ на эту силу. Поскольку они не могут оставить
провода, отрицательный заряд будет накапливаться на одном конце провода, а положительный
заряд останется на другом конце. Разделенные заряды производят
электрическое поле, которое действует на другие заряды в проводе.
Эта электрическая сила противостоит магнитной силе. Как только электрическая сила
достаточно сильным, чтобы нейтрализовать магнитную силу, электроны больше не будут ускоряться,
и их чистое движение прекратится из-за сопротивления проволоки. Мы тогда
имеют qvB = qE. То
электрическое поле в проводе равно E = vB.

Если мы поместим провод на токопроводящую шину, то в нем начнет течь ток.
цепь, образованная рельсом и проводом.

ЭДС, управляющая током, равна vB, умноженной на длину d участка
провода, соединяющего рельсы. (Работа, совершаемая на единицу заряда, равна vBd, когда заряд перемещается с одного конца движущейся проволоки на другой конец.)
Ток, протекающий в цепи, будет равен I = vBd/R, где R — сопротивление цепи.

В приведенной выше «нитевой» цепи (состоящей только из проводов или стержней)
ЭДС движения = B*d*v.
Магнитный поток через цепь в момент времени t равен Φ _B = B*A = B*L*d,
где L — длина цепи в момент времени t.
Стержень движется со скоростью v.
Скорость изменения потока равна ΔΦ _B /∆t = B*d*ΔL/∆t =
B*d*v, поскольку меняется только длина цепи, а ΔL/∆t = v.

Поэтому мы можем написать

ΔΦ _B /∆t (нитевидный
цепь с движущимися частями, постоянная B) = ЭДС движения.

ЭДС движения не является ЭДС индукции. Поток магнитного поля
поле, хотя фиксированная область не меняется.Вместо этого действует внешняя сила.
работают движущиеся провода, входящие в состав цепи в постоянном магнитном поле.
Но для нитевидных цепей мы можем записать одно математическое уравнение
который выражает как закон Фарадея, так и ЭДС движения.

ΔΦ _B /∆t (любой поток
изменения через нитевидную цепь) = э.д.с.

В этом уравнении ЭДС обозначает ЭДС движения и ЭДС индукции.

Проблема:

На рисунке
справа предположим, что R = 6 Ом, d = 1.2 м, а
на страницу направлено однородное магнитное поле напряженностью 2,5 Тл. С какой скоростью
следует ли переместить планку, чтобы получить 0,5 А в резисторе?

Решение:

Рассуждение:
Скорость изменения потока равна dΦ _B /dt = B*d*dL/dt =
B*d*v, поскольку меняется только длина цепи, а ΔL/∆t
= v.
Ток, протекающий в цепи, будет равен I = vBd/R.
Детали расчета:
I = vBd/R.Поэтому v = IR/(Bd)
= 0,5 А*6 Ом/(2,5 Тл*1,2 м) = 1 м/с.

Проблема:

Проводящий стержень длиной L, лежащий в плоскости xy
вращается с постоянной угловой скоростью ω против часовой стрелки вокруг
источник. Постоянное магнитное поле
величина B ₀ ориентирована в направлении z. Будет ли
в стержне индуцируется ЭДС движения? Если да, то какой конец стержня
будет положительное напряжение?

Решение:

Рассуждение:
Проводящий стержень движется в плоскости, перпендикулярной
Б .Возникает ЭДС движения. Правило правой руки говорит нам
что магнитная сила на положительных зарядах будет указывать в направлении от
от начала координат магнитная сила на отрицательных зарядах будет указывать на
от происхождения. Свободные электроны будут двигаться и накапливаться при
источник, в то время как положительный заряд останется на другом конце.
Разделенные заряды создают электрическое поле. Конец стержня
не в начале координат будет иметь положительное напряжение по отношению к началу координат.

В
это
видеоклип
тонкий стержень быстро перемещается в магнитном поле, создаваемом набором магнитов.
Северный полюс магнитов направлен вверх. Если ток через стержень от
слева направо, затем течет от красного провода через счетчик к черному
отведение, то отклонение стрелки измерителя вправо.

Вы можете проверить направленность ЭДС движения.

Если вы скучаете по регулярным лекциям, рассмотрите эту видеолекцию.

Лекция 17:
ЭДС движения и динамо-машины

Индуцированная ЭДС

Введение

Магнитный поток через небольшой элемент поверхности площадью Δ А равен

( 1 )

ΔΦ _B = B cos ϕ ΔA.

Для плоской поверхности площадью A в однородном магнитном поле B ,

Поток – это мера количества силовых линий магнитного поля, проходящих через поверхность.Изменяющийся магнитный поток через цепь (из-за некоторого внешнего поля) индуцирует ЭДС в цепи. Количественное отношение

Если цепь представляет собой катушку с N витками и Φ _B — поток через один виток, то

Если цепь представляет собой полную проводящую петлю с сопротивлением Ом Ом, то ЭДС индукции создает индукционный ток. Направление ЭДС индукции – это направление тока, который она производит. Направление ЭДС индукции определяется законом Ленца: ЭДС индукции имеет направление, противоположное вызвавшему ее изменению.То есть поток индуцированного тока противодействует изменению потока из-за внешнего поля. Если поток внешнего поля увеличивается, то магнитное поле индуцированного тока противоположно направлению внешнего поля. Если поток уменьшается, магнитное поле индуцированного тока имеет то же направление, что и внешнее поле. Закон Ленца является следствием закона сохранения энергии.

Цель

В этой лабораторной работе мы измерим направление ЭДС индукции в катушке, когда электромагнит вставляется в катушку и когда он удаляется.Мы сравним результаты наших измерений с направлением, предсказанным законом Ленца.

Аппарат

Электромагнит (длинный стержень с проволочными обмотками на нем)
источник постоянного тока
200-витковая приемная катушка
гальванометр
Два комплекта пары соединительных проводов с банановыми вилками

Процедура

Пожалуйста, распечатайте рабочий лист для этой лабораторной работы.Этот лист понадобится вам для записи ваших данных.

Подготовка источника питания

Найдите источник питания постоянного тока на лабораторном столе, но пока не подключайте его к цепи. Нажмите кнопку питания On/Off в положение On . Затем нажмите кнопку RANGE в положение «включено» (это устанавливает источник питания в диапазоне 0–35 В/0–0,85 А). Полностью поверните ручки Voltage и Current ADJUST против часовой стрелки.Затем установите максимальный выходной ток для этого эксперимента, нажав кнопку CC Set и, удерживая ее, поверните ручку Current ADJUST по часовой стрелке, пока на дисплее AMP не появится 0,80. Отпустите кнопку CC Set . Не перемещайте ручку настройки Current после выполнения этой регулировки. Ручка Voltage ADJUST будет использоваться для установки выходного напряжения, но в этот момент оставьте выход на нуле вольт.

Калибровка гальванометра

Сначала определим связь между направлением тока через гальванометр и направлением отклонения стрелки гальванометра.

Осторожно:
Гальванометр легко повредить при неправильном подключении.

Убедитесь, что ручка Voltage ADJUST на источнике питания полностью повернута против часовой стрелки. Включите блок питания и поднимите напряжение на не более 0,5 вольта . Соедините черный соединительный провод (провод) между гнездом – на источнике питания и черным гнездом на гальванометре.Подсоедините красный провод к разъему + на блоке питания. Не подсоединяйте красный провод к гальванометру. Просто быстро коснитесь красным штекером гальванометра и отметьте направление отклонения стрелки гальванометра. Напомним, что ток вытекает из клеммы + блока питания. Когда в красное гнездо гальванометра поступает ток, в какую сторону отклоняется стрелка?

Переместите черный провод, идущий от гнезда – на блоке питания, к красному гнезду на гальванометре.Используя красный провод, который идет от разъема + на источнике питания, коснитесь черного разъема на гальванометре. Обратите внимание на направление отклонения иглы. Когда в черный разъем гальванометра поступает ток, в какую сторону отклоняется стрелка?

Настройка электромагнита

Подключите электромагнит к источнику питания постоянного тока так, чтобы конец электромагнита, противоположный пластиковому держателю, был южным полюсом и к нему были направлены силовые линии. Увеличивайте напряжение на блоке питания до тех пор, пока ток не станет равным 0.80 А. Используйте компас, чтобы убедиться, что магнитное поле на конце электромагнита, противоположном пластиковому держателю, действительно направлено на этот конец стержня. При необходимости отрегулируйте соединения с электромагнитом.

Индуцированная ЭДС

Соедините каждое гнездо приемной катушки с гнездом на гальванометре. Обратите внимание на направление витков на приемной катушке, указанное черными метками на красной ленте на концах катушки. Используйте правило правой руки и закон Ленца, чтобы предсказать направление индукционного тока в приемной катушке, если южный полюс электромагнита быстро вставляется в приемную катушку. А затем объедините это прогнозируемое направление индуцированного тока с калибровкой гальванометра, чтобы предсказать направление, в котором стрелка отклонится, когда южный полюс вставлен в катушку, и запишите свой прогноз.

Быстро вставьте южный полюс электромагнита в катушку. Отметьте направление отклонения стрелки гальванометра и запишите результаты эксперимента.

Предсказать отклонение стрелки, если южный полюс электромагнита находится в покое внутри катушки датчика.Запишите свой прогноз.

Вставьте южный полюс электромагнита в катушку и держите его неподвижно. Обратите внимание на отклонение стрелки, когда электромагнит не движется, и запишите результаты эксперимента.

Предскажите отклонение стрелки, если южный полюс электромагнита быстро выдвинется из катушки, и запишите свой прогноз.

Быстро вытяните южный полюс электромагнита из катушки. Отметьте направление отклонения стрелки гальванометра и запишите результаты эксперимента.

Измените подключение электромагнита к источнику питания постоянного тока так, чтобы конец электромагнита, противоположный пластиковому держателю, был северным полюсом. Используйте стрелку компаса, чтобы убедиться, что магнитное поле на этом конце электромагнита действительно направлено от конца стержня.

Повторите шаги 5, 6 и 7, используя северный полюс электромагнита вместо южного полюса.

Когда вы выполнили все части лабораторной работы, выключите питание и отсоедините все провода.

Зависит ли направление ЭДС от направления тока? – М.В.Организинг

Зависит ли направление ЭДС от направления тока?

Направление ЭДС определяется конструкцией элемента батареи и не зависит от направления тока.На самом деле направление тока зависит от направления ЭДС. Однако направление падения напряжения зависит от направления тока.

ЭДС противоположна току?

Противоэлектродвижущая сила (противо-ЭДС, CEMF), также известная как обратная электродвижущая сила (обратная ЭДС), представляет собой электродвижущую силу или «напряжение», противодействующее изменению тока, вызвавшему ее. КЭДС — это ЭДС, вызванная магнитной индукцией (см. закон индукции Фарадея, электромагнитная индукция, закон Ленца).

Является ли ЭДС клетки скалярной или векторной?

Электродвижущая сила (ЭДС) является скалярной величиной.

При каких обстоятельствах конечная разность потенциалов батареи может превышать ее ЭДС?

Напряжение на клеммах превысит ЭДС батареи, когда ток проходит через батарею в обратном направлении, входя на ее положительную клемму и выходя на ее отрицательную клемму.

В каком состоянии ЭДС ячейки меньше напряжения на клеммах?

Потому что ЭДС — это разность потенциалов между двумя клеммами источника напряжения, когда он не подключен ни к какой цепи.И как только он подключен к цепи, напряжение немного снижается из-за внутреннего сопротивления источника напряжения.

Почему ток невозможен без источника ЭДС?

ЭДС – это разность потенциалов между двумя полюсами ячейки. следовательно, без ЭДС не будет электрического поля и, следовательно, не будет протекать ток. …

Может ли разность потенциалов быть больше ЭДС?

Разность потенциалов на батарее не может быть больше ее ЭДС. По сути, ЭДС — это максимальная разность потенциалов между клеммами батареи, когда клеммы не подключены извне к электрической цепи.

Может ли ЭДС быть меньше напряжения на клеммах?

Да, может, например, когда элемент перезаряжается, вывод pd равен V=E+IR, где E — ЭДС элемента, I — ток, проходящий через элемент от положительного к отрицательному выводу, а R — внутреннее сопротивление клетки.

Может ли PD на клемме быть больше, чем ЭДС ячейки?

В случае, когда ток от элемента не поступает (при разомкнутой цепи), клемма p.d. равна ЭДС. В этом процессе ток течет от положительного электрода к отрицательному внутри ячейки, и разность потенциалов на клеммах становится (V = ЭДС + Ir) больше, чем ЭДС ячейки.

От каких факторов зависит ЭДС клетки?

Э.д.с. ячейки зависит от материала электродов и электролита, используемого в ячейке. Он не зависит от формы электродов, расстояния между электродами и количества электролита.

Можно ли измерить ЭДС элемента вольтметром?

Электродвижущая сила (ЭДС) элемента — это его конечное напряжение, когда через него не протекает ток. Конечное напряжение ячейки представляет собой разность потенциалов между ее электродами.Вольтметр нельзя использовать для измерения ЭДС элемента, потому что вольтметр потребляет некоторый ток из элемента.

Как найти ЭДС батареи?

Если мы знаем результирующую энергию и количество заряда, прошедшего через ячейку. Это самый простой способ расчета ЭДС. Электродвижущая сила клетки… Формула для расчета ЭДС.

\варепсилон	электродвижущая сила
Е	энергия в цепи
В	Заряд цепи.

Можно ли правильно измерить ЭДС элемента с помощью вольтметра, потребляющего значительный ток?

Но Вольтметр расходует ток, поэтому ошибка в измерении разности потенциалов. 2) Потенциометр можно использовать для измерения внутреннего сопротивления ячейки, а также для сравнения э.д.с. из двух ячеек, что невозможно сделать с помощью вольтметра.

Что используется для измерения ЭДС клетки?

ЭДС элемента можно определить путем измерения напряжения на элементе с помощью вольтметра и силы тока в цепи с помощью амперметра для различных сопротивлений.

В каких единицах измеряется ЭДС?

вольт

Какие приборы наиболее точно измеряют ЭДС клетки?

ответ потенциометр. поскольку вольтметр потребляет некоторый ток в ячейке, он не может дать точную оценку. лучше всего использовать потенциометр, т.к. при измерении потенциометром ток через него не течет.

Когда резистор 11 Ом подключен последовательно?

Когда резистор 11 Ом соединен последовательно с электрической ячейкой, ток, протекающий через него, равен 0.5А. Вместо этого, когда резистор 5 Ом подключен к тому же электрическому элементу последовательно, ток увеличивается на 0,

Чему равно внутреннее сопротивление элемента?

Внутреннее сопротивление относится к противодействию току, создаваемому самими элементами и батареями, что приводит к выделению тепла. Внутреннее сопротивление измеряется в Омах. Зависимость между внутренним сопротивлением (r) и ЭДС (e) ячейки определяется формулой. е = I (r + R)

Какой прибор используется для наблюдения за клетками?

Микроскопы

Какой прибор измеряет внутреннее сопротивление элемента?

Потенциометр

Что такое электродвижущая сила, укажите ее единицу СИ?

электродвижущая сила = количество.выполненная работа/количество начислений. перенесено. Итак, единица ЭДС = Джоуль/кулон. Также известно, что джоуль/колумб равен вольту.

Что такое формула записи EMF?

е = E/Q. Где e = ЭДС или электродвижущая сила (В), W = Энергия (Джоули), а Q обозначает заряд (Кулоны). И ЭДС (электродвижущая сила), и pd (разность потенциалов) измеряются в В (Вольтах). Формула электродвижущей силы (ЭДС) также может быть записана как e = IR + Ir или e = V + Ir.

Электричество — Законы Кирхгофа — Физика 299

Электричество — Законы Кирхгофа — Физика 299

«Эксперт — это человек, который сделал все
ошибки, которые можно совершить в узкой области.
»

Нильс Бор

Наиболее распространенный общий метод анализа
электрические цепи основаны на законах Кирхгофа.

Теорема соединения

В любой
соединение в цепи ток, поступающий в соединение
должен равняться току, выходящему из соединения.

(Это не более чем констатация
сохранение заряда)

Теорема о петле
Сумма
изменение потенциала при прохождении любого полного
петля нулевая.
(эквивалент сохранения энергии)

Как обычно, чтобы обеспечить стабильные результаты
применения этих законов, мы должны придерживаться нескольких конвенций
относительно токов и потенциалов в цепях.

Потенциалы :
При перемещении резистивного устройства в направлении
ток, изменение потенциала равно -iR. Наоборот,
если сопротивление проходится в противоположном направлении
текущее изменение потенциала равно +iR.
При перемещении ЭДС в направлении ЭДС
изменение потенциала равно +ε. Наоборот, если ЭДС
при прохождении против направления ЭДС изменение
потенциал равен -ε.
Токи:
При постановке задачи текущее направление в любом
конкретный элемент схемы назначается произвольно.
Затем к цепи применяются законы Китчоффа.
актуальные направления.После решения полученного
уравнения, если ток отрицательный, что означает «фактический»
текущее направление противоположно произвольно выбранному
направление.

Применение законов Кирхгофа

Законы Кирхгофа применимы к любой цепи к
получить набор уравнений, связывающих токи, сопротивления и
ЭДС в цепи.Затем эти уравнения могут быть решены
для неизвестных величин в цепи. Для любой схемы
выполните следующие действия.

Обозначьте ток, протекающий в каждой части цепи,
имея в виду, что ток будет «расщепляться» при достижении
узел. Направление определенного направления
ток не имеет значения — см. текущее соглашение выше.
В каждом соединении цепи используйте теорему о соединении, чтобы
запишите уравнения, связывающие токи, входящие и
уход.
Определите все возможные петли в схеме и пометьте.
Для каждого цикла выберите начальное местоположение, затем используйте цикл
теорему, чтобы записать уравнение, связывающее изменения в
потенциал, который должен быть равен нулю после прохождения полного
петля.
Решите систему уравнений из 2. и 4., чтобы получить
неизвестные параметры цепи.
В качестве примера рассмотрим схему ниже.С 3 ЭДС
мы не можем использовать последовательный/параллельный анализ.

Соединения:
a:   I ₁ = I ₂ + I ₃
b:   I ₃ + I 9 9 9090 4 8 0
Петли:
1 (включая ε ₁ начиная с пересечения
по часовой стрелке): — I ₃ R ₄ — ε ₃ —
I ₁ R ₂ + ε ₁ — I ₁ R ₁
= 0
2 (включая ε ₂ начиная с хода по часовой стрелке):
— I ₂ R ₃ — ε ₂ + ε ₃
+ I ₃ R ₄ = 0
3 (включая ε1 и ε ₂ начиная с
по часовой стрелке): — I ₂ R ₃ — ε ₂ —
I ₁ R ₂ + ε ₁ — I ₁ R ₁
= 0
Глядя на эти уравнения, становится ясно, что два соединения
уравнения эквивалентны, и это петлевое уравнение 3 просто
сумма уравнений контура 1 и 2. Поэтому их всего 3
независимых уравнений (а, 1 и 2), которые мы можем решить, скажем, для
токи I ₁ , I ₂ и I ₃ .
Обратите внимание, что в более сложных схемах будет
гораздо больше соединений и большое количество возможных петель.
Вам нужно всего лишь применить теорему о петле к такому количеству петель, чтобы получить
число независимых уравнений, необходимых для определения
неизвестные параметры. Это если у вас есть 3 неизвестных
величин, вам понадобится всего 3 независимых уравнения.
Что вы получите, если у вас есть Авогадро
количество ослов?
Ответ: патока (моль ослов)

Dr. C.L. Davis
Факультет физики
Университет Луисвилля
электронная почта : [email protected]

Электротехника — что такое направление индуцированной Э.
М.F. и ток
Направление наведенной Э.Д.С. и Ток
Направление ЭДС индукции. и, следовательно, ток (если цепь замкнута) может быть определен одним из следующих двух методов:
(i) Закон Ленца (ii) Правило правой руки Флеминга
(1) Закон Ленца . Эмиль Ленц, немецкий ученый, вывел следующее простое правило (известное как закон Ленца) для нахождения направления индуцированного тока:
Индуцированный ток будет течь в таком направлении, чтобы противостоять причине, вызвавшей его, т.е.е. индуцированный ток создаст магнитный поток, противодействующий изменению потока.
Обратите внимание, что закон Ленца математически отражен в знаке минус на правой стороне. второго закона Фарадея, т. e = — N dΦldt.
Знак минус просто напоминает нам, что индуцированный ток противодействует изменяющемуся магнитному полю, вызвавшему индуцированный ток. Знак минус не имеет никакого другого значения.
Применим закон Ленца к рис. (а). Здесь N-полюс магнита приближается к катушке из нескольких витков. Когда N-полюс магнита движется к катушке, магнитный поток, связывающий катушку, увеличивается. Поэтому э.д.с. и, следовательно, ток в катушке индуцируется в соответствии с законами электромагнитной индукции Фарадея. Согласно закону Ленца, направление индуцированного тока будет таким, чтобы противодействовать вызвавшей его причине. В данном случае причиной наведенного тока является увеличение магнитного потока, связывающего катушку. Следовательно, индуцированный ток создаст магнитный поток, противодействующий увеличению потока через катушку.Это возможно, только если левая сторона катушки становится N-полюсной. Как только мы узнаем магнитную полярность поверхности катушки, направление индуцированного тока можно легко определить, применив правило правой руки для катушки. Если магнит отодвинуть от катушки, то по закону Ленца левая сторона катушки станет S-полюсом. Следовательно, по правилу правой руки для катушки направление индукционного тока в катушке будет противоположным тому в первом случае.
Рисунок (а)
Можно отметить здесь, что закон Ленц непосредственно следует из закона сохранения энергии I.е. чтобы создать индукционный ток, необходимо затратить некоторую энергию. В приведенном выше случае, например, когда N-полюс магнита приближается к катушке, индуцированный ток будет течь в катушке в таком направлении, что левая сторона катушки становится N-полюсом. В результате движение магнита противоположно. Механическая энергия, затрачиваемая на преодоление этого противодействия, преобразуется в электрическую энергию, которая появляется в катушке. Таким образом, закон Ленца согласуется с законом сохранения энергии.
(2) Правило правой руки Флеминга . Этот закон особенно подходит для определения направления ЭДС индукции. и, следовательно, ток, когда проводник движется под прямым углом к стационарному магнитному полю. Это может быть сформулировано как: «Вытяните указательный, средний и большой пальцы правой руки так, чтобы они были под прямым углом друг к другу. Если указательный палец указывает в направлении магнитного поля, большой палец в направлении движения проводника, тогда средний палец будет указывать в направлении индуцированного тока.
Рисунок (b)
Рассмотрим проводник AB, движущийся вверх под прямым углом к однородное магнитное поле, как показано на фиг. (B). Применяя правило правой руки Флеминга, ясно, что направление индуцированного тока — от В к А. Если проводник движется вниз, сохраняя направление магнитного поля неизменным, то направление индуцированного тока будет от А к А. Б.
0 Направление индуцированного ЭДФ можно найти из закона Ленц 12 физики CBSE
Подсказка: ЭДС (электромологическая сила) клетки определяется как абсолютная разница между клеммами батареи в открытой цепи, которая является энергия, подаваемая аккумулятором для движения заряда устройства по цепи.
Но здесь у нас есть ЭДС индукции, которая определяется как создание разности потенциалов в катушке всякий раз, когда происходит изменение магнитного потока, связанного с катушкой.
Итак, когда катушка сама производит ЭДС без использования какой-либо батареи, это называется ЭДС индукции, и она длится до тех пор, пока есть изменение магнитного потока, связанного с ней.
Направление ЭДС индукции задается законом, который основан на сохранении энергии.
Полный пошаговый ответ:
Изменение электрического поля создает магнитное поле, подобное тому, которое всякий раз, когда изменяется магнитный поток, создает ЭДС в замкнутом проводящем контуре.
Величина ЭДС индукции определяется законом Фарадея, а направление ЭДС индукции определяется законом Ленца.
Таким образом, правильный вариант А.
Закон Ленца гласит, что «направление индуцированного тока таково, что он противостоит изменению, которое его вызвало». Это не что иное, как следствие закона сохранения энергии.
Формула:
$\varepsilon =-N\dfrac{d\Phi }{dt}$
Где, N — число витков катушки
            $\Phi $ — магнитный поток, связанный с каждым витком катушки. катушка.
Здесь знак -ve указывает направление ЭДС индукции, он указывает на то, что ЭДС имеет такое направление, что противодействует причине, ее создавшей.
Чтобы лучше понять это, рассмотрим пример.
Рассмотрим стержневой магнит, северный полюс которого прижат к замкнутой катушке. Когда северный полюс стержневого магнита движется к катушке, магнитный поток через катушку увеличивается. Следовательно, в катушке индуцируется ток в таком направлении, что он препятствует увеличению потока. Это возможно только в том случае, если ток в катушке направлен против часовой стрелки, тогда ее северный полюс обращен к северному полюсу, что приведет к возникновению силы отталкивания, противодействующей движению.
Примечание. Вариант Б неверен, так как закон Лапласа относится к давлению, а не к ЭДС индукции.
В случае варианта C есть два правила Флеминга, а именно: — правило левой руки Флеминга и правило правой руки.
Правило левой руки Флеминга используется для определения направления силы/движения проводника в электродвигателе, когда известны направление магнитного поля и направление тока.

Первый и второй законы Кирхгофа

Первый закон Кирхгофа

Второй закон Кирхгофа.

Расчеты электрических цепей с помощью законов Кирхгофа.

Электромагнитная индукция — Cварочные работы

Электромагнитная индукция

§16.

Вопрос:

Правило ЭДС, параллельное подключение резисторов и RC-зарядка:

Ответ и объяснение: 1

ЭДС движения

ЭДС движения

Проблема:

Проблема:

Индуцированная ЭДС

Введение

Цель

Аппарат

Процедура

Подготовка источника питания

Калибровка гальванометра

Настройка электромагнита

Индуцированная ЭДС

Зависит ли направление ЭДС от направления тока? – М.В.Организинг

Зависит ли направление ЭДС от направления тока?

ЭДС противоположна току?

Является ли ЭДС клетки скалярной или векторной?

При каких обстоятельствах конечная разность потенциалов батареи может превышать ее ЭДС?

В каком состоянии ЭДС ячейки меньше напряжения на клеммах?

Почему ток невозможен без источника ЭДС?

Может ли разность потенциалов быть больше ЭДС?

Может ли ЭДС быть меньше напряжения на клеммах?

Может ли PD на клемме быть больше, чем ЭДС ячейки?

От каких факторов зависит ЭДС клетки?

Можно ли измерить ЭДС элемента вольтметром?

Как найти ЭДС батареи?

Можно ли правильно измерить ЭДС элемента с помощью вольтметра, потребляющего значительный ток?

Что используется для измерения ЭДС клетки?

В каких единицах измеряется ЭДС?

Какие приборы наиболее точно измеряют ЭДС клетки?

Когда резистор 11 Ом подключен последовательно?

Чему равно внутреннее сопротивление элемента?

Какой прибор используется для наблюдения за клетками?

Какой прибор измеряет внутреннее сопротивление элемента?

Что такое электродвижущая сила, укажите ее единицу СИ?

Что такое формула записи EMF?

Электричество — Законы Кирхгофа — Физика 299

Электротехника — что такое направление индуцированной Э.

0 Направление индуцированного ЭДФ можно найти из закона Ленц 12 физики CBSE

alexxlab

Вам также может понравиться

Какие аккумуляторы лучше для солнечных батарей: Рейтинг лучших аккумуляторов для солнечных батарей

По какой формуле вычисляется емкость плоского конденсатора: Урок 28. электрическая ёмкость. конденсатор — Физика — 10 класс

Щит аварийного освещения: ЩАО Щит аварийного освещения

Добавить комментарий Отменить ответ

Ответ и объяснение:
1