Полная цепь: Закон Ома для полной цепи. Видеоурок. Физика 10 Класс

Полная цепь 🐲 СПАДИЛО.РУ

Полная цепь содержит источник тока — элемент электрической цепи, который поддерживают энергию с заданными параметрами. При этом энергоснабжение цепи не зависит от характеристик элементов, входящих в её состав, в частности, сопротивления.

Определения

В полной цепи действует электродвижущая сила, или ЭДС — скалярная физическая величина, которая характеризует работу сторонних сил, действующих в электрических цепях постоянного и переменного тока.

Сторонние силы — это силы любой природы (кроме электрической), которые разделяют заряды внутри источника тока. Виды сторонний сил:

• механические;
• магнитные;
• химические;
• световые;
• тепловые.

Принято считать, что сторонние силы переносят положительные заряды в направлении от «–» к «+».

Электродвижущая сила обозначается как ε. Единица измерения — Вольт (В). Численно ЭДС равна отношению работы сторонних сил по перемещению заряда к величине этого заряда:

ε=Aстq. .

Aст (Дж) — работа сторонних сил по перемещению заряда q (Кл).

Не следует путать напряжение и ЭДС. Напряжение характеризует работу электрического поля, а ЭДС — работу сторонних сил.

Закон Ома для полной цепи

Определение

Сила тока прямо пропорциональна сумме ЭДС цепи, и обратно пропорциональна сумме сопротивлений источника и цепи:

I=εR+r..

R (Ом) — полное сопротивление внешней цепи, r (Ом) — внутреннее сопротивление источника тока.

Пример №1. Рассчитайте силу тока в замкнутой цепи, состоящей из источника тока, у которого ЭДС равна 10 В, а внутреннее сопротивление равно 1 Ом. Сопротивление резистора равно 4 Ом.

I=εR+r..=101+4..=2 (А)

Напряжение на внешней цепи

Напряжение на внешней цепи — это напряжение на клеммах источника, или падение напряжения на внешней цепи. Оно равно:

U=IR

Выразим сопротивление через ЭДС:

R=εI..−r

Следовательно, напряжение на внешней цепи равно:

U=I(εI. .−r)=ε−Ir

КПД источника тока

Не вся работа сторонних сил идет непосредственно на перемещение зарядов. Для выражения доли, которая идет именно на перемещение зарядов, вводится понятие КПД (коэффициента полезного действия).

КПД источника тока равен:

η=Uε..100%=RR+r..100%

Пример №2. Напряжение на внешней цепи равно 6 В, ЭДС источника тока равно 12 В. Определить КПД источника тока.

η=Uε..100%=612..=50%

Короткое замыкание

Рассмотрим простую электрическую цепь:

Она состоит из источника тока (1), ключа (2) и потребителя (3). Теперь поговорим о том, что же произойдет, если цепь замкнуть проводником так, как показано на рисунке ниже.

Соединив точки А и В напрямую, мы заставим течь ток, минуя потребитель тока, поскольку сопротивление проводника АВ много меньше сопротивления потребителя. А ток всегда течет по пути наименьшего сопротивления.

В результате соединения точек А и В сопротивление в электрической цепи резко упадет, что приведет к резкому скачку силы тока. Такое явление называется коротким замыканием.

Определение

Короткое замыкание — соединение концов участка цепи проводником, сопротивление которого очень мало по сравнению с сопротивлением участка цепи.

Если полное сопротивление внешней цепи R стремится к нулю, то сила тока при коротком замыкании равна:

Iк.з.=εr

.

Задание EF22543 В цепи, изображённой на рисунке, идеальный амперметр показывает 1 А. Найдите ЭДС источника, если его внутреннее сопротивление 1 Ом.

Ответ:

а) 23 В

б) 25 В

в) 27 В

г) 29 В

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.

2.Записать закон Ома для полной цепи.

3.Выполнить решение в общем виде.

4.Подставить известные данные и вычислить искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные:

• Сила то на первом резисторе: I₁ = 1 А.

• Внутреннее сопротивление источника тока: r = 1 Ом.

• Сопротивление первого резистора: R₁= 3 Ом.

• Сопротивление первого резистора: R₂= 1 Ом.

• Сопротивление первого резистора: R₃= 5 Ом.

Закон Ома для полной цепи:

I=εR+r..

R — полное сопротивление внешней цепи. Цепь состоит из последовательно соединенного третьего резистора с параллельным участком цепи, состоящим из первого и второго резисторов. Вычислим сопротивление параллельного участка цепи:

1R12..=1R1..+1R2..

R12=R1R2R1+R2..

Полное сопротивление внешней цепи равно:

R=R12+R3=R1R2R1+R2..+R3

Следовательно, ЭДС источника тока равен:

ε=I(R+r)=I(R1R2R1+R2..+R3+r)

Полная сила тока равна силе тока параллельного участка цепи, так как I = I₃ = I₁₂. А сила тока параллельного участка цепи равна сумме силы тока на первом и втором резисторе:

I12=I1+I2=I

Сначала найдем напряжение на первом резисторе, используя закон Ома для участка цепи:

U1=I1R1

Так как это параллельный участок, то:

U1=U2=U12

Следовательно, сила тока на втором резисторе равна:

I2=U2R2. .=I1R1R2..

Сила тока на всем участке цепи равна:

I=I12=I1+I1R1R2..=I1(1+R1R2..)

Теперь можем вычислить ЭДС источника тока:

ε=I1(1+R1R2..)(R1R2R1+R2..+R3+r)

ε=1(1+31..)(3·13+1..+5+1)=6,75·4=27 (В)

Ответ: в

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17511 Конденсатор ёмкостью С = 2 мкФ присоединён к батарее с ЭДС ε = 10 В и внутренним сопротивлением r = 1 Ом. В начальный момент времени ключ К был замкнут (см. рисунок). Какой станет энергия конденсатора через длительное время (не менее 1 с) после размыкания ключа К, если сопротивление резистора R = 10 Ом? Ответ округлите до сотен.

Ответ:

а) 100 нДж

б) 200 нДж

в) 100 мкДж

г) 200 мкДж

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные и перевести единицы измерения в СИ.

2.Записать закон Ома для полной цепи и формулу для нахождения энергии конденсатора.

3.Выполнить решение задачи в общем виде.

4.Подставить исходные данные и вычислить искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные:

• Емкость конденсатора: C = 2 мкФ.

• ЭДС батареи: ε = 10 В.

• Внутреннее сопротивление источника тока: r = 1 Ом.

• Сопротивление резистора: R = 10 Ом.

2 мкФ = 2∙10^–6 Ф

Запишем закон Ома для полной цепи:

I=εR+r..

Энергия конденсатора определяется формулой:

W=CU22..

Напряжение внешней цепи связано с ЭЛС источника формулой:

U=ε−Ir

Используя закон Ома для полной цепи, получаем:

U=ε−εrR+r..=εR+εr−εrR+r..=εRR+r..

Тогда энергия конденсатора через длительное время станет равной:

W=12..C(εRR+r..)2

Округлим ответ до сотен и получим 100 мкДж.

Ответ: в

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17550 Реостат R подключен к источнику тока с ЭДС E и внутренним сопротивлением r (см. рисунок). Зависимость силы тока в цепи от сопротивления реостата представлена на графике. Найдите сопротивление реостата, при котором мощность тока, выделяемая на внутреннем сопротивлении источника, равна 8 Вт.

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.

2.Записать формулу для определения мощности тока, выделяемой на внутреннем сопротивлении источника, и выразить из нее сопротивление.

3.С помощью закона Ома для полной цепи найти неизвестные величины.

4.Выполнить решение в общем виде.

5.Выполнить вычисления, подставив известные и найденные данные.

Решение

Запишем исходные данные:

• Внутренне сопротивление источника тока: r.

• ЭДС источника тока: ε.

• Мощность тока, выделяемая на внутреннем сопротивлении источника: P_внутр = 8 Вт.

Мощность тока, выделяемая на внутреннем сопротивлении источника, определяется формулой:

Pвнутр=(εR+r..)2r

Выразим отсюда сопротивление реостата:

R=ε√rPвнутр. .−r

Запишем закон Ома для полной цепи:

I=εR+r..

Согласно графику, при нулевом сопротивлении реостата, сила тока, равна 6 Амперам. Следовательно:

I(0 Ом)=εr..=6

Но при сопротивлении реостата в 4 Ом сила тока равна 2 Амперам. Следовательно:

I(4 Ом)=ε4+r..=2

Получили систему уравнений:

{.εr..=6..ε4+r..=2.)

ε=6r

6r4+r..=2

6r=8+2r

4r=8

r=2 (Ом)

ε=6·2=12 (В)

Теперь можем вычислить искомое сопротивление:

R=12√28..−2=4 (Ом)

Ответ: 4

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF18414 Конденсатор подключён к источнику тока последовательно с резистором R=20 кОм (см. рисунок). В момент времени t=0 ключ замыкают. В этот момент конденсатор полностью разряжен. Результаты измерений силы тока в цепи представлены в таблице.

Внутренним сопротивлением источника и сопротивлением проводов пренебречь. Выберите два верных утверждения о процессах, наблюдаемых в опыте.

Ответ:

а) Ток через резистор в процессе наблюдения увеличивается.

б) Через 6 с после замыкания ключа конденсатор полностью зарядился.

в) ЭДС источника тока составляет 6 В.

г) В момент времени  t = 3 с напряжение на резисторе равно 0,6 В.

д) В момент времени t = 3 с напряжение на конденсаторе равно 5,7 В.

Алгоритм решения

1.Проверить истинность каждого утверждения.

2.Записать в ответе только истинные утверждения.

Решение

Согласно утверждению «а», ток через резистор в процессе наблюдения увеличивается. Но это не так, поскольку в таблице с течением времени сила тока уменьшается. Утверждение «а» неверно.

Согласно утверждению «б», через 6 с после замыкания ключа конденсатор полностью зарядился. Если это было бы так, то сила тока была бы равна 0. Но в момент времени t = 6 с она равна 1 мкА. Следовательно, утверждение «б» неверно.

Согласно утверждению «в», ЭДС источника тока составляет 6 В. Напряжение в цепи в начальный момент времени равно ЭДС источника. Следовательно:

ε=U(при t=0 c)=IR=300 мкА ·20 кОм=0,3·10−3А·20·103Ом=6 (В)

Вывод: утверждение «в» верное.

Согласно утверждению «г», в момент времени t = 3 с напряжение на резисторе равно 0,6 В. Чтобы проверить это, нужно умножить соответствующую силу тока на сопротивление резистора:

U=IR=15 мкА ·20 кОм=0,015·10−3А·20·103Ом=0,3 (В)

Вывод: утверждение «г» неверное.

Согласно утверждению «д», в момент времени t = 3 с напряжение на конденсаторе равно 5,7 В. Чтобы проверить это, нужно из ЭДС в этот момент времени вычесть напряжение на внешней цепи. Его мы уже нашли. Оно равно 0,3 В. ЭДС мы тоже нашли. Она равна 6 В. Их разность равна 5,7 В. Следовательно, утверждение «д» верно.

Ответ: вд

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF18453

На рис. 1 изображена зависимость силы тока через светодиод D от приложенного к нему напряжения, а на рис. 2 – схема его включения. Напряжение на светодиоде практически не зависит от силы тока через него в интервале значений 0,05 А<I<0,2 А. Этот светодиод соединён последовательно с резистором R и подключён к источнику с ЭДС E1=6 В. При этом сила тока в цепи равна 0,1 А. Какова сила тока, текущего через светодиод, при замене источника на другой с ЭДС E2=4,5 В? Внутренним сопротивлением источников пренебречь.

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.

2.С помощью закона Ома для участка и для полной цепи определить сопротивление на светодиоде.

3.Выполнить решение задачи в общем виде.

4.Подставить известные данные и вычислить искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные:

• ЭДС первого источника тока: ε1=6 В.

• Сила тока, проходящая через светодиод, подключенный к первому источнику тока: I₁ = 0,1 А.

• ЭДС второго источника тока: ε2=4,5 В.

Из рисунка 1 следует, что при силе тока, равной I₁= 0,1 А напряжение на светодиоде равно U_D = 3 В. По закону Ома для участка цепи напряжение на резисторе, будет равно:

U1=I1R

По закону Ома для полной (замкнутой) цепи, имеем:

ε1=U1+UD

Следовательно:

U1=ε1−UD

Тогда сопротивление резистора равно:

R=ε1−UDI1..

Напряжение на светодиоде не зависит от силы тока, проходящего через него в интервале значений (это следует из графика рис. 1), поэтому U2=ε2−UDдля любой силы тока из этого интервала значений, следовательно, сила тока в цепи при изменении ЭДС источника:

I2=U2R..=ε2−UDR..=I1ε2−UDε1−UD..

I2=0,14,5−36−3..=0,05 (А)

Ответ: 0,05

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

ЭДС. Закон Ома для полной цепи

Автор статьи — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Темы кодификатора ЕГЭ: электродвижущая сила, внутреннее сопротивление источника тока, закон Ома для полной электрической цепи.

До сих пор при изучении электрического тока мы рассматривали направленное движение свободных зарядов во внешней цепи, то есть в проводниках, подсоединённых к клеммам источника тока.

Как мы знаем, положительный заряд :

• уходит во внешнюю цепь с положительной клеммы источника;

• перемещается во внешней цепи под действием стационарного электрического поля, создаваемого другими движущимися зарядами;

• приходит на отрицательную клемму источника, завершая свой путь во внешней цепи.

Теперь нашему положительному заряду нужно замкнуть свою траекторию и вернуться на положительную клемму. Для этого ему требуется преодолеть заключительный отрезок пути — внутри источника тока от отрицательной клеммы к положительной. Но вдумайтесь: идти туда ему совсем не хочется! Отрицательная клемма притягивает его к себе, положительная клемма его от себя отталкивает, и в результате на наш заряд внутри источника действует электрическая сила , направленная против движения заряда (т. е. против направления тока).

Сторонняя сила

Тем не менее, ток по цепи идёт; стало быть, имеется сила, «протаскивающая» заряд сквозь источник вопреки противодействию электрического поля клемм (рис. 1).

Рис. 1. Сторонняя сила

Эта сила называется сторонней силой; именно благодаря ей и функционирует источник тока. Сторонняя сила не имеет отношения к стационарному электрическому полю — у неё, как говорят, неэлектрическое происхождение; в батарейках, например, она возникает благодаря протеканию соответствующих химических реакций.

Обозначим через работу сторонней силы по перемещению положительного заряда q внутри источника тока от отрицательной клеммы к положительной. Эта работа положительна, так как направление сторонней силы совпадает с направлением перемещения заряда. Работа сторонней силы называется также работой источника тока.

Во внешней цепи сторонняя сила отсутствует, так что работа сторонней силы по перемещению заряда во внешней цепи равна нулю. Поэтому работа сторонней силы по перемещению заряда вокруг всей цепи сводится к работе по перемещению этого заряда только лишь внутри источника тока. Таким образом, — это также работа сторонней силы по перемещению заряда по всей цепи.

Мы видим, что сторонняя сила является непотенциальной — её работа при перемещении заряда по замкнутому пути не равна нулю. Именно эта непотенциальность и обеспечивает циркулирование электрического тока; потенциальное электрическое поле, как мы уже говорили ранее, не может поддерживать постоянный ток.

Опыт показывает, что работа прямо пропорциональна перемещаемому заряду . Поэтому отношение уже не зависит от заряда и является количественной характеристикой источника тока. Это отношение обозначается :

(1)

Данная величина называется электродвижущей силой (ЭДС) источника тока. Как видим, ЭДС измеряется в вольтах (В), поэтому название «электродвижущая сила» является крайне неудачным. Но оно давно укоренилось, так что приходится смириться.

Когда вы видите надпись на батарейке: «1,5 В», то знайте, что это именно ЭДС. Равна ли эта величина напряжению, которое создаёт батарейка во внешней цепи? Оказывается, нет! Сейчас мы поймём, почему.

Закон Ома для полной цепи

Любой источник тока обладает своим сопротивлением , которое называется внутренним сопротивлением этого источника. Таким образом, источник тока имеет две важных характеристики: ЭДС и внутреннее сопротивление.

Пусть источник тока с ЭДС, равной , и внутренним сопротивлением подключён к резистору (который в данном случае называется внешним резистором, или внешней нагрузкой, или полезной нагрузкой). Всё это вместе называется полной цепью (рис. 2).

Рис. 2. Полная цепь

Наша задача — найти силу тока в цепи и напряжение на резисторе .

За время по цепи проходит заряд . Согласно формуле (1) источник тока совершает при этом работу:

(2)

Так как сила тока постоянна, работа источника целиком превращается в теплоту, которая выделяется на сопротивлениях и . Данное количество теплоты определяется законом Джоуля–Ленца:

(3)

Итак, , и мы приравниваем правые части формул (2) и (3):

После сокращения на получаем:

Вот мы и нашли ток в цепи:

(4)

Формула (4) называется законом Ома для полной цепи.

Если соединить клеммы источника проводом пренебрежимо малого сопротивления , то получится короткое замыкание. Через источник при этом потечёт максимальный ток — ток короткого замыкания:

Из-за малости внутреннего сопротивления ток короткого замыкания может быть весьма большим. Например, пальчиковая батарейка разогревается при этом так, что обжигает руки.

Зная силу тока (формула (4)), мы можем найти напряжение на резисторе с помощью закона Ома для участка цепи:

(5)

Это напряжение является разностью потенциалов между точками и (рис. 2). Потенциал точки равен потенциалу положительной клеммы источника; потенциал точки равен потенциалу отрицательной клеммы. Поэтому напряжение (5) называется также напряжением на клеммах источника.

Мы видим из формулы (5), что в реальной цепи будет — ведь умножается на дробь, меньшую единицы. Но есть два случая, когда .

1. Идеальный источник тока. Так называется источник с нулевым внутренним сопротивлением. При формула (5) даёт .

2. Разомкнутая цепь. Рассмотрим источник тока сам по себе, вне электрической цепи. В этом случае можно считать, что внешнее сопротивление бесконечно велико: . Тогда величина неотличима от , и формула (5) снова даёт нам .

Смысл этого результата прост: если источник не подключён к цепи, то вольтметр, подсоединённый к полюсам источника, покажет его ЭДС.

КПД электрической цепи

Нетрудно понять, почему резистор называется полезной нагрузкой. Представьте себе, что это лампочка. Теплота, выделяющаяся на лампочке, является полезной, так как благодаря этой теплоте лампочка выполняет своё предназначение — даёт свет.

Количество теплоты, выделяющееся на полезной нагрузке за время , обозначим .

Если сила тока в цепи равна , то

Некоторое количество теплоты выделяется также на источнике тока:

Полное количество теплоты, которое выделяется в цепи, равно:

КПД электрической цепи — это отношение полезного тепла к полному:

КПД цепи равен единице лишь в том случае, если источник тока идеальный .

Закон Ома для неоднородного участка

Простой закон Ома справедлив для так называемого однородного участка цепи — то есть участка, на котором нет источников тока. Сейчас мы получим более общие соотношения, из которых следует как закон Ома для однородного участка, так и полученный выше закон Ома для полной цепи.

Участок цепи называется неоднородным, если на нём имеется источник тока. Иными словами, неоднородный участок — это участок с ЭДС.

На рис. 3показан неоднородный участок, содержащий резистор и источник тока. ЭДС источника равна , его внутреннее сопротивление считаем равным нулю (усли внутреннее сопротивление источника равно , можно просто заменить резистор на резистор ).

Рис. 3. ЭДС «помогает» току:

Сила тока на участке равна , ток течёт от точки к точке . Этот ток не обязательно вызван одним лишь источником . Рассматриваемый участок, как правило, входит в состав некоторой цепи (не изображённой на рисунке), а в этой цепи могут присутствовать и другие источники тока. Поэтому ток является результатом совокупного действия всех источников, имеющихся в цепи.

Пусть потенциалы точек и равны соответственно и . Подчеркнём ещё раз, что речь идёт о потенциале стационарного электрического поля, порождённого действием всех источников цепи — не только источника, принадлежащего данному участку, но и, возможно, имеющихся вне этого участка.

Напряжение на нашем участке равно: . За время через участок проходит заряд , при этом стационарное электрическое поле совершает работу:

Кроме того, положительную работу совершает источник тока (ведь заряд прошёл сквозь него!):

Сила тока постоянна, поэтому суммарная работа по продвижению заряда , совершаемая на участке стационарным элетрическим полем и сторонними силами источника, целиком превращается в тепло: .

Подставляем сюда выражения для , и закон Джоуля–Ленца:

Сокращая на , получаем закон Ома для неоднородного участка цепи:

(6)

или, что то же самое:

(7)

Обратите внимание: перед стоит знак «плюс». Причину этого мы уже указывали — источник тока в данном случае совершает положительную работу, «протаскивая» внутри себя заряд от отрицательной клеммы к положительной. Попросту говоря, источник «помогает» току протекать от точки к точке .

Отметим два следствия выведенных формул (6) и (7).

1. Если участок однородный, то . Тогда из формулы (6) получаем — закон Ома для однородного участка цепи.

2. Предположим, что источник тока обладает внутренним сопротивлением . Это, как мы уже упоминали, равносильно замене на :

Теперь замкнём наш участок, соединив точки и . Получим рассмотренную выше полную цепь. При этом окажется, что и предыдущая формула превратится в закон Ома для полной цепи:

Таким образом, закон Ома для однородного участка и закон Ома для полной цепи оба вытекают из закона Ома для неоднородного участка.

Может быть и другой случай подключения, когда источник «мешает» току идти по участку. Такая ситуация изображена на рис. 4. Здесь ток, идущий от к , направлен против действия сторонних сил источника.

Рис. 4. ЭДС «мешает» току:

Как такое возможно? Очень просто: другие источники, имеющиеся в цепи вне рассматриваемого участка, «пересиливают» источник на участке и вынуждают ток течь против . Именно так происходит, когда вы ставите телефон на зарядку: подключённый к розетке адаптер вызывает движение зарядов против действия сторонних сил аккумулятора телефона, и аккумулятор тем самым заряжается!

Что изменится теперь в выводе наших формул? Только одно — работа сторонних сил станет отрицательной:

Тогда закон Ома для неоднородного участка примет вид:

(8)

или:

где по-прежнему — напряжение на участке.

Давайте соберём вместе формулы (7) и (8) и запишем закон Ома для участка с ЭДС следующим образом:

Ток при этом течёт от точки к точке . Если направление тока совпадает с направлением сторонних сил, то перед ставится «плюс»; если же эти направления противоположны, то ставится «минус».

Полная и переходная электрическая цепь

Электрическую цепь образуют несколько основных элементов. В их число входят:

• источники электрического тока;
• потребители электроэнергии;
• провода, соединяющие все элементы цепи.

Электрическую цепь в процессе изучения изображают в виде схемы. В ней обозначаются все элементы цепи при помощи специальных знаков и символов. Такое графическое изображение упрощает работу профессионалов и дает представление о том или ином виде электрической цепи.

Закон Ома для полной электрической цепи

Для полной электрической цепи используется закон Ома. Он гласит, что направление тока в цепи представляет собой направление к отрицательному источнику тока от положительного его полюса. Это понятие было на экспериментальном уровне подтверждено еще два столетия назад и правило действует в неизменном виде и в наши дни. Однако передвижение реальных зарядов не всегда совпадает с определенным направлением тока. В металлических проводниках носителями становятся отрицательно заряженные электроны. Они двигаются в противоположном направлении – от отрицательного полюса к положительному. В электролитах реальное перемещение зарядов совпадает, а в некоторых случаях совершает противоположное движение относительно направлению тока. Это зависит от того, отрицательными или положительными ионами являются носители заряда.

Элементы электрической цепи могут включаться в систему двумя способами:

• последовательно;
• параллельно.

Закон Ома для полной цепи может установить связь между:

• силой тока в цепи;
• электродвижущей силой;
• полным сопротивлением цепи.

Полное сопротивление состоит из внутреннего ($r$) и внешнего сопротивления источника тока ($R$).

По определению закона Ома электродвижущая сила ($\varepsilon$) будет равна $A = \varepsilon q$.

Здесь $q$ – это заряд, который перемещается электродвижущей силой.

По стандартному определению тока $q = It$, где $t$ — это время, в течение которого переносится заряд. Тогда получаем уравнение $A = \varepsilon It$.

По закону Джоуля-Ленца тепло, которое выделяется при совершении работы в электрической цепи, будет равно $Q$. Получаем формулу следующего вида:

$Q = I_2 Rt + I_2 rt$

Затем применяем закон сохранения энергии, в том числе приравниваем уже выведенные формулы между собой. Так как, $А = Q$, то и $A = \varepsilon It = Q = I_2 Rt + I_2 rt$.

Итоговое написание закона Ома для полной цепи приобретает вид:

$\varepsilon = IR + Ir$

Отсюда следует, что сила тока в полной цепи будет равна отношению электродвижущей силы цепи к ее полному сопротивлению.

При наличии нескольких источников цепи, соединенных последовательным образом с электродвижущей силой (ЭДС), полная электродвижущая сила равняется сумме ЭДС определенных источников. Знак электродвижущей силы источника выбирается, исходя из отношения направления обхода контура. Он определяется произвольным способом.

Внутри источника цепи сторонние силы совершают положительную работу. Поэтому процесс можно выразить при помощи следующей формулы:

$\varepsilon =\varepsilon_1 + \varepsilon _2 + \varepsilon_3 = | \varepsilon_1| — | \varepsilon_2| -| \varepsilon_3|$

По закону Ома, рассчитанного для полной электрической цепи, сила тока имеет положительное значение для положительной электродвижущей силы. То есть направление тока во внешней цепи полностью совпадает с направлением обхода контура.

Полное сопротивление цепи, где есть несколько источников, будет равняться сумме внутреннего и внешнего сопротивлений всех источников электродвижущей силы.

$Rn = R + r_1 + r_2 + r_3$

Установившийся режим электрической цепи

Различные переходные процессы можно наблюдать не только в электрической цепи. Подобные физические явления встречаются повсеместно.

Выделяют установившийся и переходный процесс для электрической цепи. Эти режимы работы можно увидеть при анализе процессов в цепях.

Установившийся режим электрической цепи можно наблюдать при подключении к источнику постоянного напряжения. В это время напряжение и токи в отдельных ветвях цепи не меняются с течением времени.

Если в электрической цепи, которая подключена к источнику переменного тока, устанавливается режим с периодическим повторением мгновенных значений токов и напряжений в ветвях, то принято говорить об установившемся режиме. При теоретическом продолжении процессов неограниченно долгое время параметры действующего сигнала в виде напряжения или тока, структура цепи, а также параметры ее элементов не меняются.

Замечание 1

Токи и напряжения при установившемся режиме зависят от типа внешнего воздействия и параметров электрической цепи.

Переходные процессы в электрической цепи

Переходный режим или процесс – это режим, который возникает в электрической цепи в момент перехода с определенного стационарного состояния в другое. Оно должно по качественным характеристикам отличаться от предыдущего состояния, при этом возникают переходные токи и напряжения. Они сопровождают весь процесс.

Подобное изменение стационарного режима достигается при наличии внешних сигналов в виде включения и отключения источников внешнего воздействия или переключения внутри цепи.

Определение 1

Коммутация – любое изменение в электрической цепи, которое приводит к возникновению переходного процесса. Это действия происходит мгновенно, то есть без большой затраты времени.

Возникновение переходных процессов связано с особенностями изменения запасов энергии в реактивных элементах цепи. Переход к новому стационарному режиму связывают с нарастанием или убыванием энергии. Он сопровождается возникновением переходного процесса, заканчивающийся в момент изменения запаса энергии.

Закон Ома для полной цепи и для участка цепи: формулы, описание и объяснение

Профессиональному электрику, специалисту электронщику никак не обойти в собственной деятельности закон Ома, решая любые задачи, связанные с наладкой, настройкой, ремонтом электронных и электрических схем.

Собственно, понимание этого закона необходимо каждому. Потому что каждому в быту приходится иметь дело с электричеством.

И хотя учебным курсом средней школы закон немецкого физика Ома и предусмотрен, но на практике не всегда своевременно изучается. Поэтому рассмотрим в нашем материале такую актуальную для жизни тему и разберемся с вариантами записи формулы.

Содержание статьи:

Отдельный участок и полная электрическая цепь

Рассматривая электрическую цепь с точки зрения применения к схеме закона Ома, следует отметить два возможных варианта расчета: для отдельно взятого участка и для полноценной схемы.

Расчет тока участка электрической схемы

Участком электрической цепи, как правило, рассматривается часть схемы, исключающая источник ЭДС, как обладающий дополнительным внутренним сопротивлением.

Поэтому расчетная формула, в данном случае, выглядит просто:

I = U/ R,

Где, соответственно:

• I – сила тока;
• U – приложенное напряжение;
• R – сопротивление.

Трактовка формулы простая – ток, протекающий по некоему участок цепи, пропорционален приложенному к нему напряжению, а сопротивлению – обратно пропорционален.

Так называемая графическая «ромашка», посредством которой представлен весь набор вариаций формулировок, основанных на законе Ома. Удобный инструмент для карманного хранения: сектор “P” – формулы мощности; сектор “U” – формулы напряжения; сектор “I” – формулы тока; сектор “R” – формулы сопротивления

Таким образом, формулой чётко описывается зависимость протекания тока по отдельному участку электрической цепи относительно определенных значений напряжения и сопротивления.

Формулой удобно пользоваться, например, рассчитывая параметры сопротивления, которое требуется впаять в схему, если заданы напряжение с током.

Закон Ома и два следствия, которыми необходимо владеть каждому профессиональному электромеханику, инженеру-электрику, электронщику и всем, кто связан с работой электрических цепей. Слева направо: 1 – определение тока; 2 – определение сопротивления; 3 – определение напряжения, где I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление

Вышеприведенный рисунок поможет определить, например ток, протекающий через 10-омное сопротивление, к которому приложено напряжение 12 вольт. Подставив значения, найдем – I = 12 / 10 = 1.2 ампера.

Аналогично решаются задачи поиска сопротивления (когда известны ток с напряжением) или напряжения (когда известны напряжение с током).

Тем самым всегда можно подобрать требуемое рабочее напряжение, нужную силу тока и оптимальный резистивный элемент.

Формула, которой предложено пользоваться, не требует учитывать параметры источника напряжения. Однако, схема, содержащая, например, аккумулятор, будет рассчитываться по другой формуле. На схеме: А – включение амперметра; V – включение вольтметра.

Кстати, соединительные провода любой схемы – это сопротивления. Величина нагрузки, которую им предстоит нести, определяется напряжением.

Соответственно, опять же пользуясь законом Ома, становится допустимым точный подбор необходимого сечения проводника, в зависимости от материала жилы.

У нас на сайте есть подробная инструкция по по мощности и току.

Вариант расчета для полной цепи

Полноценную цепь составляет уже участок (участки), а также источник ЭДС. То есть, фактически к существующему резистивному компоненту участка цепи добавляется внутреннее сопротивление источника ЭДС.

Поэтому логичным является некоторое изменение выше рассмотренной формулы:

I = U / (R + r)

Конечно, значение внутреннего сопротивления ЭДС в законе Ома для полной электрической цепи можно считать ничтожно малым, правда во многом это значение сопротивления зависит от структуры источника ЭДС.

Тем не менее, при расчетах сложных электронных схем, электрических цепей с множеством проводников, наличие дополнительного сопротивления является важным фактором.

Для расчетов в условиях полноценной электрической цепи всегда берется к учету резистивное значение источника ЭДС. Это значение суммируется с резистивным сопротивлением непосредственно электрической цепи. На схеме: I – прохождение тока; R – резистивный элемент внешний; r – резистивный фактор ЭДС (источника энергии)

Как для участка цепи, так и для полной схемы следует учитывать естественный момент – использование тока постоянной или переменной величины.

Если отмеченные выше моменты, характерные для закона Ома, рассматривались с точки зрения использования постоянного тока, соответственно с переменным током всё выглядит несколько иначе.

Рассмотрение действия закона к переменной величине

Понятие «сопротивление» к условиям прохождения переменного тока следует рассматривать уже больше как понятие «импеданса».  Здесь имеется в виду сочетание активной резистивной нагрузки (Ra) и нагрузки, образованной реактивным резистором (Rr).

Обусловлены подобные явления параметрами индуктивных элементов и законами коммутации применительно к переменной величине напряжения – синусоидальной величине тока.

Такой видится эквивалентная схема электрической цепи переменного тока под расчет с применением формулировок, исходящих из принципов закона Ома: R – резистивная составляющая; С – емкостная составляющая; L – индуктивная составляющая; ЭДС -источник энергии; I -прохождение тока

Другими словами, имеет место эффект опережения (отставания) токовых значений от значений напряжения, что сопровождается появлением активной (резистивной) и реактивной (индуктивной или емкостной) мощностей.

Расчёт подобных явлений ведётся при помощи формулы:

Z = U / I или Z = R + J * (X_L – X_C)

где: Z – импеданс; R – активная нагрузка; X_L , X_C – индуктивная и емкостная нагрузка; J – коэффициент.

Последовательное и параллельное включение элементов

Для элементов электрической цепи (участка цепи) характерным моментом является последовательное либо параллельное соединение.

Соответственно, каждый вид соединения сопровождается разным характером течения тока и подводкой напряжения. На этот счёт закон Ома также применяется по-разному, в зависимости от варианта включения элементов.

Цепь последовательно включенных резистивных элементов

Применительно к последовательному соединению (участку цепи с двумя компонентами) используется формулировка:

• I = I₁ = I₂ ;
• U = U₁ + U₂ ;
• R = R₁ + R₂

Такая формулировка явно демонстрирует, что, независимо от числа последовательно соединенных резистивных компонентов, ток, текущий на участке цепи, не меняет значения.

Соединение резистивных элементов на участке схемы последовательно один с другим. Для этого варианта действует свой закон расчета. На схеме: I, I1, I2 – прохождение тока; R1, R2 – резистивные элементы; U, U1, U2 – приложенное напряжение

Величина напряжения, приложенного к действующим резистивным компонентам схемы, является суммой и составляет в целом значение источника ЭДС.

При этом напряжение на каждом отдельном компоненте равно: Ux = I * Rx.

Общее сопротивление следует рассматривать как сумму номиналов всех резистивных компонентов цепи.

Цепь параллельно включенных резистивных элементов

На случай, когда имеет место параллельное включение резистивных компонентов, справедливой относительно закона немецкого физика Ома считается формулировка:

• I = I₁ + I₂ … ;
• U = U₁ = U₂ … ;
• 1 / R = 1 / R₁ + 1 / R₂ + …

Не исключаются варианты составления схемных участков «смешанного» вида, когда используется параллельное и последовательное соединение.

Соединение резистивных элементов на участке цепи параллельно один с другим. Для этого варианта применяется свой закон расчета. На схеме: I, I1, I2 – прохождение тока; R1, R2 – резистивные элементы; U – подведённое напряжение; А, В – точки входа/выхода

Для таких вариантов расчет обычно ведется изначальным расчетом резистивного номинала параллельного соединения. Затем к полученному результату добавляется номинал резистора, включенного последовательно.

Интегральная и дифференциальная формы закона

Все вышеизложенные моменты с расчетами применимы к условиям, когда в составе электрических схем используются проводники, так сказать, «однородной» структуры.

Между тем на практике нередко приходится сталкиваться с построением схематики, где на различных участках структура проводников меняется. К примеру, используются провода большего сечения или, напротив, меньшего, сделанные на основе разных материалов.

Для учёта таких различий существует вариация, так называемого, «дифференциально-интегрального закона Ома». Для бесконечно малого проводника рассчитывается уровень плотности тока в зависимости от напряженности и величины удельной проводимости.

Под дифференциальный расчет берется формула: J = ό * E

Для интегрального расчета, соответственно, формулировка: I * R = φ1 – φ2 + έ   

Однако эти примеры скорее уже ближе к школе высшей математики и в реальной практике простого электрика фактически не применяются.

Выводы и полезное видео по теме

Подробный разбор закона Ома в видеоролике, представленном ниже, поможет окончательно закрепить знания в этом направлении.

Своеобразный видеоурок качественно подкрепляет теоретическое письменное изложение:

Работа электрика или деятельность электронщика неотъемлемо связана с моментами, когда реально приходится наблюдать закон Георга Ома в действии. Это своего рода прописные истины, которые следует знать каждому профессионалу.

Объёмных знаний по данному вопросу не требуется – достаточно выучить три основных вариации формулировки, чтобы успешно применять на практике.

Хотите дополнить изложенный выше материал ценными замечаниями или выразить свое мнение? Пишите, пожалуйста, комментарии в блоке под статьей. Если у вас остались вопросы, не стесняйтесь задавать их нашим экспертам.

III. Полная цепь переменного тока и ее виды. Полное сопротивление цепи переменного тока (импеданс) и его формула.

Полная цепь
переменного электрического тока состоит
из генератора, активного сопротивления,
емкости и индуктивности.

Виды:

А) Последовательная
цепь:

Б) Параллельная
цепь:

В) Комбинированная
цепь:

Особенности
полной цепи:

1. Соблюдается закон
   Ома.

2. Полная
   цепь оказывает переменному току
   сопротивление, называемое импеданс
   Z.

3. Импеданс зависит
   от всех элементов цепи и вычисляется
   при помощи векторной диаграммы.

Вычисление
импеданса для последовательных цепей:

1. На
   горизонтали отложен I_мах.
   Т. к. во всей цепи I_мах
   одинакова, то амплитуды напряжений
   откладываются относительно этого
   вектора.

2. Вектор
   U_махR
   колеблется в одной фазе с I_мах
   — откладывается
   по горизонтали.

3. Вектор
   U_Lмах
   опережает вектор I_мах
   на 
   / 2 – откладывается вертикально вверх
   (т. к. фазовый угол откладывается против
   часовой стрелки).

4. Вектор
   U_Cмах
   отстает от I_мах
   на 
   / 2 – откладывается вертикально вниз.

И мпеданс (полное сопротивление в цепи «» тока)

Существует
частота ,
при которой Х_С
= Х_L

При этом:

• т.
  е. Сила тока в цепи резко возрастает.
  Такое явление называется резонансом,
  а сама частота – резонансной
  частотой
  «_рез».

Она равна:

Х_С
= Х_L,
1∕С
= L
1 / 2_резL




Явление резонанса
используется для настройки радиоприемников
на определенную радиостанцию

IV. Особенности импеданса живых тканей. Эквивалентная электрическая схема живой ткани.

При
пропускании электрического тока живую
ткань можно представить как электрическую
цепь, состоящую из определенных элементов.
Экспериментально установлено, что эта
цепь обладает активным сопротивлением
и емкостью (выделение тепла и уменьшение
Z
живой ткани с увеличением частоты).

Аналогов индуктивности
в живой ткани не обнаружено. Следовательно,
живая ткань представляет собой неполную
электрическую цепь.

Для последовательной
цепи:

Т.к.
X_C
= 1 / 2С,
т. е. С увеличением “”
Х_С
– уменьшается 
«Z»
живой ткани уменьшается.

Эквивалентная
электрическая схема живой ткани.

Это условная
модель, которая характеризует ткань
как проводник переменного тока. По схеме
можно судить о том, какими электрическими
элементами представлена ткань, как они
соединены и как свойства ткани изменяются
с изменением частоты тока.

В основе схемы
лежат три положения:

1. Содержимое
   клетки и внеклеточная среда являются
   проводниками с ионной проводимостью.
   Они обладают активным сопротивлением
   клетки R_кл
   и активным сопротивлением среды R_ср.

2. Клеточная
   мембрана – диэлектрик с небольшой
   ионной проводимостью, следовательно,
   имеется небольшое активное сопротивление
   мембраны R_м.

3. Содержимое
   клетки и внеклеточная среда, разделенные
   мембраной, являются конденсаторами
   определенной емкости (С_М).

При построении
эквивалентной схемы, например крови
необходимо учитывать пути тока. Их два:

А)
Через клетку – представлен активным
сопротивлением содержимого клетки
(R_к),
а также сопротивлением и емкостью
мембраны (R_M,
C_M).

Б)
В обход клетки через клеточную среду –
представлен только сопротивлением
среды (R_ср).

Анализ
схемы показывает, что при увеличении
частоты тока проводимость клеточной
мембраны увеличивается (т. к. уменьшается
Х_С).
Следовательно, полное сопротивление
тканевой среды Z
будет уменьшаться

,
что подтверждается практически
проведенными измерениями.

Закон Ома для полной (замкнутой) цепи

Закон Ома для полной цепи определяет значение тока в реальной цепи, который зависит не только от сопротивления нагрузки, но и от сопротивления самого источника тока. Другое название этого закона — закон Ома для замкнутой цепи. Рассмотрим смысл закона Ома для полной цепи более подробно.

Потребители электрического тока (например, электрические лампы) вместе с источником тока образуют замкнутую электрическую цепь. На рисунке 1 показана замкнутая электрическая цепь, состоящая из автомобильного аккумулятора и лампочки.

Рисунок 1. Замкнутая цепь, поясняющея закон Ома для полной цепи.

Ток, проходящий через лампочку, проходит также и через источник тока. Следовательно, проходя по цепи, ток кроме сопротивления проводника встретит еще и то сопротивление, которое ему будет оказывать сам источник тока (сопротивле­ние электролита между пластинами и сопротивление пограничных слоев электролита и пластин). Следовательно, общее сопротивление замкнутой цепи будет складываться из сопротивления лампочки и сопротивления источника тока.

Сопротивление нагрузки, присоединенной к источнику тока, принято называть внешним сопротивлением, а со­противление самого источника тока — внутренним со­противлением. Внутреннее сопротивление обозначается буквой r.

Если по цепи, изображенной на рисунке 1, протекает ток I, то для поддержания этого тока во внешней цепи согласно за­кону Ома между ее концами должна существовать раз­ность потенциалов, равная I*R. Но этот же ток I протекает и по внутренней цепи. Следовательно, для поддержания тока во внутренней цепи, также необходимо существование разности потенциалов между концами сопротивления r. Эта разность потенциалов па закону Ома должна быть равна I*r.

Поэтому для поддержания тока в цепи электродвижущая сила (ЭДС) аккумулятора должна иметь величину:

E=I*r+I*R

Эта формула показывает, что электродвижущая сила в цепи равна сумме внешнего и внутреннего падений напряжения. Вынося I за скобки, получим:

E=I(r+R)

или

I=E/(r+R)

Две последние формулы выражают закона Ома для полной цепи.

Закон Ома для полной замкнутой цепи формулируется так: сила тока в замкнутой цепи прямо пропорциональ­на ЭДС в цепи и обратно пропорциональ­на общему сопротивлению цепи.

Под общим со­противлением подразумевается сумма внешнего и внутреннего сопротивлений.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

полная цепь — это… Что такое полная цепь?

В чем разница между SHA-2 и SHA-2-Full-Chain

Во время создания сертификата SSL / TLS вы можете увидеть возможность выбрать один из 2 различных алгоритмов хеширования. Вам предоставляется выбор между SHA-2 и FULL SHA-2 . SHA-2 также иногда называют SHA-256. Но в чем разница и какой из них выбрать?

Что такое алгоритмы хеширования?

SHA означает алгоритм безопасного хеширования .В мире алгоритмов хеширования SSL, также называемых хеш-функциями, называются математические функции, которые сжимают данные до фиксированного размера. Эти алгоритмы хеширования — это в основном язык, используемый для шифрования вашего SSL-сертификата. Таких языков много, и некоторые из них были улучшены и постепенно исключены из употребления. Раньше SHA 1 был отраслевым стандартом, но теперь он отменен, и вместо него используется SHA 2. SHA 2 теперь распознается большинством сред и устройств, и только устаревшие, более старые системы распознают SHA 1.

Что такое SHA-2?

При выборе SHA-2 будет выдан сертификат с использованием SHA-256, который связан с промежуточным звеном SHA-256 . Затем промежуточное звено вернется к корню SHA-1 . Хотя SHA-1 теперь устарел для общедоступных сертификатов, наличие корня SHA-1 не оказывает негативного влияния на безопасность. Это связано с тем, что корневые сертификаты используются для идентификации, а не для шифрования.

Для максимальной совместимости с клиентскими устройствами мы рекомендуем выбрать эту опцию.

Что такое ПОЛНЫЙ SHA-2?

При выборе ПОЛНЫЙ SHA-2 будет выдан сертификат, который привязывается как к промежуточному , так и к корню , которые также используют алгоритм хеширования SHA-256. В течение следующих нескольких лет все сертификаты будут переведены на корневые сертификаты SHA-2. А пока любой, кто ожидает ваш сертификат, увидит, что это полная цепочка SHA-256.

Хотя корневые сертификаты SHA-256 присутствуют во всех текущих браузерах, некоторые пользователи старых браузеров могут не иметь доступа к сайтам с FULL-SHA-2.

Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна помощь в любой части процесса создания, вы можете обратиться в нашу службу поддержки 24/7/365.

Что такое цепочка сертификатов SSL?

Существует два типа центров сертификации (ЦС): корневых ЦС и промежуточных ЦС . Чтобы SSL-сертификат считался доверенным, этот сертификат должен быть выдан центром сертификации, который включен в доверенное хранилище устройства, которое подключается к .

Если сертификат не был выдан доверенным ЦС, подключающееся устройство (например, веб-браузер) проверяет, был ли сертификат выдающего ЦС выдан доверенным ЦС. Проверка продолжается до тех пор, пока либо не будет найден доверенный ЦС (после чего будет установлено надежное безопасное соединение), либо не будет найден доверенный ЦС (в этот момент на устройстве обычно отображается ошибка).

Список сертификатов SSL, от корневого сертификата до сертификата конечного пользователя, представляет собой цепочку сертификатов SSL .

Пример цепочки сертификатов SSL

В качестве примера предположим, что вы приобрели сертификат у Awesome Authority для домена example.awesome .

Awesome Authority не является корневым центром сертификации. Его сертификат не встроен непосредственно в ваш веб-браузер, поэтому ему нельзя явно доверять.

• Awesome Authority использует сертификат, выданный Intermediate Awesome CA Alpha .
• Intermediate Awesome CA Alpha использует сертификат, выданный Intermediate Awesome CA Beta .
• Intermediate Awesome CA Beta использует сертификат, выданный Intermediate Awesome CA Gamma .
• Intermediate Awesome CA Gamma использует сертификат, выданный The King of Awesomeness .
• The King of Awesomeness — это корневой центр сертификации. Его сертификат напрямую встроен в ваш веб-браузер, поэтому ему можно явно доверять.

В нашем примере цепочка сертификатов SSL представлена ​​6 сертификатами:

1. Сертификат конечного пользователя — выдан по адресу: example.com; Выдан: Awesome Authority
2. Промежуточный сертификат 1 — выдан: Awesome Authority; Выпущено: Intermediate Awesome CA Alpha
3. Промежуточный сертификат 2 — выдан: Intermediate Awesome CA Alpha; Выпущено: Intermediate Awesome CA Beta
4. Промежуточный сертификат 3 — выдан: Intermediate Awesome CA Beta; Выпущено: Intermediate Awesome CA Gamma
5. Промежуточный сертификат 4 — выдан: Intermediate Awesome CA Gamma; Выдан: Король великолепия
6. Корневой сертификат — Выдан и получателем: Король удивительности

Сертификат 1, который вы приобретаете в ЦС, является вашим сертификатом конечного пользователя .Сертификаты со 2 по 5 — это промежуточных сертификата . Сертификат 6, который находится наверху цепочки (или в конце, в зависимости от того, как вы читаете цепочку), является корневым сертификатом .

Когда вы устанавливаете сертификат конечного пользователя для example.awesome , вы должны объединить все промежуточные сертификаты и установить их вместе с сертификатом конечного пользователя. Если цепочка сертификатов SSL недействительна или нарушена, некоторые устройства не будут доверять вашему сертификату.

Часто задаваемые вопросы

1. Нужно ли мне устанавливать корневой сертификат на моем сервере?

   Нет. Корневой сертификат обычно встроен в подключенное устройство. В случае веб-браузеров корневые сертификаты поставляются вместе с программным обеспечением браузера.

2. Как установить промежуточные сертификаты SSL?

   Процедура установки промежуточных сертификатов SSL зависит от веб-сервера и среды, в которой вы устанавливаете сертификат.

   Например, Apache требует, чтобы вы связали промежуточные сертификаты SSL и назначили расположение пакета конфигурации SSLCertificateChainFile . Однако NGINX требует, чтобы вы упаковали промежуточные сертификаты SSL в один комплект с сертификатом конечного пользователя.

   Мы предоставляем мастер установки сертификата, который содержит инструкции по установке для нескольких серверов и платформ. Если вы приобретете сертификат у нас, вы можете использовать этот мастер для получения и установки файлов, необходимых для вашего сервера.

   Если на вашем сервере нет мастера, вы все равно можете получить с его помощью нужные файлы, а затем следуйте документации вашего веб-сервера, чтобы определить, как правильно установить сертификат домена и промежуточные сертификаты.

3. Что произойдет, если я не установлю промежуточный сертификат SSL?

   Если вы не установите один или несколько промежуточных сертификатов SSL, вы разорвете цепочку сертификатов. Это означает, что вы создаете разрыв между конкретным (конечным или промежуточным) сертификатом и его издателем.Когда устройство не может найти доверенного поставщика сертификата, этому сертификату и всей цепочке, от промежуточного сертификата до окончательного сертификата, нельзя доверять.

   В результате вашему окончательному сертификату не будут доверять. Веб-браузеры будут отображать ошибку «Недействительный сертификат» или «Сертификат не доверяет».

4. Как я могу сократить цепочку сертификатов SSL в моем браузере?

   Это невозможно. Единственный способ сократить цепочку — сделать промежуточный сертификат корневым.В идеале вы должны продвигать сертификат, который представляет ваш центр сертификации — тогда цепочка будет состоять всего из двух сертификатов.

   Корневые сертификаты входят в комплект программного обеспечения браузера. Список может быть изменен только разработчиками браузера.

Получите правильную цепочку сертификатов. Как многие знают, сертификаты — это не… | Себастьян ван Стеенис

Как многие знают, получить сертификаты не всегда просто. Если у вас есть самостоятельно созданный центр сертификации и сертификат (самоподписанный), мало что может пойти не так.Когда в цепочке есть один или несколько промежуточных сертификатов, возникают проблемы. Приложение, обслуживающее сертификат, должно отправить полную цепочку, то есть сам сертификат сервера и все промежуточные звенья. Сертификат CA должен быть известен принимающей стороне (либо импортирован вручную, потому что он самоподписан, либо встроен, потому что он от признанного центра сертификации)

Одна из возникающих проблем заключается в том, что цепочка, отправленная из приложения, является неполной, обычно это приводит к таким ошибкам, как x509: сертификат, подписанный неизвестным органом. или проверка сертификата сервера не прошла .Обычно сертификаты проверяются с помощью браузера, перейдя по URL-адресу на https://yourwebsite.com и посмотрите, отображается ли он зеленым (или не отображается Not Secure в последней версии Google Chrome). Проблема с использованием этого подхода заключается в том, что браузеры, как правило, завершают цепочку, если она не отправляется с сервера с использованием их встроенного хранилища сертификатов (или из операционной системы). Это означает, что даже неполная цепочка будет отображаться в браузере как действительная. Например, перейдите на https: // неполная цепочка.badssl.com и посмотрите, как браузер покажет его как действительный. Если вы попытаетесь подключиться к тому же URL-адресу с помощью инструментов командной строки, произойдет сбой:

 $ openssl s_client -connect incomplete-chain.badssl.com:443 -servername incomplete-chain.badssl.com 
 Проверить код возврата: 21 ( невозможно проверить первый сертификат) $ curl -v https://incomplete-chain.badssl.com 
 curl: (60) Ошибка проверки сертификата сервера. CAfile: /etc/ssl/certs/ca-certificates.crt CRLfile: none 

Давайте посмотрим, как мы можем проверить сертификаты перед их применением, чтобы мы могли точно знать, что цепочка сертификатов завершена.Я разделил сообщение на два варианта: один, когда вы используете свой собственный центр сертификации (обычно называемый самоподписанным), и другой, когда используете сертификаты от признанного центра сертификации (да, они также используют промежуточные звенья).

Убедитесь, что у вас есть необходимые файлы сертификатов:

• Файл сертификата CA (обычно называется ca.pem или cacerts.pem )
• Файл промежуточного сертификата (если существует, может быть больше одного. Не знаю, нужен ли вам промежуточный сертификат, выполните действия и выясните)
• Файл сертификата сервера

В целях этой публикации в блоге мы рассмотрим случай без промежуточных сертификатов и с одним промежуточным сертификатом.В примерах команд используются следующие имена файлов:

• Файл сертификата корневого ЦС: ca.pem
• Файл сертификата промежуточного ЦС: intermediate.pem
• Файл сертификата сервера: cert.pem

Проверка цепочки сертификатов при использовании собственного центра сертификации

Файл сертификата корневого ЦС и файл сертификата сервера (без промежуточных звеньев)

Приступим к проверке. Выполните следующую команду:

 $ openssl verify cert.pem 
 cert.pem: C = Страна, ST = Штат, O = Организация, CN = FQDN 
 ошибка 20 при поиске глубины 0: невозможно получить сертификат местного эмитента 

Как видите, цепочка не может быть проверена. Сертификат корневого ЦС неизвестен, и цепочка не может быть проверена. Если вы хотите узнать, какой ЦС выдал этот сертификат ( эмитент ), вы можете использовать следующую команду:

 $ openssl x509 -in cert.pem -noout -issuer 
 Issuer = / CN = имя CA 

Теперь, когда мы знаем об издателе , мы можем проверить, является ли имеющийся у нас файл сертификата корневого ЦС правильным, получив объект из файла сертификата корневого ЦС.Это должно соответствовать издателю в файле сертификата сервера.

Примечание. Если он не показывает ожидаемого эмитента, он может быть выпущен промежуточным центром сертификации. Прокрутите вниз, чтобы узнать, как работать с промежуточными сертификатами.

Получите subject файла сертификата корневого CA с помощью этой команды:

 $ openssl x509 -noout -subject -in ca.pem 
 subject = / CN = имя CA 

Хорошо, это складывается . Теперь проверьте цепочку сертификатов, используя файл сертификата корневого ЦС при проверке файла сертификата сервера, передав параметр CAfile :

 $ openssl verify -CAfile ca.pem cert.pem 
 cert.pem: OK 

Эмитент должен соответствовать теме в правильной цепочке

Предыдущий пример был с сертификатом корневого ЦС и сертификатом сервера, если вы все еще видите ошибку 20 при поиске глубины 0: невозможно получить локальный сертификат эмитента или эмитента и субъект не складываются, вам, вероятно, потребуется включить промежуточный сертификат.

Файл сертификата корневого ЦС, промежуточный сертификат ЦС и файл сертификата сервера

Начнем с использования базовой команды для проверки сертификата:

 $ openssl verify cert.pem 
 cert.pem: C = Countrycode, ST = State, O = Organization, CN = yourdomain.com 
 error 20 at 0 depth lookup: невозможно получить сертификат местного эмитента 

Этого следовало ожидать, мы не поставляем что угодно, чтобы проверить цепочку сертификатов, чтобы она не прошла. Мы можем определить эмитента этого сертификата следующим образом:

 $ openssl x509 -in cert.pem -noout -issuer 
 Issuer 
 Issuer = / CN = имя промежуточного CA 

Указанный эмитент должен совпадать с субъектом нашего промежуточного сертификата.Получите тему промежуточного сертификата:

 $ openssl x509 -in intermediate.pem -noout -subject 
 subject = / CN = имя промежуточного CA 

Это должно совпадать с именем издателя сертификата. Мы можем сделать такую ​​же проверку для промежуточного сертификата, так как эмитент на промежуточном должен соответствовать субъекту сертификата CA.

 $ openssl x509 -in Intermediate.pem -noout -issuer 
 Issuer = / CN = имя CA 

И это должно соответствовать субъекту сертификата CA:

 $ openssl x509 -in ca.pem -noout -subject 
 subject = / CN = имя CA 

Эмитент должен соответствовать теме в правильной цепочке

Для завершения проверки цепочки нам необходимо предоставить файл сертификата CA и промежуточный файл сертификата при проверке правильности файл сертификата сервера. Мы можем сделать это с помощью параметров CAfile (для предоставления сертификата CA) и unrusted (для предоставления промежуточного сертификата):

 $ openssl verify -CAfile ca.pem \ 
 -untrusted intermediate.cert.pem \ 
 cert.pem 
 cert.pem: OK 

Примечание. Если у вас есть несколько промежуточных сертификатов CA, вы можете использовать параметр ненадежный несколько раз, например -untrusted intermediate1.pem -untrusted intermediate2.pem .

Заказ сертификата при использовании промежуточных продуктов

Если вы используете промежуточный сертификат (ы), вам необходимо убедиться, что приложение, использующее сертификат, отправляет полную цепочку (сертификат сервера и промежуточный сертификат).Это зависит от используемого вами приложения, которое использует сертификат (всегда проверяйте документацию), но обычно вам нужно создать файл, содержащий файл сертификата сервера и промежуточный файл сертификата. Сначала необходимо поместить файл сертификата сервера, а затем промежуточный файл (ы) сертификатов. Используя файлы в нашем примере, мы можем создать правильный файл для цепочки, используя следующую команду:

 $ cat cert.pem intermediate.pem> chain.pem 

Сертификат сервера появляется первым в файле цепочки, затем промежуточные звенья

Всегда дважды проверяйте, все ли прошло хорошо, мы можем сделать это с помощью этой команды, которая перечислит каждый сертификат в порядке с эмитентом и субъектом .

 $ openssl crl2pkcs7 -nocrl -certfile chain.pem | openssl pkcs7 -print_certs -noout 
 subject = / C = Код страны / ST = Штат / O = Организация / CN = FQDN 
 издатель = / C = Код страны / ST = Штат / O = Организация / CN = имя промежуточного объекта CA = / C = Код страны / ST = Штат / O = Организация / CN = имя промежуточного эмитента CA 
 = / C = Код страны / ST = Штат / O = Организация / CN = имя CA 

В этом выводе порядок должен быть следующим:

• тема : Тема файла сертификата сервера (обычно ваше полное доменное имя)
• издатель : имя сертификата промежуточного ЦС
• субъект : имя сертификата промежуточного ЦС (это должно совпадать с предыдущим значением эмитента )
• эмитент : Субъект сертификата CA

Проверить цепочку сертификатов при использовании признанного центра сертификации

Если вы используете сертификат от признанного центра сертификации, вы можете подумать, что все цепочки сертификатов уходят.Как упоминалось в начале этого сообщения, большинство пользователей будут тестировать сертификаты с помощью браузера, который завершит большинство цепочек сертификатов, если они не отправляются с сервера. Я рассмотрю пример с использованием сертификатов Let’s Encrypt.

Сертификаты Let’s Encrypt

Поскольку это не руководство для Let’s Encrypt, мы не будем вдаваться в подробности получения сертификатов. Я создал DNS-запись для FQDN, указывающую на хост, на котором я буду запрашивать сертификаты с помощью Docker.Для получения сертификатов я использовал следующую команду:

 docker  run  -p 80:80 -p 443: 443 \ 
 -v / etc / letsencrypt: / etc / letsencrypt \ 
 certbot / certbot \ 
 certonly --standalone \ 
 --agree-tos \ 
 --reinstall \ 
 --force-Renewal \ 
 --non-interactive \ 
 --text \ 
 --rsa-key-size 4096 \ 
 - отправьте свой адрес @ по электронной почте. com \ 
 --domains "FQDN" 

Это должно дать вам несколько файлов в / etc / letsencrypt / live / FQDN :

 $ ls / etc / letsencrypt / live / FQDN / 
 cert.pem chain.pem fullchain.pem privkey.pem README 

Вы уже можете видеть, что Let’s Encrypt предоставляет вам практически все файлы, которые вам нужны. Давайте рассмотрим их, проверив их, начиная с команды openssl verify :

 $ openssl verify /etc/letsencrypt/live/FQDN/cert.pem 
 /etc/letsencrypt/live/FQDN/cert.pem: CN = FQDN 
 ошибка 20 при поиске глубины 0: невозможно получить сертификат локального эмитента 

Вы видите, что даже с сертификатом от признанного центра сертификации он по-прежнему не может проверить цепочку.При использовании самозаверяющих сертификатов вам необходимо предоставить сертификат корневого ЦС (и возможных промежуточных звеньев) для проверки цепочки. При использовании признанного центра сертификации обычно требуется только предоставить сертификат промежуточного ЦС (приведенная выше команда будет успешной, если промежуточного ЦС нет). Если вы не уверены, использует ли ваш центр сертификации промежуточные звенья, обычно при поиске в Google с кодом ваш провайдер сертификатов выполняет показывает страницу, описывающую так называемую цепочку доверия.Для Let’s Encrypt вы можете посетить их страницу цепочки доверия.

Чтобы завершить нашу цепочку, давайте выясним, какой эмитент находится в файле сертификата сервера:

 $ openssl x509 -in /etc/letsencrypt/live/FQDN/cert.pem -noout -issuer 
 Issuer = / C = US / O = Let's Encrypt / CN = Let's Encrypt Authority X3 

Если вы посмотрите на сгенерированные файлы, вы увидите файл chain.pem , который указывает, что он содержит промежуточное звено для проверки цепочки сертификатов. Вы можете получить тему из цепочки .pem и посмотрите, соответствует ли он эмитенту в сертификате:

 $ openssl x509 -in /etc/letsencrypt/live/FQDN/chain.pem -noout -subject 
 subject = / C = US / O = Let's Encrypt / CN = Let's Encrypt Authority X3 

Все это должно совпадать, и чтобы подтвердить, что файл chain.pem завершает нашу цепочку, мы можем запустить следующую команду:

 $ openssl verify -untrusted / etc / letsencrypt / live /FQDN/chain.pem /etc/letsencrypt/live/FQDN/cert.pem 
 / etc / letsencrypt / live / FQDN / cert.pem: OK 

Другой файл, который выделяется, — это fullchain.pem , разница между chain.pem и fullchain.pem заключается в том, что chain.pem содержит только промежуточный сертификат. Файл fullchain.pem содержит как файл сертификата вашего сервера, так и промежуточный (удобно размещенный в правильном порядке). Это означает, что вы всегда должны использовать fullchain.pem при настройке сертификата сервера в приложении.Единственное исключение здесь — если приложение использует специальный файл для предоставления цепочки.

И последнее, но не менее важное: вы можете показать всю цепочку с помощью следующей команды:

 $ openssl crl2pkcs7 -nocrl -certfile fullchain.pem | openssl pkcs7 -print_certs -noout 
 subject = / CN = FQDN 
 издатель = / C = US / O = Let's Encrypt / CN = Let's Encrypt Authority X3subject = / C = US / O = Let's Encrypt / CN = Let's Encrypt Authority X3 
 Эмитент = / O = Digital Signature Trust Co./CN=DST Корневой CA X3 

Этот вывод также подтверждает правильный порядок сертификатов в полной цепочке .pem , поскольку он показывает субъект сертификата сервера ( FQDN ), при этом эмитент является промежуточным. В следующих строках он показывает субъект промежуточного звена (который должен совпадать с эмитентом из предыдущего раздела), а эмитент является сертификатом корневого ЦС.

Автоматическое завершение цепочек сертификатов

Прежде всего, вы должны иметь возможность связаться с компанией, в которой вы купили сертификат, и они смогут указать вам необходимые промежуточные сертификаты.Существуют инструменты, которые могут получить промежуточные сертификаты с помощью CA Issuers / IssuingCertificateURL в сертификате, чтобы найти промежуточные сертификаты, необходимые для цепочки. Примером может служить https://github.com/zakjan/cert-chain-resolver и основанная на нем веб-служба https://certificatechain.io/. Обычно это работает только для сертификатов от признанного центра сертификации.

Проверить цепочку сертификатов с помощью образа Docker

Чтобы упростить тестирование цепочек сертификатов, я создал https: // github.com / superseb / cert-check. Этот сценарий оболочки проверяет наиболее распространенные проблемы с предоставленными файлами сертификатов. Вы можете использовать его следующим образом:

Самоподписанный сертификат, предоставляющий сертификат CA

 docker run -v /mylocation/cert.pem:/certs/cert.pem \ 
 -v /mylocation/key.pem:/certs /key.pem \ 
 -v /mylocation/ca.pem:/certs/cacerts.pem \ 
 superseb / cert-check: latest \ 
 test.yourdomain.com 

Сертификат, подписанный признанным центром сертификации, без предоставления CA сертификат

 docker run -v / mylocation / cert.pem: /certs/cert.pem \ 
 -v /mylocation/privkey.pem:/certs/key.pem \ 
 superseb / cert-check: latest \ 
 test.yourdomain.com 

Let’s Encrypt certificate without chain, получить промежуточные сертификаты и сохранить в /cert-check/cert-check-fullchain.pem

 docker run -v /yourlocation/cert.pem:/certs/cert.pem \ 
 -v / yourlocation / privkey. pem: /certs/key.pem \ 
 -v / yourlocation / cert-check: / cert-check \ 
 superseb / cert-check \ 
 test.yourdomain.com \ 
 resolv 

Источники / ссылки

https://backreference.org/2010/03/06/check-certificate-chain-file/
https://www.itsfullofstars.de/2016/02/verify- цепочка сертификатов с openssl /
https://security.stackexchange.com/questions/56697/determine-if-private-key-belongs-to-certificate
https://github.com/zakjan/cert-chain -resolver
https://stackoverflow.com/questions/20983217
https://gist.github.com/stevenringo/2fe5000d8091f800aee4bb5ed1e800a6
https://serverfault.com / questions / 5

/ how-to-view-all-ssl-Certific-in-a-bundle

Как добавить сертификат сервера в качестве сертификата полной цепочки || XenMobile Server Certificate 10.x

Предполагается, что вы успешно установили сертификат SSL на одном веб-сервере Windows. Выполните следующие действия, чтобы переместить или скопировать этот рабочий сертификат на новый сервер:

1. Экспортируйте сертификат SSL с сервера с закрытым ключом и любыми промежуточными сертификатами в файл.pfx файл.
2. Импортируйте сертификат SSL и закрытый ключ на новый сервер.

Как импортировать сертификат в MMC:

* Импортировать сертификат:

Добавляем пароль и выбираем Отметить этот ключ как экспортируемый, как указано на снимке экрана ниже:

*

Экспорт сертификата из консоли Windows MMC

Примечание : Эти инструкции помогут вам экспортировать сертификат с помощью консоли MMC.Если у вас Windows Server 2008 или выше (IIS7 или выше), вы также можете импортировать и экспортировать сертификаты непосредственно в разделе «Сертификаты сервера» в IIS

.

1. Щелкните меню «Пуск» и выберите Выполнить .
2. Введите mmc и щелкните OK .

3. Щелкните меню Файл и выберите Добавить / удалить оснастку …

5. Если вы используете Windows Server 2003, нажмите кнопку Добавить .Дважды щелкните Certificates .

5. Щелкните Учетная запись компьютера и щелкните Далее .

6. Оставьте выбранным Local Computer и нажмите Finish .

7. Если вы используете Windows Server 2003, нажмите кнопку Закрыть . Щелкните ОК .

8. Щелкните значок плюса рядом с Сертификаты на левой панели.

9. Щелкните значок «плюс» рядом с папкой «Личные» и щелкните папку «Сертификаты».Щелкните правой кнопкой мыши сертификат, который вы хотите экспортировать, и выберите All Tasks , а затем Export …

10. В мастере экспорта сертификатов щелкните Next .

11. Выберите « Да, экспортировать закрытый ключ » и нажмите Далее .

12.

Установите флажок рядом с « Включить все сертификаты в путь сертификации, если возможно » и «Экспортировать все расширенные свойства», затем щелкните Далее .

13. Введите и подтвердите пароль. Этот пароль потребуется всякий раз, когда сертификат будет импортирован на другой сервер.

14. Щелкните Обзор и найдите место для сохранения файла .pfx. Введите имя, например mydomain.pfx, а затем щелкните Next .

15. Щелкните Finish . Файл .pfx, содержащий сертификаты и закрытый ключ, теперь сохранен в указанном вами месте.

Этот сертификат будет сертификатом полной цепочки, и размер этого сертификата будет равен или больше 5 КБ.

Что такое цепочка сертификатов [Цепочки сертификатов SSL]

Что такое цепочки сертификатов?

Цепочка сертификатов — это список сертификатов (обычно начинающихся с сертификата конечного объекта), за которым следуют один или несколько сертификатов CA (обычно последний из них является самоподписанным сертификатом) со следующими свойствами:

• Издатель каждого сертификата (кроме последнего) соответствует теме следующего сертификата в списке.
• Каждый сертификат (кроме последнего) должен быть подписан секретным ключом, соответствующим следующему сертификату в цепочке (т.е. подпись одного сертификата может быть проверена с помощью открытого ключа, содержащегося в следующем сертификате).
• Последний сертификат в списке — это якорь доверия . : сертификат, которому вы доверяете, потому что он был доставлен вам с помощью какой-то заслуживающей доверия процедуры. Якорь доверия — это сертификат ЦС (или, точнее, открытый ключ проверки ЦС), используемый проверяющей стороной в качестве отправной точки для проверки пути.

В RFC 5280 цепочка сертификатов или цепочка доверия определяется как «путь сертификации».По словам RFC 5280: «В общем, может потребоваться цепочка из нескольких сертификатов, включающая сертификат владельца открытого ключа (конечный объект), подписанный одним ЦС, и ноль или более дополнительных сертификатов ЦС, подписанных другими ЦС. Такие цепочки, называемые путями сертификации, необходимы, потому что пользователь открытого ключа инициализируется только с ограниченным количеством гарантированных открытых ключей CA ».

Другими словами, цепочка доверия относится к вашему сертификату TLS / SSL и тому, как он связан с доверенным центром сертификации.Для того, чтобы сертификат TLS был доверенным, он должен быть прослеживаемым до доверенного корня, из которого он был подписан, что означает, что все сертификаты в цепочке — серверные, промежуточные и корневые — должны иметь надлежащее доверие. Цепочка доверия состоит из трех частей:

Изображение 1: Цепочка сертификатов для Venafi

1. Корневой сертификат . Корневой сертификат — это цифровой сертификат, принадлежащий выдающему центру сертификации. В большинстве браузеров он предварительно загружен и хранится в так называемом хранилище доверенных сертификатов .”Корневые сертификаты тщательно охраняются центрами сертификации.
2. Промежуточный сертификат . Промежуточные сертификаты ответвляются от корневых сертификатов, как ветви деревьев. Они действуют как посредники между защищенными корневыми сертификатами и сертификатами сервера, выданными общественности. В цепочке всегда будет хотя бы один промежуточный сертификат, но их может быть больше одного.
3. Сертификат сервера . Сертификат сервера — это сертификат, выданный конкретному домену, для которого требуется покрытие пользователя.

Цепочки сертификатов используются для проверки того, что открытый ключ и другие данные, содержащиеся в сертификате конечного объекта (первый сертификат в цепочке), действительно принадлежат его субъекту. Чтобы удостовериться в этом, подпись на сертификате конечной цели проверяется с использованием открытого ключа, содержащегося в следующем сертификате, подпись которого проверяется с использованием следующего сертификата, и так далее, пока не будет достигнут последний сертификат в цепочке. Поскольку последний сертификат является якорем доверия, его успешное получение доказывает, что сертификату конечного объекта можно доверять.

Описание в предыдущем абзаце представляет собой упрощенный взгляд на процесс проверки пути сертификации, определенный в RFC 5280, который включает дополнительные проверки, такие как проверка дат действительности сертификатов, поиск списков отзыва сертификатов и многое другое.

Как работают цепочки сертификатов?

При установке сертификата TLS вам также будет отправлен промежуточный корневой сертификат или пакет. Когда браузер загружает сертификат TLS вашего веб-сайта по прибытии на вашу домашнюю страницу, он начинает связывание этого сертификата с его корнем.Он начнется с перехода по цепочке к установленному промежуточному устройству, оттуда он продолжит обратную трассировку, пока не получит доверенный корневой сертификат. Если сертификат действителен и может быть привязан к доверенному корню, он будет доверенным. Если его не удается связать с доверенным корнем, браузер выдаст предупреждение о сертификате.

Как построены цепочки сертификатов?

Если мы рассмотрим, как строятся и проверяются цепочки сертификатов, мы заметим, что надежный сертификат может быть частью различных цепочек действительных сертификатов.Это связано с тем, что для одного и того же субъекта и открытого ключа может быть создано несколько сертификатов ЦС, но они могут быть подписаны разными закрытыми ключами (из разных ЦС или разными закрытыми ключами из одного ЦС). Хотя у одного сертификата X.509 может быть только один издатель и одна подпись CA, он может быть корректно связан с более чем одним сертификатом, создавая совершенно разные цепочки сертификатов. Этот процесс является обычным для перекрестной сертификации .

Этот процесс определен в ITU X.509:

«Перекрестный сертификат — это сертификат, в котором издатель и субъект являются разными ЦС. ЦС выдают сертификаты другим ЦС либо в качестве механизма авторизации существования ЦС субъекта (например, в строгой иерархии), либо для распознавания существования ЦС субъекта (например, в модели распределенного доверия). Для обоих используется перекрестная структура сертификатов ».

Построение пути сертификации включает обнаружение «цепочки сертификатов» между сертификатом конечного объекта и признанным якорем доверия.Пути сертификации могут быть построены в прямом направлении (т. Е. От сертификата конечного объекта к признанному якору доверия) или они могут быть построены в обратном направлении (т. Е. От распознанного якоря доверия к сертификату конечного объекта).

Чтобы понять построение пути сертификации, важно проанализировать структуру сертификата открытого ключа. На рисунке 2 ниже показана структура сертификата X.509.

Изображение 2: X.509 Структура сертификата открытого ключа. Источник

На самом базовом уровне путь сертификации кандидата должен «именовать цепочку» между распознанным якорем доверия и целевым сертификатом (т. Е. Сертификатом конечного объекта). При работе от якоря доверия к целевому сертификату это означает, что имя субъекта в одном сертификате должно совпадать с именем эмитента в следующем сертификате в пути и т. Д. Изображение 3 ниже помогает проиллюстрировать эту концепцию. В этом примере путь начинается с самозаверяющего сертификата, который содержит открытый ключ якоря доверия.Путь заканчивается сертификатом конечного объекта. Все остальные сертификаты в пути называются сертификатами промежуточного ЦС. Обратите внимание, что каждый сертификат в цепочке, кроме последнего, является сертификатом CA.

Изображение 3: Цепочка сертификатов. Источник

И последняя тема. В предыдущем абзаце мы упомянули два способа построения пути сертификации: прямой и обратный. Какой из них лучше? Исследование Elley et.al.из Sun Labs пришли к выводу, что «для определенных моделей доверия, таких как иерархическая модель доверия, построение в прямом направлении более эффективно, потому что мы можем воспользоваться тем фактом, что каждая организация имеет только один сертификат, выданный для нее ее вышестоящим лицом. . Однако для более общих моделей доверия мы делаем вывод, что построение в обратном направлении более эффективно, потому что оно позволяет нам выполнять превосходную проверку пути сертификации по мере его создания, тем самым позволяя нам быстрее отклонять сертификаты, которые бесполезны в создание действительного пути сертификации.Построение в обратном направлении позволяет нам более эффективно обрабатывать ограничения имен, политики, подписи и отзыв на основе CRL. Это также позволяет нам более эффективно обнаруживать бесполезные петли сертификатов ».

Устранение неполадок цепочки сертификатов

Если цепочка сертификатов не была настроена правильно, вы получите сообщения об ошибках, относящиеся к цепочке доверия вашего сертификата. Вот некоторые вещи, которые следует учитывать, если вы получаете сообщение об ошибке, относящейся к вашей цепочке доверия.

• Был ли ваш сертификат TLS выдан доверенным центром сертификации? В противном случае браузеры не будут доверять вашему сертификату TLS. Это также будет проблемой, если вы сами подписали свой сертификат.
• Правильно ли вы установили промежуточные сертификаты? Хотя некоторые браузеры будут пытаться заполнить любые пробелы в цепочке сертификатов, вы не хотите оставлять все на волю случая. Убедитесь, что вы успешно установили все промежуточные сертификаты во время установки сертификата TLS.
• Правильно ли настроен ваш сервер? Установка сертификата TLS и любых сопутствующих промежуточных звеньев не означает, что вы правильно настроили сервер.

Похожие сообщения

Как создать fullchain.pem из cert.pem? — Справка

Ice2burn:

Возвращает только один «—— BEGIN CERTIFICATE ——».

Мне это не кажется правильным.Пакет PKCS12 должен содержать два сертификата.

Если вы видите только один сертификат с этой командой, это означает, что Certify the Web не включает промежуточное звено в пакет. В этот момент вы ничего не можете сделать, кроме как получить его вручную.

Edit: я заметил, что вы загрузили PFX из IIS. Можете ли вы вместо этого попробовать получить его из Certify the Web?

  $ openssl pkcs12 -in bundle.pfx -nokeys
Введите пароль для импорта:
Атрибуты сумки
    localKeyID: 6B C9 2A A8 49 3F 7C D3 E5 A8 E9 ED 30 DB 87 16 2E 28 FF 52
subject = CN = monkas.xyz

эмитент = CN = Fake LE Intermediate X1

----- НАЧАТЬ СЕРТИФИКАТ -----
MIIFPDCCBCSgAwIBAgITAPpfS5Nv9KPM1j / 0jv6IgaWDETANBgkqhkiG9w0BAQsF
ADAiMSAwHgYDVQQDDBdGYWtlIExFIEludGVybWVkaWF0ZSBYMTAeFw0xOTAzMDQy
MTAyNDZaFw0xOTA2MDIyMTAyNDZaMBUxEzARBgNVBAMTCm1vbmthcy54eXowggEi
MA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4IBDwAwggEKAoIBAQC6qUuagETgFwgH0MthCtvl1WPe
ne2EBsbTXAc2Ex51uWxZfER1Ov3QnCHJP8VlT9M / 4vUgQfV8KWwd42d / nUv2 / mv +
hiA53Lrkv73FH + JHGc7i0mSiwH0LEIhVaegZ / BPHG4Mx2EmOmNb5QB7yUyPLiz / j
QhtK9sczYkeWxpDahk7XQxyWvvnbgqtxSIWHDI7rgWL8ceF8M1zes / 10lwmOGrlM
vGgOth2gpzIlUkel0MEJ1zrZvzf2hdKFYQz2NBHJ7x5vmz1tfHsPGhVkWs / lji1i
jN8cU7ceML4d1Xg0YJN / QUsZjcwTJnY8ZR2iKrQMT2RxvUmyJ7WqAaG01943AgMB
AAGjggJ2MIICcjAOBgNVHQ8BAf8EBAMCBaAwHQYDVR0lBBYwFAYIKwYBBQUHAwEG
CCsGAQUFBwMCMAwGA1UdEwEB / wQCMAAwHQYDVR0OBBYEFH8uRDLrA8ftNUmUg75 +
ND8F + d6lMB8GA1UdIwQYMBaAFMDMA0a5WCDMXHJw8 + EuyyCm9Wg6MHcGCCsGAQUF
BwEBBGswaTAyBggrBgEFBQcwAYYmaHR0cDovL29jc3Auc3RnLWludC14MS5sZXRz
ZW5jcnlwdC5vcmcwMwYIKwYBBQUHMAKGJ2h0dHA6Ly9jZXJ0LnN0Zy1pbnQteDEu
bGV0c2VuY3J5cHQub3JnLzAjBgNVHREEHDAaggwqLm1vbmthcy54eXqCCm1vbmth
cy54eXowTAYDVR0gBEUwQzAIBgZngQwBAgEwNwYLKwYBBAGC3xMBAQEwKDAmBggr
BgEFBQcCARYaaHR0cDovL2Nwcy5sZXRzZW5jcnlwdC5vcmcwggEFBgorBgEEAdZ5
AgQCBIh3BIHzAPEAdwCwzIPlpfl9a698CcwoSQSHKsfoixMsY1C3xv0m4WxsdwAA
AWlKuwufAAAEAwBIMEYCIQC ++ YhMuG5KgJKJStrtkRfxBR + bg3zdSAbLBWxeePjp
7gIhAOp49FQg / ID6Lw0RcEZFaxY + IfcSAHFYzWoVCf5tVDqtAHYA3Zk0 / KXnJIDJ
Vmh9gTSZCEmySfe1adjHvKs / XMHzbmQAAAFpSrsNiwAABAMARzBFAiAQL3dOJn + u
oRQZ9XB4sh5qiofbaxK5piLrj7pmVo6RNQIhALskzduq / gL9WRhndq9H / WB9u / rQ
O3eM5QtB08WYObpcMA0GCSqGSIb3DQEBCwUAA4IBAQCkDQ1MJQjZt2y0JIiQ4otE
xPsqNMpiq5K9Ivx4PAKSlcQmmxIR4F + b / e46CbbTW + ZQ0KanALIcpGotCrbFtMKa
uhqITYwPKbD2uI4h5lOMDb2k + QqCMeqq0P7Vl6ewvhiCpUD3OS5zZSL69 + o51mDe
GhXClfTwbil2LQCLQgMZjGk0 / XyB2v2CJxYnfx7X28XMRJ2e9LBAosyWww2zSdZi
dKRGZcWPk0SEWYFlU2FsZZihbu7dndncr + dCJtGO / vBAGL7jlwhFZEsF2Ah6CLoM
yWqeZZrbXgGDIL + kAaXaIvHplYQ8c7gbmUi8pZFgmI + 53KCELWfpRzhk1iJMpXdH
----- КОНЕЦ СЕРТИФИКАТА -----
Атрибуты сумки: <Без атрибутов>
subject = CN = Fake LE Intermediate X1

эмитент = CN = Поддельный корень LE X1

----- НАЧАТЬ СЕРТИФИКАТ -----
MIIEqzCCApOgAwIBAgIRAIvhKg5ZRO08VGQx8JdhT + ​​UwDQYJKoZIhvcNAQELBQAw
GjEYMBYGA1UEAwwPRmFrZSBMRSBSb290IFgxMB4XDTE2MDUyMzIyMDc1OVoXDTM2
MDUyMzIyMDc1OVowIjEgMB4GA1UEAwwXRmFrZSBMRSBJbnRlcm1lZGlhdGUgWDEw
ggEiMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4IBDwAwggEKAoIBAQDtWKySDn7rWZc5ggjz3ZB0
8jO4xti3uzINfD5sQ7Lj7hzetUT + wQob + iXSZkhnvx + IvdbXF5 / yt8aWPpUKnPym
oLxsYiI5gQBLxNDzIec0OIaflWqAr29m7J8 + NNtApEN8nZFnf3bhehZW7AxmS1m0
ZnSsdHw0Fw + bgixPg2MQ9k9oefFeqa + 7Kqdlz5bbrUYV2volxhDFtnI4Mh8BiWCN
xDh2Hizq + GKCcHsinDZWurCqder / afJBnQs + SBSL6MVApHt + d35zjBD92fO2Je56
dhMfzCgOKXeJ340WhW3TjD1zqLZXeaCyUNRnfOmWZV8nEhtHOFbUCU7r / KkjMZO9
AgMBAAGjgeMwgeAwDgYDVR0PAQH / BAQDAgGGMBIGA1UdEwEB / wQIMAYBAf8CAQAw
HQYDVR0OBBYEFMDMA0a5WCDMXHJw8 + EuyyCm9Wg6MHoGCCsGAQUFBwEBBG4wbDA0
BggrBgEFBQcwAYYoaHR0cDovL29jc3Auc3RnLXJvb3QteDEubGV0c2VuY3J5cHQu
b3JnLzA0BggrBgEFBQcwAoYoaHR0cDovL2NlcnQuc3RnLXJvb3QteDEubGV0c2Vu
Y3J5cHQub3JnLzAfBgNVHSMEGDAWgBTBJnSkikSg5vogKNhcI5pFiBh54DANBgkq
hkiG9w0BAQsFAAOCAgEABYSu4Il + fI0MYU42OTmEj + 1HqQ5DvyAeyCA6sGuZdwjF
UGeVOv3NnLyfofuUOjEbY5irFCDtnv + 0ckukUZN9lz4Q2YjWGUpW4TTu3ieTsaC9
AFvCSgNHJyWSVtWvB5XDxsqawl1KzHzzwr132bF2rtGtazSqVqK9E07sGHMCf + zp
DQVDVVGtqZPHwX3KqUtefE621b8RI6VCl4oD30Olf8pjuzG4JKBFRFclzLRjo / h7
IkkfjZ8wDa7faOjVXx6n + eUQ29cIMCzr8 / rNWHS9pYGGQKJiY2xmVC9h22H99Xyf
zWE9vb5zKP3MVG6neX1hSdo7PEAb9fqRhHkqVsqUvJlIRmvXvVKTwNCP3eCjRCCI
PTAvjV + 4ni786iXwwFYNz8l3PmPLCyQXWGohnJ8iBm + 5nk7O2ynaPVW0U2W + pt2w
SVuvdDM5zGv2f9ltNWUiYZHJ1mmO97jSY / 6YfdOUH66iRtQtDkHBRdkNBsMbD + Em
2TgBldtHNSJBfB3pm9FblgOcJ0FSWcUDWJ7vO0 + NTXlgrRofRT6pVywzxVo6dND0
WzYlTWeUVsO40xJqhgUQRER9YLOLxJ0O6C8i0xFxAMKOtSdodMB3RIwt7RFQ0uyt
n5Z5MqkYhlMI3J1tPRTp1nEt9fyGspBOO05gi148Qasp + 3N + svqKomoQglNoAxU =
----- КОНЕЦ СЕРТИФИКАТА -----
  

Вы также можете посмотреть некоторые из связанных сценариев экспорта, которые поставляются с Certify the Web, которые в основном делают то же самое:

github.ком

webprofusion / certify / blob / 3ef1665d8c53ad199445a3d671f0afae96848c71 / src / Certify.Shared / Scripts / Common / Export PFX to Apache.ps1 # L22-L25

  
 
 # Создайте ключ, ключ RSA и файл PEM. Используйте ключ RSA и PEM для FileZilla 
 
 opensslcmd pkcs12 -in $ sourcepfx -out $ key -nocerts -nodes -passin pass: 
 
 opensslcmd rsa -in $ key -out $ rsakey 
 
 opensslcmd pkcs12 -in $ sourcepfx -out $ pem -nokeys -clcerts -passin pass: 
 
  

@webprofusion, PFX должен содержать промежуточное звено, верно? Даже если скачал из диспетчера IIS?

Полная цепочка проверки CRL для подтверждения сертификата клиента

Avi Vantage поддерживает использование списков отзыва сертификатов (CRL).CRL — это файл, выпущенный центром сертификации (ЦС), в котором перечислены сертификаты, выпущенные ЦС, но отозванные. Когда клиент отправляет запрос на SSL-соединение к виртуальной службе, Avi Vantage может проверить центры сертификации и списки отзыва сертификатов в профиле PKI виртуальной службы, чтобы убедиться, что сертификат клиента по-прежнему действителен.

В профиле PKI есть опция для полной цепочки проверки CRL: Включить проверку CRL

• Полная проверка CRL отключена: По умолчанию, если проверка сертификата клиента включена в профиле HTTP, используемом виртуальной службой, профиль PKI, используемый виртуальной службой, должен содержать по крайней мере один CRL, CRL, выданный CA который подписал сертификат клиента.

  Чтобы клиент мог пройти проверку сертификата, CRL в профиле должен быть от того же СА, который подписал сертификат, представленный клиентом, и сертификат не должен быть указан в CRL как отозванный.

• Включена полная проверка CRL: Для более тщательной проверки сертификата проверка CRL может быть включена в профиле PKI. В этом случае Avi Vantage требует, чтобы профиль PKI содержал CRL для каждого промежуточного сертификата в цепочке доверия для клиента.

  Чтобы клиент мог пройти проверку сертификата, профиль должен содержать CRL от каждого промежуточного CA в цепочке доверия, и сертификат не может быть указан ни в одном из CRL как отозванный. Если в профиле отсутствует CRL для любого из промежуточных центров сертификации или сертификат указан как отозванный в любом из этих списков отзыва сертификатов, запрос клиента на сеанс SSL для виртуальной службы отклоняется.

  Примечание. Другая опция в профиле PKI (Игнорировать одноранговую цепочку) контролирует, как Avi Vantage собирает цепочку доверия для клиента, в частности, разрешено ли использование промежуточных сертификатов, представленных клиентом.Если включена полная проверка CRL, профиль PKI должен содержать CRL от подписывающих центров сертификации для каждого сертификата, который используется для построения цепочки доверия данного клиента, независимо от того, получены ли промежуточные сертификаты от клиента или из профиля PKI.

Вот пример профиля PKI с включенной проверкой CRL. Этот профиль также содержит промежуточный и корневой сертификаты, которые образуют цепочку доверия для сертификата сервера. Профиль также содержит списки отзыва сертификатов от органов выдачи для сервера и промежуточных сертификатов.CRL www.root.client.com используется для проверки действительности сертификата www.intermediate.client.com. Аналогичным образом, CRL www.intermediate.client.com используется для проверки того, действителен ли «клиентский» (листовой) сертификат www.client.client.com.

Включение полной цепочки проверки CRL

1. Перейдите в Приложения> Шаблоны.

2. Выберите Безопасность и щелкните Профиль PKI.

3. Щелкните значок редактирования рядом с профилем PKI или щелкните «Создать», чтобы создать новый.

4. Установите флажок (выберите) Включить проверку CRL.

5. При создании нового профиля введите имя и добавьте файлы ключа, сертификата и CRL.