Закон эми формула: Правило Ленца. Закон электромагнитной индукции . Видеоурок. Физика 11 Класс

правило Ленца, уравнения Максвелла в интегральной форме, электромагнитная индукция

В статье расскажем что такое электромагнитная индукция, подробно опишем закон Фарадея и правило Ленца, а так же немного затронем тему уравнений Максвелла.

Электромагнитная индукция

Суть электромагнитной индукции заключается в том, что изменение магнитного поля, покрывающего электрическую цепь, вызывает возникновение электродвижущей силы в этой цепи, которая в случае замкнутой цепи вызывает протекание электрического тока. Если цепь, в которой мы должны генерировать электродвижущую силу, состоит из катушки и прикрепленного к ней амперметра, то источник изменяющегося магнитного поля, который включает в себя катушку, может быть адекватно перемещен постоянным магнитом или движущимся электромагнитом, в котором мы меняем ток питания. В каждом из этих случаев магнитное поле, которое пронизывает катушку, изменяется со временем.

В общем, изменение магнитного потока в цепи амперметра вызывает электрический ток в этой цепи.

Источником индуктивных явлений снова является сила Лоренца F, которая возникает, когда заряд q движется со скоростью v в магнитном поле B

F = q * v * B

Когда направляющая перемещается в поле B, подвижные носители нагрузки будут смещаться под действием силы Лоренца до тех пор, пока в проводнике не появится электрическое поле E, а сила, действующая на носители, F = q * E, уравнивает силу Лоренца. Когда линейный проводник длины l движется с постоянной скоростью v в однородном магнитном поле B, направленном перпендикулярно оси проводника и вектору скорости v , как на чертеже:

тогда мы сохраним условие баланса между силой Лоренца и силой отталкивания между зарядами в виде уравнения:

q*v*B = q*E ,

следовательно

v*B = E = V / l ,

где V — разность потенциалов на концах проводника длиной l. Следовательно, значение этой разности потенциалов:

Если вектор v не перпендикулярен полю B , но образует с ним угол N , то разность потенциалов на концах направляющей будет:

V = v * B * l * sin θ

Это означает, что перемещение проводника вдоль направления поля B не будет генерировать в нем электродвижущую силу. Нетрудно доказать, что в случае направляющей любой формы разность потенциалов между точками а и b направляющей равна:

Когда прямоугольная рамка со сторонами a и b вращается в однородном магнитном поле B с постоянной угловой скоростью T

это электродвижущая сила V, генерируемая с обеих сторон рамы:

Магнитные силы, действующие в двух других сторонах петли, перпендикулярны этим сторонам и не влияют на электродвижущую силу. Посредством соответствующего способа получения генерируемого напряжения можно реализовать простейшие модели генераторов переменного тока (а) и постоянного тока (b), как показано на рисунке:

В природе и технике существует огромное количество явлений, вызванных электромагнитной индукцией, то есть генерацией электродвижущей силы в пространстве, где существует изменяющееся магнитное поле. Все эти явления описываются одним замечательным, компактным уравнением, являющимся содержанием закона Фарадея.

Формулы и объяснение закона Фарадея

Большое открытие Майкла Фарадея (1791 — 1867) состояло в том, что он нашел правило, управляющие электромагнитной индукцией. В результате многолетних экспериментов Фарадей заявил, что электродвижущая сила E появляется в проводнике при изменении магнитного поля, окружающего этот проводник, величина генерируемой электродвижущей силы пропорциональна скорости магнитного поля, и что направление индуцированной электродвижущей силы зависит от направления, в котором изменяется магнитное поле. Все эти факты содержатся только в одном уравнении:

где dΦ _B — элементарный поток магнитного поля

В общем случае, даже когда проводников нет, электродвижущая сила равна циркуляции электрического поля E вдоль замкнутого контура:

Таким образом , закон Фарадея может быть записан в обобщенной форме:

Обратите внимание, сколько факторов может изменить значение потока:

1. Изменение значения вектора B ;

2. Изменение значения площади поверхности d A ;

3. Путем изменения угла между B и d А ;

4. Одновременное изменение B и d А ;

5. Одновременное изменение В и угла ;

6. Одновременное изменение d A и угла.

Нельзя не заметить появившийся здесь знак минус! Этот знак минус в законе Фарадея был назван правилом Ленца, который можно понимать как правило неповиновения в электродинамике.

Правило Ленца

Правило Ленца (знак минуса в законе Фарадея) определяет, что индукционный электрический ток в проводнике, возникающий при изменении магнитного потока, направлен таким образом, что его магнитное поле противодействует изменению магнитного потока.

Закон индукции Фарадея вместе с правилом Ленца представляет собой анимацию, в которой движение постоянного магнита вызывает создание электродвижущей силы в катушке, покрытой полем магнита.

Индукционный ток может создаваться не только в обмотках, но и в сплошных металлических блоках, помещенных в изменяющиеся магнитные поля.

Пример: так называемый вихревой ток, схематически показанный на рисунке:

Когда постоянное магнитное поле приложено к вращающейся алюминиевой мишени, то в мишени создаются два семейства противоположно направленных токов. Магнитное поле вихревых токов направлено так, что часть диска, которая выходит из поля, будет втянута обратно в поле, а часть диска, которая входит в область поля, будет вытеснена из этого поля.

Вихревые токи часто нежелательны, например, в сердечниках трансформатора, где они вызывают потери тепла. Для ограничения вихревых токов сердечники трансформатора выполнены в виде стопок из листового металла.

Уравнения Максвелла в интегральной форме

Закон Фарадея содержит: обобщенный закон Ампера, закон Гаусса для электрического поля и закон Гаусса для магнитного поля в системе из четырех уравнений Максвелла. Эти уравнения были представлены применительно к макроскопическим контурам и замкнутым поверхностям. По этой причине мы говорим, что это уравнения Максвелла в интегральной форме. Давайте посмотрим на эти уравнения еще раз.

Закон Фарадея

Обобщенный закон Ампера

Закон Гаусса для электрического поля

Закон Гаусса для магнитного поля

Интегральные уравнения Максвелла описывают электрические и магнитные явления в макроскопическом масштабе. Ведь для их формулировки нужны контуры, замкнутые поверхности, токи и потоки полей. Однако чрезвычайно важно знать, что происходит с электрическими и магнитными полями в отдельных точках, то есть в микроскопическом масштабе. Тогда можно будет описать такие явления как электромагнитные волны.  

Для микроскопического описания электрических и магнитных явлений используются уравнения Максвелла в дифференциальной форме. Чтобы получить их, мы применим две математические теоремы к уравнениям в интегральной форме: теорема Гаусса-Остроградского и теорема Стокса.

 Следует отметить, что преобразование уравнений Максвелла между целочисленной и дифференциальной формами получается в результате только математических операций. Это означает физическую эквивалентность этих двух форм уравнений Максвелла.

Теорема Гаусса-Остроградского и теорема Стокса, несмотря на их кажущуюся сложность, концептуально совершенно просты и легко интуитивно принимаются. Обе эти тему будут представлены в следующей статье.

Явление ЭМИ. Закон Фарадея. Вихревые токи — Студопедия

К началу К следующей лекции

К содержанию К титулу

[1] М. Фарадей (1791–1867) – английский физик.

В 1821 году Эрстед обнаружил, что любой ток создает вокруг себя магнитное поле. Возник вопрос: способно ли магнитное поле порождать электрический ток? Само сочетание «ЭМИ» означает создание электричества с помощью магнетизма.

Фарадей обнаружил, что в проводящем контуре возникает электрический ток при изменении магнитного потока через контур (рис.1). Он показал, что величина индукционного тока зависит не от , а от (вводя в соленоид с током железный сердечник, ).

ЭМИ — явление возникновения индукционного тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока через площадь, ограниченную этим контуром.

Экспериментально было установлено, что величина I_i не зависит от способа изменения Ф, а определяется лишь скоростью его изменения. Максвелл обобщил результаты экспериментов Фарадея и сформулировал закон ЭМИ в математическом виде.

Если в контуре протекает ток I_i, значит, в нем действует э.д.с., которая получила название э.д.с. ЭМИ.

Закон Фарадея для ЭМИ:

.

Э.д.с. ЭМИ в замкнутом контуре равна скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную этим контуром, взятой со знаком «минус».

деформация изменение В вращение

контура

При экспериментах можно наблюдать эффект, который дает каждое из слагаемых. Знак «минус» имеет принципиальное значение и отражает закон сохранения энергии. Вначале он был установлен экспериментально профессором Петербургского университета Э.Х. Ленцем в 1834 году.

Правило Ленца: индукционный ток всегда направлен так, чтобы своим магнитным полем противодействовать причине, его вызвавшей.

Немецкий физик Г. Гельмгольц показал, что основной закон ЭМИ является следствием закона сохранения энергии.

Рассмотрим замкнутый проводящий контур, помещенный в неоднородное магнитное поле. Если в него включить гальванический элемент (рис. 2), то под действием сил Ампера незакрепленный контур придет в движение.

— работа, совершенная силой Ампера при перемещении контура,

— изменение магнитного потока сквозь площадь контура за время ,

— работа, совершаемая током за время по преодолению электрического сопротивления цепи,

— полная работа за время , совершаемая гальваническим элементом.

— по закону сохранения энергии.

, где

Таким образом, при изменении магнитного потока, сцепленного с контуром, в контуре возникает добавочная .

Природа ЭМИ.

1. Если проводник движется в постоянном магнитном поле, возникновение ЭМИ объединяется действием силы Лоренца на заряды внутри проводника (свободные электроны). Между концами проводника возникает разность потенциалов (рис. 3), т.е. электрическое поле с напряженностью . Перераспределение свободных электронов прекращается, когда сила, действующая на них со стороны электрического поля, равна F_л.

, если ,

(т.к. ), , ,

,

где — магнитный поток сквозь поверхность, прочерчиваемую проводником при его движении.

Если проводник замкнуть, в нем возникнет :

, где- сопротивление проводника.

Направление определяется правилом правой руки: если ладонь правой руки расположить так, чтобы магнитные силовые линии входили в нее, а большой палец, отставленный на 90⁰ сонаправить с движением проводника, то 4 вытянутых пальца покажут направление .

2. Если неподвижный замкнутый проводник находится в переменном магнитном поле, сила Лоренца не действует на неподвижные заряды. Максвелл предположил, что переменное магнитное поле возбуждает в окружающем пространстве переменное вихревое электрическое поле, которое является причиной возникновения в неподвижном проводнике.

Циркуляция вектора напряженности этого поля по любому неподвижному замкнутому контуру L представляет собой :

Вихревые токи (токи Фуко)

Индукционные токи могут возбуждаться и в сплошных массивных проводниках, при этом замкнутая цепь индукционного тока образуется в толще самого проводника и они носят вихревой характер. Вихревые токи вызывают сильное нагревание проводников. Впервые на это обратил внимание французский физик Л. Фуко.

Применение токов Фуко.

1. Тепловое действие токов Фуко используют в индукционных печах. Такая печь представляет собой катушку, питаемую высокочастотным током большой силы, внутрь которой помещают проводящее тело, которое разогревается токами Фуко до плавления. Так осуществляют плавление металлов в вакууме для получения материалов высокой чистоты.

2. Прогрев внутренних металлических частей вакуумных установок для их обезгазживания.

3. Для успокоения (демпфирования) подвижных частей различных приборов. Токи Фуко, как индукционные токи, подчиняются правилу Ленца. Если между полюсами не включенного электромагнита массивный медный маятник совершает практически незатухающие колебания, то при включении тока он испытывает сильное торможение и очень быстро останавливается. Это объясняется тем, что возникающие токи Фуко направлены так, что действующая на них со стороны магнитного поля сила Ампера тормозит движение маятника.

Во многих случаях токи Фуко нежелательны. Так сердечники трансформаторов набирают из тонких пластин, разделенных изолирующими прослойками, для предотвращения потерь энергии на нагревание.

Явление ЭМИ применяется для преобразования механической энергии в энергию электрического тока. Для этого используются генераторы переменного тока, принцип действия которых основан на возникновении e_i в рамке, вращающейся в однородном магнитном поле.

Физика 11 класс. Все формулы и определения

Физика 11 класс. Все формулы и определения

«Физика 11 класс. Все формулы и определения» — это Справочник по физике для учащихся 11 класса, доступный для просмотра в Интернете с компьютера, планшета и смартфона. Автор справочных таблиц: Е.А. Марон (кандидат пед. наук, учитель физики). Смотрите также справочные материалы по физике за другие классы:

Формулы 7 класс
 Формулы 8 класс
 Формулы 9 класс
 Формулы 10 класс

В пособии «Физика 11 класс. Все формулы и определения» представлено 30 тем за 11 класс.

1 Магнитное поле и его свойства

Магнитное поле и его свойства. Опыт Ампера. Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Модуль вектора магнитной индукции

2 Сила Ампера. Сила Лоренца

Сила Ампера. Сила Лоренца. Движение q в однородном магнитном поле.

3 Явление электромагнитной индукции

Явление электромагнитной индукции (ЭМИ). Магнитный поток. Правило Ленца. Закон ЭМИ.

4 Самоиндукция

Самоиндукция. Проявление самоиндукции. Индуктивность. Энергия МП тока. Теория Максвелла

5 Механические колебания

Механические колебания. Условия возникновения свободных колебаний. Характеристики механических колебаний. Математический маятник. Гармонические колебания.

6 Фаза колебаний. Затухающие и вынужденные колебания

Фаза колебаний. Сдвиг фаз колебаний. Затухающие и вынужденные колебания

7 Механические волны

Механические волны. Причины возникновения. Продольные волны. Распространение волн в упругих средах

8 Колебательный контур

Колебательный контур. Электромагнитные колебания. Аналогия. Формула Томсона

9 Переменный ток

Переменный ток. Активное сопротивление. Средняя мощность. Резонанс

10 Генерирование электроэнергии

Генерирование электроэнергии. Индукционный генератор переменного тока. Передача электроэнергии

11 Трансформаторы

Трансформаторы. Устройство трансформатора. Работа нагруженного трансформатора и на холостом ходу

12 Электромагнитные волны

Электромагнитные волны. Опыты Герца.

13 Принципы радиосвязи

Принципы радиосвязи. Амплитудная модуляция. Детектирование. Распространение радиоволн. Радиолокация

14 Световые волны.

Световые волны.

15 Законы отражения и преломления света

Закон отражения света. Закон преломления света

16 Линза

Линза. Виды линз. Оптическая сила линз. Формула тонкой линзы. Построение изображения в линзах.

17 Свойства световых волн

Свойства световых волн. Опыты Ньютона. Интерференция света. Дифракция. Естественный свет

18 Элементы теории относительности

Элементы теории относительности. Принцип относительности. Постулаты теории. Основные следствия из теории относительности

19 Излучение и спектры

Излучение и спектры. Виды излучений. Виды спектров. Спектральный анализ

20 Виды электромагнитных излучений

Виды электромагнитных излучений. Инфракрасное и ультрафиолетовое излучения. Рентгеновские лучи.

21 Световые кванты. Фотоэффект

Световые кванты. Фотоэффект. Законы фотоэффекта.

22 Теория фотоэффекта

Теория фотоэффекта. Формула Планка. Уравнение Эйнштейна. Фотоны. Корпускулярно-волновой дуализм света.

23 Строение атома

Строение атома. Опыт Резерфорда. Планетарная модель атома и ее противоречия. Постулаты Бора.

24 Лазеры

Лазеры. Индуцированное излучение. Свойства лазерного излучения. Принцип действия лазера

25 Методы наблюдения и регистрации элементарных частиц

Методы наблюдения и регистрации элементарных частиц. Счетчик Гейгера. Камера Вильсона. Пузырьковая камера. Метод толстослойных фотоэмульсий

26 Явление радиоактивности

Явление радиоактивности. Опыт Резерфорда. Свойства излучений. Закон радиоактивного распада. Изотопы.

27 Строение атомного ядра

Строение атомного ядра. Открытие нейтрона. Модель ядра. Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции

28 Деление ядер урана

Деление ядер урана. Механизм деления урана. Цепные ядерные реакции. Образование плутония

29 Ядерный реактор. Термоядерные реакции

Ядерный реактор. Термоядерные реакции

30 Биологическое действие радиоактивных излучений

Биологическое действие радиоактивных излучений. Поглощенная доза излучений. Экспозиционная доза. Эквивалентная доза поглощенного излучения. Радиационные эффекты

---

Справочник «Физика 11 класс. Все формулы и темы». Смотрите также другие Справочники по физике:

Формулы 7 класс
 Формулы 8 класс
 Формулы 9 класс
 Формулы 10 класс

Ответы на вопросы к §11

1. Что называется магнитным потоком (потоком магнитной индукции)?

2. Почему закон электромагнитной индукции формулируется для ЭДС, а не для силы тока?

3. Как формулируется закон электромагнитной индукции?

4. Почему в формуле для закона электромагнитной индукции стоит знак «—»?

Формула закона

Ампера — формулы, обозначения и решенные примеры

• • БЕСПЛАТНАЯ ЗАПИСЬ КЛАСС
  • КОНКУРСНЫЕ ЭКЗАМЕНА
    • BNAT
    • Классы
      • Класс 1-3
      • Класс 4-5
      • Класс 6-10
      • Класс 110003 CBSE
        • Книги NCERT
          • Книги NCERT для класса 5
          • Книги NCERT, класс 6
          • Книги NCERT для класса 7
          • Книги NCERT для класса 8
          • Книги NCERT для класса 9
          • Книги NCERT для класса 10
          • NCERT Книги для класса 11
          • NCERT Книги для класса 12
        • NCERT Exemplar
          • NCERT Exemplar Class 8
          • NCERT Exemplar Class 9
          • NCERT Exemplar Class 10
          • NCERT Exemplar Class 11

          9plar

          • RS Aggarwal
            • RS Aggarwal Решения класса 12
            • RS Aggarwal Class 11 Solutions
            • RS Aggarwal Решения класса 10
            • Решения RS Aggarwal класса 9
            • Решения RS Aggarwal класса 8
            • Решения RS Aggarwal класса 7
            • Решения RS Aggarwal класса 6
          • RD Sharma
            • RD Sharma Class 6 Решения
            • RD Sharma Class 7 Решения
            • Решения RD Sharma Class 8
            • Решения RD Sharma Class 9
            • Решения RD Sharma Class 10
            • Решения RD Sharma Class 11
            • Решения RD Sharma Class 12
          • PHYSICS
            • Механика
            • Оптика
            • Термодинамика
            • Электромагнетизм
          • ХИМИЯ
            • Органическая химия
            • Неорганическая химия
            • Периодическая таблица
          • MATHS
            • Статистика
            • 9000 Pro Числа
            • Числа
            • Числа
            • Число чисел Тр Игонометрические функции
            • Взаимосвязи и функции
            • Последовательности и серии
            • Таблицы умножения
            • Детерминанты и матрицы
            • Прибыль и убытки
            • Полиномиальные уравнения
            • Деление фракций
          • Microology

          0003000
        • FORMULAS
          • Математические формулы
          • Алгебраные формулы
          • Тригонометрические формулы
          • Геометрические формулы
        • КАЛЬКУЛЯТОРЫ
          • Математические калькуляторы

          0003000

          • 000 CALCULATORS
          • 000
          • 000 Калькуляторы по химии 900 Образцы документов для класса 6
          • Образцы документов CBSE для класса 7
          • Образцы документов CBSE для класса 8
          • Образцы документов CBSE для класса 9
          • Образцы документов CBSE для класса 10
          • Образцы документов CBSE для класса 1 1
          • Образцы документов CBSE для класса 12
        • Вопросники предыдущего года CBSE
          • Вопросники предыдущего года CBSE, класс 10
          • Вопросники предыдущего года CBSE, класс 12
        • HC Verma Solutions
          • HC Verma Solutions Класс 11 Физика
          • HC Verma Solutions Класс 12 Физика
        • Решения Лакмира Сингха
          • Решения Лахмира Сингха класса 9
          • Решения Лахмира Сингха класса 10
          • Решения Лакмира Сингха класса 8

        9000 Класс

        9000BSE 9000 Примечания3 2 6 Примечания CBSE

      • Примечания CBSE класса 7

      Примечания

      • Примечания CBSE класса 8
      • Примечания CBSE класса 9
      • Примечания CBSE класса 10
      • Примечания CBSE класса 11
      • Класс 12 Примечания CBSE
    • Примечания к редакции 9000 CBSE 9000 Примечания к редакции класса 9
    • CBSE Примечания к редакции класса 10
    • CBSE Примечания к редакции класса 11
    • Примечания к редакции класса 12 CBSE
  • Дополнительные вопросы CBSE
    • Дополнительные вопросы по математике класса 8 CBSE
    • Дополнительные вопросы по науке 8 класса CBSE
    • Дополнительные вопросы по математике класса 9 CBSE
    • Дополнительные вопросы по науке
    • CBSE Class 9 Вопросы
    • CBSE Class 10 Дополнительные вопросы по математике
    • CBSE Class 10 Science Extra questions
  • CBSE Class
    • Class 3
    • Class 4
    • Class 5
    • Class 6
    • Class 7
    • Class 8 Класс 9
    • Класс 10
    • Класс 11
    • Класс 12
  • Учебные решения
• Решения NCERT
  • Решения NCERT для класса 11
    • Решения NCERT для класса 11 по физике
    • Решения NCERT для класса 11 Химия
    • Решения NCERT для биологии класса 11
    • Решение NCERT s Для класса 11 по математике
    • NCERT Solutions Class 11 Accountancy
    • NCERT Solutions Class 11 Business Studies
    • NCERT Solutions Class 11 Economics
    • NCERT Solutions Class 11 Statistics
    • NCERT Solutions Class 11 Commerce
  • NCERT Solutions for Class 12
    • Решения NCERT для физики класса 12
    • Решения NCERT для химии класса 12
    • Решения NCERT для биологии класса 12
    • Решения NCERT для математики класса 12
    • Решения NCERT, класс 12, бухгалтерия
    • Решения NCERT, класс 12, бизнес-исследования
    • NCERT Solutions Class 12 Economics
    • NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 1
    • NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 2
    • NCERT Solutions Class 12 Micro-Economics
    • NCERT Solutions Class 12 Commerce
    • NCERT Solutions Class 12 Macro-Economics
  • NCERT Solut Ионы Для класса 4
    • Решения NCERT для математики класса 4
    • Решения NCERT для класса 4 EVS
  • Решения NCERT для класса 5
    • Решения NCERT для математики класса 5
    • Решения NCERT для класса 5 EVS
  • Решения NCERT для класса 6
    • Решения NCERT для математики класса 6
    • Решения NCERT для науки класса 6
    • Решения NCERT для класса 6 по социальным наукам
    • Решения NCERT для класса 6 Английский язык
  • Решения NCERT для класса 7
    • Решения NCERT для математики класса 7
    • Решения NCERT для науки класса 7
    • Решения NCERT для социальных наук класса 7
    • Решения NCERT для класса 7 Английский язык
  • Решения NCERT для класса 8
    • Решения NCERT для математики класса 8
    • Решения NCERT для науки 8 класса
    • Решения NCERT для социальных наук 8 класса ce
    • Решения NCERT для класса 8 Английский
  • Решения NCERT для класса 9
    • Решения NCERT для класса 9 по социальным наукам
  • Решения NCERT для математики класса 9
    • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 1
    • Решения NCERT для математики класса 9, глава 2

    Решения NCERT

    • для математики класса 9, глава 3
    • Решения NCERT для математики класса 9, глава 4
    • Решения NCERT для математики класса 9, глава 5

    Решения NCERT

    • для математики класса 9, глава 6
    • Решения NCERT для математики класса 9, глава 7

    Решения NCERT

    • для математики класса 9, глава 8
    • Решения NCERT для математики класса 9, глава 9
    • Решения NCERT для математики класса 9, глава 10

    Решения NCERT

    • для математики класса 9, глава 11

    Решения

    • NCERT для математики класса 9 Глава 12

    Решения NCERT

    • для математики класса 9 Глава 13
    • NCER Решения T для математики класса 9 Глава 14
    • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 15
  • Решения NCERT для науки класса 9
    • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 1
    • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 2
    • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 3
    • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 4
    • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 5
    • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 6
    • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 7
    • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 8
    • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 9
    • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 10
    • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 12
    • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 11
    • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 13

    Решения NCERT

    • для науки класса 9 Глава 14
    • Решения NCERT для класса 9 по науке Глава 15
  • Решения NCERT для класса 10
    • Решения NCERT для класса 10 по социальным наукам
  • Решения NCERT для математики класса 10
    • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 1
    • Решения NCERT для математики класса 10, глава 2
    • Решения NCERT для математики класса 10, глава 3
    • Решения NCERT для математики класса 10, глава 4
    • Решения NCERT для математики класса 10, глава 5
    • Решения NCERT для математики класса 10, глава 6
    • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 7
    • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 8
    • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 9
    • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 10
    • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 11
    • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 12
    • Решения NCERT для математики класса 10 Глава ter 13
    • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 14
    • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 15
  • Решения NCERT для науки класса 10
    • Решения NCERT для класса 10 науки Глава 1
    • Решения NCERT для класса 10 Наука, глава 2
    • Решения NCERT для класса 10, глава 3
    • Решения NCERT для класса 10, глава 4
    • Решения NCERT для класса 10, глава 5
    • Решения NCERT для класса 10, глава 6
    • Решения NCERT для класса 10 Наука, глава 7
    • Решения NCERT для класса 10, глава 8,
    • Решения NCERT для класса 10, глава 9
    • Решения NCERT для класса 10, глава 10
    • Решения NCERT для класса 10, глава 11
    • Решения NCERT для класса 10 Наука Глава 12
    • Решения NCERT для класса 10 Наука Глава 13
    • NCERT S Решения для класса 10 по науке Глава 14
    • Решения NCERT для класса 10 по науке Глава 15
    • Решения NCERT для класса 10 по науке Глава 16
  • Программа NCERT
  • NCERT
• Commerce
  • Class 11 Commerce Syllabus
    • Учебный план класса 11
    • Учебный план бизнес-класса 11 класса
    • Учебный план экономического факультета 11
  • Учебный план по коммерции 12 класса
    • Учебный план класса 12
    • Учебный план бизнес-класса 12

    Учебный план

    • Класс 12 Образцы документов для коммерции
      • Образцы документов для коммерции класса 11
      • Образцы документов для коммерции класса 12
    • TS Grewal Solutions
      • TS Grewal Solutions Class 12 Accountancy
      • TS Grewal Solutions Class 11 Accountancy
    • Отчет о движении денежных средств 9 0004
    • Что такое предпринимательство
    • Защита потребителей
    • Что такое основные средства
    • Что такое баланс
    • Что такое фискальный дефицит
    • Что такое акции
    • Разница между продажами и маркетингом

  03

  • Образцы документов ICSE
  • Вопросы ICSE
  • ML Aggarwal Solutions
    • ML Aggarwal Solutions Class 10 Maths
    • ML Aggarwal Solutions Class 9 Maths
    • ML Aggarwal Solutions Class 8 Maths
    • ML Aggarwal Solutions Class 7 Maths Решения Математика класса 6
  • Решения Селины
    • Решения Селины для класса 8
    • Решения Селины для класса 10
    • Решение Селины для класса 9
  • Решения Фрэнка
    • Решения Фрэнка для математики класса 10
    • Франк Решения для математики 9 класса

    9000 4

  • ICSE Class
    • ICSE Class 6
    • ICSE Class 7
    • ICSE Class 8
    • ICSE Class 9
    • ICSE Class 10
    • ISC Class 11
    • ISC Class 12
• IC
• 900 Экзамен по IAS
  • Экзамен по государственной службе
  • Программа UPSC
  • Бесплатная подготовка к IAS
  • Текущие события
  • Список статей IAS
  • Мок-тест IAS 2019
    • Мок-тест IAS 2019 1
    • Мок-тест IAS4

    2

  • Комиссия по государственным услугам
    • Экзамен KPSC KAS
    • Экзамен UPPSC PCS
    • Экзамен MPSC
    • Экзамен RPSC RAS ​​
    • TNPSC Group 1
    • APPSC Group 1
    • Экзамен BPSC
    • Экзамен WPSC
    • Экзамен JPSC
    • Экзамен GPSC
  • Вопросник UPSC 2019
    • Ответный ключ UPSC 2019
  • 900 10 Коучинг IAS
    • Коучинг IAS Бангалор
    • Коучинг IAS Дели
    • Коучинг IAS Ченнаи
    • Коучинг IAS Хайдарабад
    • Коучинг IAS Мумбаи
• JEE4

9000 JEE 9000 JEE 9000 Advanced

• Образец статьи JEE
• Вопросник JEE
• Биномиальная теорема
• Статьи JEE
• Квадратное уравнение

.

Что такое закон Ома — формульное уравнение »Электроника

Закон Ома — один из самых фундаментальных законов теории электричества. Формула или уравнение закона Ома связывает напряжение и ток со свойствами проводника, то есть его сопротивлением в цепи.

Учебное пособие по сопротивлению Включает:
Что такое сопротивление
Закон Ома
Удельное сопротивление
Таблица удельного сопротивления для распространенных материалов
Температурный коэффициент сопротивления
Электрическая проводимость
Последовательные и параллельные резисторы
Таблица параллельных резисторов
Калькулятор параллельных резисторов

Закон Ома — один из самых фундаментальных и важных законов, регулирующих электрические и электронные схемы.Он связывает ток, напряжение и сопротивление для линейного устройства, так что, если известны два, можно вычислить третье.

Поскольку ток, напряжение и сопротивление являются тремя основными величинами цепи, это означает, что закон Ома также чрезвычайно важен.

Закон Ома используется во всех областях электротехники и электроники. Он используется для расчета номинала резисторов, необходимых в цепях, а также может использоваться для определения тока, протекающего в цепи, где напряжение может быть легко измерено на известном резисторе, но более того, закон Ома используется в огромное количество вычислений во всех формах электрических и электронных схем — практически везде, где течет ток.

Открытие закона Ома

Существует математическая зависимость, связывающая ток, напряжение и сопротивление. Немецкий ученый по имени Георг Ом провел много экспериментов, пытаясь показать связь между ними. В те дни, когда он проводил свои эксперименты, не было измерителей, которые мы знаем сегодня.

Только после значительных усилий и со второй попытки ему удалось разработать то, что мы знаем сегодня как закон Ома.

Примечание по Георгу Ому:

Родившийся в Эрлангене, примерно в 50 милях к северу от Мюнхена в 1879 году, Георг Ом стал одним из тех, кто много исследовал новую науку, связанную с электричеством, обнаружив взаимосвязь между напряжением и током в проводнике — этот закон теперь назвал Закон Ома в честь проделанной им работы.

Подробнее о Георг Ом.

Что такое закон Ома?

Закон

Ома описывает способ протекания тока через материал при приложении разных уровней напряжения. Некоторые материалы, такие как электрические провода, имеют небольшое сопротивление току, и этот тип материала называется проводником. Следовательно, если этот провод, например, проложить прямо напротив батареи, будет протекать большой ток.

В других случаях другой материал может препятствовать прохождению тока, но все же пропускать его. В электрических схемах эти компоненты часто называют резисторами. Однако другие материалы практически не пропускают ток, и эти материалы называются изоляторами.

Ом посмотрел на то, как ток течет в различных материалах, и смог разработать свой закон, который мы теперь называем законом Ома.

Чтобы получить первое представление о том, что происходит, можно сравнить электрическую ситуацию с течением воды в трубе.Напряжение представлено давлением воды в трубе, ток представлен количеством воды, протекающей по трубе, и, наконец, сопротивление равно размеру трубы.

Можно представить, что чем шире труба, тем больше будет течь воды. Причина этого в том, что большему количеству воды легче проходить через более широкую трубу, чем через более узкую — более узкая труба оказывает большее сопротивление потоку воды. Кроме того, если давление в электронной трубе больше, то по той же трубе будет течь больше воды.

Ом определил, что для обычных материалов удвоение напряжения удваивает ток, протекающий для данного компонента. Различные материалы или одни и те же материалы с разной формой будут иметь разные уровни сопротивления току.

Определение закона Ома

Закон Ома гласит, что ток, протекающий в цепи, прямо пропорционален приложенной разности потенциалов и обратно пропорционален сопротивлению в цепи.

Другими словами, удвоив напряжение в цепи, удвоится и ток. Однако если сопротивление удвоить, ток упадет вдвое.

В этом математическом соотношении единица сопротивления измеряется в Ом.

Формула закона Ома

Формула или уравнение закона Ома очень проста.

Закон Ома можно выразить в математической форме:

Где:
В = напряжение, выраженное в вольтах
I = ток, выраженный в амперах
R = сопротивление, выраженное в омах

Формулой можно управлять так, чтобы, если известны любые две величины, можно было бы вычислить третью.

Треугольник закона Ома

Чтобы помочь запомнить формулу, можно использовать треугольник с одной стороной, горизонтальной, и вершиной наверху в виде пирамиды. Иногда это называют треугольником закона Ома.

В верхнем углу треугольника закона Ома находится буква V, в левом углу — буква I, а в правом нижнем углу — R.

Чтобы использовать треугольник, закройте неизвестное количество, а затем вычислите его по двум другим. Если они выстроены в линию, они умножаются, но если один находится поверх другого, их следует разделить.Другими словами, если необходимо рассчитать ток, напряжение делится на сопротивление, то есть V / R и т. Д.

Если необходимо рассчитать напряжение, оно определяется путем умножения силы тока на сопротивление, т.е. I x R.

Пример расчета закона Ома

Если на резистор 500 Ом подается напряжение 10 В, определите величину тока, который будет протекать.

Глядя на треугольник закона Ома, ток неизвестен, а напряжение и сопротивление остаются известными значениями.

Таким образом, ток определяется делением напряжения на сопротивление.

I = VR = 10500 = 0,02 A = 20 мА

Пример 2
Подобным образом можно использовать закон Ома, чтобы найти сопротивление, если известны ток и напряжение. Возьмем, к примеру, напряжение 10 вольт, а ток 0,1 А. Используя треугольник закона Ома, можно увидеть, что:

Пример 3
Наконец, другая комбинация состоит в том, что если сопротивление и ток известны, то можно рассчитать ожидаемое напряжение на сопротивлении.Возьмем для примера расстояние 250 Ом, через которое протекает ток 0,1 А, тогда напряжение можно рассчитать следующим образом:

V = I R = 0,1 × 250 = 25 вольт

Линейный график

Можно увидеть, что если бы напряжение и ток были нанесены на график для фиксированного резистора или длины провода и т. Д., То была бы линейная кривая.

График напряжения и тока для линейного сопротивления

Видно, что удвоение напряжения удваивает ток, который проходит через конкретный элемент схемы.

На графике есть две линии, одна для более высокого сопротивления — эта требует приложения большего напряжения для данного протекающего тока. Соответственно, он должен иметь более высокое сопротивление. И наоборот, кривая для более низкого сопротивления показывает компонент, который требует приложения более низкого напряжения для данного тока.

Нелинейные компоненты

Закон

Ома в своей основной форме, где удвоение напряжения приводит к удвоению тока, применяется к линейным компонентам, таким как обычные резисторы.Некоторые компоненты, такие как диоды, имеют нелинейные кривые, где на сопротивление влияет приложенное напряжение.

Закон Ома — одно из основных понятий в области электротехники и электроники. Концепция элемента, имеющего определенное сопротивление, которое определяет количество тока, протекающего через него при определенном напряжении, является ключом к работе практически всех цепей.

Дополнительные основные понятия:
Напряжение
ток
Сопротивление
Емкость
Мощность
Трансформеры
RF шум
Децибел, дБ
Q, добротность

Вернуться в меню «Основные понятия».. .

.

Закон Ома Формулы • Закон Ома

Формула закона

Ома помогает рассчитать напряжение, ток и сопротивление. Смешав закон Ома с законом джоуля, можно легко получить формулу мощности. Давайте посмотрим на формулы:

Формула расчета напряжения

Если заданы ток и сопротивление используйте V = IR для расчета напряжения.

Пример №1: Найдите напряжение, приложенное к резисторам 10 кОм, когда через них протекает ток 5 мА

Решение: V = 10 кОм * 5 мА = 50 В

Когда заданы ток и мощность, используйте V = P / I, чтобы найти вольт.

Пример № 2: Найдите напряжение, приложенное к неизвестному резистору, который рассеивает мощность 20 Вт при протекании через него тока 5 А.

Решение: V = 20 Вт / 5 A = 4 В

Когда указаны мощность и сопротивление используйте V = √P * R, чтобы найти вольт.

Пример № 3: Найдите напряжение, приложенное к резистору 200 Ом, который рассеивает мощность 20 Вт.

Решение: V = √200 Ом * 20 Вт = 63,24 В

Текущая формула расчета

Если заданы напряжение и сопротивление используйте R = P / I для расчета тока.

Пример №4: Найдите ток, протекающий через резистор 2,5 МОм, когда к нему приложена разность потенциалов 20 В.

Решение: I = V / R = 20 В / 2,5 МОм = 8 мкА

Вот еще один пример расчета тока через резистор 47 Ом.

Когда указаны мощность и напряжение, используйте I = P / V для расчета ампер.

Пример № 5: Найдите ток, протекающий через неизвестный резистор, который рассеивает мощность 20 Вт при понижении на нем 10 В.

Решение: I = P / V = ​​20 Вт / 10 В = 2 A

Если мощность и сопротивление известны , используйте I = √P / R для расчета ампер.

Пример № 6: Резистор 15 кОм рассеивает мощность 5 Вт. Найдите значение тока, протекающего через него.

Решение: I = √P / R = √5 / 15 = 0,577 мА

Формула расчета сопротивления

Если мощность и ток известны , используйте R = P / I ² для расчета сопротивления.

Пример № 7: Найдите значение неизвестного резистора, который рассеивает 30 Вт, когда через него протекает ток 5 мА.

Решение: R = 30 / (5 мА) ² = 1,2 МОм

Когда напряжение и ток известны , используйте R = V / I для расчета номинала резистора.

Пример № 8: Найдите значение неизвестного резистора, которое падает на 10 В, когда через него проходит ток 25 мА.

Решение: R = 10 В / 25 мА = 400 Ом

Когда напряжение и мощность известны, используйте формулу R = V ² / P для нахождения номинала неизвестного резистора.

Пример № 9: Найдите значение неизвестного резистора, который падает на 10 В при рассеивании 200 Вт.

Решение: R = 10 В / 25 мА = 400 Ом

Формула расчета мощности

Когда напряжение и ток известны , используйте P = VI для вычисления значения мощности.

Пример № 10: Приложение падения потенциала 10 В на резисторе приводит к протеканию через него тока 20 мА. Найдите мощность, рассеиваемую на нем.

Решение: P = VI = 10 В.20 мА = 0,2 Вт

Если известны ток и сопротивление , используйте P = I ² R для расчета значения мощности.

Пример №11: ток 50 мА протекает через резистор 10 кОм. Найдите мощность, рассеиваемую на нем.

Решение: P = (50 мА) ² * 10 кОм = 25 Вт

Если напряжение и сопротивление известны , используйте P = V ² / R для расчета значения мощности.

Пример № 12: Разность потенциалов 20 В приложена к резисторам 10 кОм.Найдите рассеиваемую мощность.

Решение: P = (20) ² /10 кОм = 40 мВт

.

Закон Ома — основы

.