Полная и переходная 📙 электрическая цепь - Физика
Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Учебные материалы
для студентов и школьников

Полная и переходная электрическая цепь

1. Закон Ома для полной электрической цепи
2. Электрическая цепь в установившемся режиме
3. Электрическая цепь в переходном режиме

Электрическая цепь включает ряд базовых элементов, таких как: 

  • источники питания;
  • приемники электроэнергии;
  • соединительные проводники.

Графическое изображение электрической цепи называют электрической схемой. Ее используют для изучения и расчета цепи, что упрощает работу специалистов. Схема изображается с помощью специальных условных обозначений, каждый из которых соответствует определенному элементу. С помощью электрических схем легко определяют вид цепи и ее параметрические характеристики.

Закон Ома для полной электрической цепи

По закону Ома, для полной электрической цепи за направление тока принято считать направление от положительного к отрицательному полюсу источника питания. Данный факт подтвержден экспериментально уже более двухсот лет назад и используется по сей день.

Но все же, реальное направление движения зарядов может не совпадать с данным правилом, так как оно зависит от свойств носителей заряда, то есть являются они положительными или отрицательными. К примеру, в металлических проводниках заряды переносят электроны, которые заряжены отрицательно, а вот в электролитах носителями заряда являются как отрицательные, так и положительные ионы.

Компоненты в электрической цепи могут соединяться последовательно или параллельно.
Закон Ома для полной цепи связывает между собой базовые параметры: силу тока, электродвижущую силу и полное сопротивление.

Полное сопротивление цепи представлено суммой сопротивлений внешних элементов \(R\) и внутреннего сопротивления источника питания \(r.\)

banner

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

это быстро и бесплатно

Согласно закону Ома, работа \(A\), совершаемая ЭДС \(ε\), рассчитывается из следующего выражения:
\(A=εq ,\)
где \(q\) – это заряд, перемещаемый электродвижущей силой.

Заряд рассчитывается следующим образом:
\(q=It,\)
где \(t\) – время перемещения заряда.

Подставив это выражение в первую формулу, получаем:
\(A=εIt.\)

В соответствии с законом Джоуля-Ленца, тепло \(Q\), что выделяет система в процессе совершения работы ЭДС, рассчитывается таким образом:

\(Q=I^2 Rt+I^2 rt.\)

Согласно закону сохранения энергии работа приравнивается теплу, что выделяет при этом система:

\(A=Q; \\ εIt=I^2 Rt+I^2 rt.\)

В результате преобразований, получим окончательный вид закона Ома для полной цепи:

\(ε=IR+Ir=I(R+r).\)

Из данного выражения следует, что сила тока в полной цепи рассчитывается как соотношение ЭДС источника питания и полного сопротивления данной цепи.

При наличии несколько источников, что соединены последовательно, полная электродвижущая сила будет равна суммарной ЭДС источников, с учетом их направлений.

В середине источника совершается полезная работа, данный процесс выражается так:

\(ε=ε_1+ε_2+ε_3=|ε_1 |-|ε_2 |-|ε_3 |\)

В полной электрической цепи, согласно закону Ома, сила тока положительна при положительной величине ЭДС. Другими словами, направление их действия совпадает.

Полное сопротивление для цепи, в которую включено несколько источников питания, можно рассчитать как сумму сопротивлений внешних элементов цепи и внутренних сопротивлений всех источников:

\(R_n=R+r_1+r_2+r_3\)

Электрическая цепь в установившемся режиме

Процессы перехода электрической цепи из одного состояния в другое наблюдаются довольно часто и имеют разнообразные проявления.

В электрических цепях различают переходные и установившиеся режимы.
Установившийся режим наблюдается в цепи с источником постоянного напряжения. При этом сила тока и напряжение на всех участках цепи постоянны во времени.

banner

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

это быстро и бесплатно

В электрических цепях с источниками переменного тока, установившимся считается такой режим, когда с постоянной периодичностью повторяются мгновенные значения силы тока и напряжения. То есть, если рассматривать теоретически, то на протяжении длительного периода времени периодически повторяющиеся параметры цепи и ее элементов постоянны.

В установившемся режиме напряжение и сила тока зависимы от внешних воздействий и характеристик цепи.

Электрическая цепь в переходном режиме

Под переходным режимом в электрической цепи подразумевается процесс перехода цепи из одного в другое стационарное состояние. Иначе говоря, это промежуточный процесс между состояниями цепи в установившемся режиме. Параметры нового состояния системы будут отличаться от первоначального. В переходном режиме действуют переходные токи и напряжения на протяжении всего процесса перехода.

Такое изменение стационарного состояния вызывается внешним или внутренним воздействием. Внешним может послужить включение либо выключение источника питания, внутренним – любое переключение внутри цепи.

Изменения в электрической цепи, способствующие появлению переходного процесса, называются коммутацией. Подобное изменение проходит молниеносно, практически незаметно.

Переходной процесс связывают со сменой запаса энергии в реактивных компонентах цепи. Поэтому в процессе перехода энергия увеличивается или уменьшается.

Не нашли нужную информацию?

Закажите подходящий материал на нашем сервисе. Разместите задание – система его автоматически разошлет в течение 59 секунд. Выберите подходящего эксперта, и он избавит вас от хлопот с учёбой.

Гарантия низких цен

Все работы выполняются без посредников, поэтому цены вас приятно удивят.

Доработки и консультации включены в стоимость

В рамках задания они бесплатны и выполняются в оговоренные сроки.

Вернем деньги за невыполненное задание

Если эксперт не справился – гарантируем 100% возврат средств.

Тех.поддержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры работают в выходные и праздники, чтобы оперативно отвечать на ваши вопросы.

Тысячи проверенных экспертов

Мы отбираем только надёжных исполнителей – профессионалов в своей области. Все они имеют высшее образование с оценками в дипломе «хорошо» и «отлично».

1 000 +
Новых заказов каждый день
computer

Гарантия возврата денег

Эксперт получил деньги, а работу не выполнил?
Только не у нас!

guarantees

Безопасная сделка

Деньги хранятся на вашем балансе во время работы над заданием и гарантийного срока

guarantees_shield

Гарантия возврата денег

В случае, если что-то пойдет не так, мы гарантируем возврат полной уплаченой суммы

Отзывы студентов о нашей работе
733 511 оценок star star star star star
среднее 4.9 из 5
Самгупс
Конечно текст был чисто из учебников, но приняли хотя бы и на этом хорошо, рада.
star star star star star
ДВГУПС
Рекомендую Наталью как честного, добросовестного исполнителя. ВКР выполнена досрочно. Все ...
star star star star star
Плеханова
Спасибо автору. Все выполнено раньше срока, работа зачтена на отлично! На просьбы что-то д...
star star star star star
Вы студент и хотите заказать работу, прямо сейчас без наценки и посредников?
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Всё сдал!», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно