Ом заңдары. Өткізгіштің кедергісі

Омның тағайындаған заңы бойынша біртекті металл өткізгіштің бойымен ағатын ток күші осы өткізгішке түсірілген U кернеуге пропорционал болады: . Бұл өрнек тізбек бөлігі үшін Ом заңы деп аталады.

Тұйық тізбек үшін Ом заңы былай тұжырымдалады: тұйық тізбектегі ток күші э.қ.к.- і шамасына тура пропорционал да, тізбектің сыртқы және ішкі кедергілерінің қосындысына кері проорционал болады. Яғни, .

Бөгде күштер әсер етейтін өткізгіш біртекті өткізгіш деп аталады. R шамасы өткізгіштің электрлік кедергісі деп аталады. Өлшем бірлігі: Ом. Өткізгіштің кедергісі өткізгіштің материалына, өлшеміне және формасына байланысты.

Біртекті цилиндр тәрізді өткізгіш үшін: . Мұндағы: l - өткізгіштің ұзындығы, S – оның көлденең қимасының ауданы, өткізгіштің меншікті электрлік кедергісі.

Ом заңының дифференциалды түрі мынадай: .

Мұндағы: - материалдың өткізгіштігі деп аталады.

Өткізгіштерді тізбекке қосудың екі түрі бар: егер өткізгіштерді тізбектей қоссақ, онда олардың толық кедергісі болады. Өткізгіштерді параллель қоссақ, онда олардың толық кедергісі .

22. Тоқтың қуаты. Джоуль - Ленц заңы.

Электр күштерінің жұмысы: .

Өткізгіштің қимасынан dt уақыт ішінде q заряд ағып өтеді десек, онда q=It.

Сонда, электр тогының жұмысы: dA=IUdt. Ал, тұрақты ток үшін: A=IUt.

Тоқтың қуаты: .

Қуаттың өлшем бірлігі: Ватт. Сонда: 1 Вт= 1А·В болады.

Егер ток қозғалмайтын металл өткізгіш арқылы жүрсе, онда біршама жылу бөлініп шығады, осы кезде ток жұмысы энергияның сақталу заңына байланысты жылуға айналады: dA=dQ. Cөйтіп, бұл жылу мөлшерін A=IUt өрнегін ескере отырып былай жазуға болады: . Бұл өрнек Джоуль – Ленц заңы деп аталады.

Джоуль – Ленц заңы былай тұжырымдалады: өткізгіштен бөлініп шығатын жылу мөлшері уақытқа, өткізгіштің кедергісіне және ток күшінің квадратына пропорционал болады. Жылу мөлшері де жұмысқа сәйкес Дж -мен өлшенеді.

Джоуль – Ленц заңының дифференциалды түрі: .

23. Тармақталған тізбек үшін Кирхгоф ережелері:

Кирхгофтың бірінші ережесі түйіндерге қатысты оған келетін ток пен одан шығатын ток арасындағы байланысты қарастырады. Егер түйінге кіретін токтарды оң, ал шығатын токтарды теріс деп есептесек, онда мынадай ережені атуға болады: түйінде тоғысатын ток күштерінің алгебралық қосындысы нөлге тең (4 - сурет):

Сурет

. Жалпы түрде: . Бұл өрнек Кирхгофтың бірінші ережесі деп аталады. Мұны былайша түсіндіруге болады: егер түйіндегі токтардың алгебралық қосындысы нөлден өзгеше болса, түйінде зарядтар көбейіп не азайып кетер еді де, бұл өз кезегінде түйіндегі потенциалдың және тізбектен ағатын токтың өзгеруіне әкеп соғар еді. Кирхгофтың екінші ережесін жалпы түрде энергияның сақталу заңына сүйеніп, тармақталған тізбек үшін Ом заңын қорытындылау арқылы түсіндіруге болады. -кез келген тұйық контур үшін э.қ.к.-нің алгебралық қосындысы ток күшінің кедергіге көбейтіндісінің алгебралық қосындысына тең. Бұл өрнек Кирхгофтың екінші ережесі деп аталады.