41. Proste obwody elektryczne
Stały prąd elektryczny
Prąd elektryczny to uporządkowany ruch ładunków elektrycznych.
Nośnikami ładunku elektrycznego w przewodnikach metalicznych są swobodne elektrony.
Warunkiem przepływu prądu elektrycznego jest istnienie pola elektrycznego i swobodnych nośników ładunku elektrycznego.
Praktycznie oznacza to, że potrzebne są:
źródło prądu (napięcia) elektrycznego
przewodniki (przewody i odbiorniki) elektryczne tworzące zamknięty obwód ze źródłem prądu.
Stały prąd elektryczny wykorzystujemy w wielu urządzeniach.
Instalacja elektryczna w samochodzie jest w dużej mierze instalacją stałego prądu elektrycznego.
Zasilanie całej elektryki samochodu dokonuje się z akumulatora ładowanego w czasie jazdy przez alternator.
Obwody komputera też w znacznej części zasilane są stałym prądem elektrycznym.
Podobnie jest także w telefonie komórkowym.
Obwody elektryczne
Najprostszym obwodem prądu stałego jest układ złożony z:
- baterii (źródła siły elektromotorycznej SEM),
- przewodów i
- odbiornika.
W dalszych rozważaniach założymy, że:
- przewody nie mają oporności,
- cała oporność zewnętrzna skupiona jest w jednym miejscu - w odbiorniku,
- oporność wewnętrzna źródła napięcia jest skupiona w jednym miejscu w tym źródle (rysujemy opornik obok ogniwa),
- oporność wszystkich elementów obwodu jest stała,
- siła elektromotoryczna źródła jest stała.
Oto zadanie - najpierw prosty schemat
Obwód składa się ze źródła napięcia (źródła siły elektromotorycznej SEM) z oporem wewnętrznym r, przewodów (bez oporu), odbiornika o oporności R.
Znając opór wewnętrzny baterii, opór odbiornika i natężenie uzyskanego w tym obwodzie prądu możemy obliczyć siłę elektromotoryczną.
Taka komfortowa sytuacja występuje tylko w zadaniach. Na ogół trzeba zmierzyć oporność wewnętrzną baterii lub jej siłę elektromotoryczną.
Tu sytuacja jest klarowna - wzór do obliczeń jest podany.
Wystarczy proste przekształcenie i otrzymamy
Wystarczy proste przekształcenie i otrzymamy wyrażenie na natężenie prądu w obwodzie z odbiornikiem (opornikiem zewnętrznym)
Po prostych przekształceniach otrzymamy
Inne strony
Jak pomóc sobie w uczeniu się?
86. Ćwiczenie kreatywności
Zadanie z kinematyki
287. Dodawanie prędkości. Odejmowanie prędkości. Względność prędkości.
Przydatność wiedzy z fizyki
87. Fizyka i życie codzienne
Zadanie
Samochód jadący ze stałą prędkością w czasie czasu t zużył k litrów benzyny.
Znane jest ciepło spalania benzyny c.
Z jaką średnią mocą P pracował silnik samochodu, jeśli jego sprawność wynosiła eta?
Rozwiązanie takiego zadania znajdziesz tu
455. Średnia moc silnika samochodu
Jak obliczyć średnią siłę oporów ruchu w tych samych warunkach?
Rozwiązanie takiego zadania znajdziesz tu
456. Ruch jednostajny samochodu - siła oporów ruchu
41.15-2008.07.20
kontakt