Не у всех хорошо ладится с физикой, а особенно когда дело доходит до решения задач. Но как говорят все учителя: «Учить и понимать — разные вещи». Так давайте лучше один раз во всём разберёмся, чем просто заучить непонятный текст, при этом не зная, как его применить. Ну и ответим на главный вопрос Как рассчитать сопротивление, и как найти мощность тока.
Единицы и размерности
Начнем с того, кто придумал данный закон. Установлен Георгом Омом.
В честь его и назван — закон Ома.
Вы, наверное, слышали такое понятие, как единица (СИ). В каждой физической формуле она присутствует. В законе Ома её очень легко запомнить, т.к. его фамилия и является единицей сопротивления и обозначается «Ом».
Какие существуют виды сопротивлений
Их немного, одно из которых мы уже разобрали:
- омическое;
- активное;
- индуктивное;
- ёмкостное.
Формулы расчёта электрического сопротивления для переменного тока простыми словами.
К сожалению, наш друг-физик решил не идти нам навстречу и вывел несколько формул по нахождению всех трёх величин. Электрическое сопротивление обозначается буквой R.
Но перед тем как пойти дальше, совет: всегда придумывайте какие-нибудь ассоциации, чтобы запомнилось на всю жизнь, например:
- R (сопротивление). Можете запомнить что R, как рюмка. Нужно сопротивляться, чтобы не выпить ещё одну рюмку.
- I (сила тока). Латинская «I», как проводок, по которому идёт ток.
- U (напряжение). Эта буква, как дуга. И напряжение разносится с одного конца на другой по дуге.
Ну и, конечно, формула закона Ома для участка цепи.
- R=U/I т.е., чтобы найти сопротивление(рюмку) надо напряжение (дугу) разделить на ток (проводок).
- U=IR, хотите найти напряжение (дугу), умножьте проводок на рюмку.
- I=U/R чтобы найти чему равен проводок, нужно напряжение разделить на сопротивление.
Ну а теперь главное, для чего мы все здесь собрались: «Зачем нужен этот закон? Что он даёт?»
Представьте перед собой электрическую цепь, по которой проходит ток, напряжение и сопротивление. И встаёт вопрос, как понять где что и в каких размерах. Для этого вывели формулу.
Также не забывате, если вдруг вас спросят от чего зависит сопротивление — отвечайте: » От напряжения и мощности».
Формула активного сопротивления
Ну что сказать? Придется запастись терпением и потратить время на все эти законы и определения.
Но к счастью, активное сопротивление, так и осталось большой буквой R. Просто немного поменялась формула и ее предназначение.
Подключим к нашей цепи проводник. Проводником может выступать лампа.
Понятно, что по нему тоже будет проходить ток. Это как танец «волна». Все 5 человек берутся за руки и начинают по очереди создавать колебания. Сопротивление уже известно на всех. Так же и здесь.
Мы ищем полное сопротивление. Обозначается большой буквой Z.
Если посмотреть, то можно найти сходство танца «волны» с этой буквой. Так и запомните.
Формула, как рассчитать силу тока:
I=U/Z
О том, как найти общее сопротивление мы поговорим ниже.
Формула индуктивного сопротивления
Боюсь, что когда вы увидите данную формулу, то она вам точно не понравится. Но нет слова «не хочу», есть слово «надо».
Начнем с обозначения:
- XL (индуктивное сопротивление). Прямо как размер в одежде. Но почему именно так? L — это цепь переменного тока;
- f — частота, в Гц;
- сопротивление с частотой взаимосвязаны, так, если возрастает одно — увеличивается и другое;
- единица СИ индуктивного сопротивления: [XL] = Ом;
- запомните, что индуктивное сопротивление отличается от омического тем, что у первого нет потери мощности;
- XL=2π×f×L;
- формула расчета мощности по напряжению: P = U×I;
- мощность электрического тока вычисляется в Ватах.
Формула ёмкостного сопротивления Xc
Ёмкостное сопротивление — это проводник, который подключен к цепи. Он не имеет сопротивление, но есть ёмкость. Обозначается это ёмкостное сопротивление буквами Xc.
Единица измерения сопротивления неизменно остается Ом.
- Xc = 1/ωC;
- ω — циклическая частота;
- С — ёмкость.
Формула полного сопротивления
Как говорилось выше — полное сопротиление что-то на подобии танца «волны». Нужно узнать R (сопротивление) всех.
Чтобы определить полное сопротивление цепи:
R = R1 +R2 (проводников может быть несколько).
Теперь, если у вас спросят как определить общее сопротивление цепи, вы знаете что делать.
Что такое вольтамперная характеристика
Какое страшное название. Глаза боятся, а голова запоминает.
Говоря простыми словами, это когда напряжение находится в зависимости от тока, протекающего в электрической цепи.
Также, такую характеристику подразделяют на линейную и нелинейную. В чем разница и что это вообще такое?
- Линейная, так же, как и нелинейная — это цепь.
- Линейная цепь — это та, которая содержит элементы напряжения и тока, от которых зависит сопротивление.
- У нелинейной элементами является зависимость напряжения на зажимах. Она не подчиняется закону Ома.
Формула электрического сопротивления по свойсвам среды: научный подход
- Сущесвует такое понятие как удельное сопротивление. Это способность материала припятствовать прохождению электрического тока.
- Существует таблица металлов, где указаны эти силы сопротивления.
Формула:
- R = p×L/S;
- R — электрическое сопротивление;
- p — удельное сопротивление;
- S — площадь.
Для вычисления сопротивления вы можете воспользоваться специальным калькулятором, который можно найти в интернете.
Учитесь, узнавайте много нового. И понимайте пройденный материал.