Как дать определение закону Ома для полной цепи
- Полный закон Ома: понимание и применение
- Формулировка закона Ома для участка цепи
- Полный закон Ома: объяснение и понимание
- Смысл полного закона Ома
- Роль внутреннего сопротивления источника тока
- Пример: солевая батарейка
- Применение полного закона Ома
- Вывод
Полный закон Ома: понимание и применение
Закон Ома для полной цепи учитывает сопротивление электрическому току в его источнике. Для полного понимания этого закона необходимо разобраться в сути внутреннего сопротивления источника тока и его электродвижущей силы.
Формулировка закона Ома для участка цепи
Закон Ома для участка цепи, где есть электрическое сопротивление R, прост и понятен: ток I равен напряжению U, деленному на сопротивление R. Формула: I = U/R (1).
Полный закон Ома: объяснение и понимание
Формулировка закона Ома для полной цепи, где есть источник тока с внутренним сопротивлением r, может вызывать затруднения в понимании. Существует необходимость в пояснениях, так как полный закон Ома имеет глубокий физический смысл.
Смысл полного закона Ома
Закон Ома для полной цепи связан с законом сохранения энергии. Если бы источник тока не имел внутреннего сопротивления, он мог бы отдавать сколь угодно большой ток и мощность. Электродвижущая сила (э.д.с.) является разностью электрических потенциалов на клеммах источника без нагрузки. При подключении нагрузки, часть э.д.с. создает напряжение на ней и производит работу, а другая часть энергии рассеивается на внутреннем сопротивлении источника и теряется в виде тепла.
Роль внутреннего сопротивления источника тока
Если сопротивление потребителя меньше внутреннего сопротивления источника, большая часть мощности будет выделяться на нем. При этом доля э.д.с. для внешней цепи падает, а основная часть энергии тока теряется на внутреннем сопротивлении. Природа не позволяет взять у нее больше, чем она может отдать.
Пример: солевая батарейка
Солевая батарейка является примером, где внутреннее сопротивление обусловлено движением ионов в электролите. Электрический потенциал марганца меньше, чем у цинка, и из-за этого происходит движение зарядов, создавая э.д.с. батарейки. Расход энергии происходит при преобразовании цинка в другие соединения. Внутреннее сопротивление источника тока имеет физическую природу и вносит свой вклад в его величину.
Применение полного закона Ома
Закон Ома для полной цепи позволяет определить потери энергии и указывает пути их уменьшения. Например, можно использовать тонкую лампочку с заполнением инертным газом, чтобы получить яркий свет при малом токе и малых потерях энергии.
Вывод
Полный закон Ома является важным физическим законом, связанным с законом сохранения энергии. Понимание его смысла и использование в практике позволяют оптимизировать использование энергии и снизить потери в системах электрической цепи.