\ Za učitelja fizike

Pri uporabi materialov s tega mesta - in postavitev transparenta je OBVEZNA!!!

Ustvarjalni laboratorij na temo "Grafična študija Ohmovega zakona za popolna veriga »

Materiale zagotovil: Jurij Maksimov

e-pošta: [e-pošta zaščitena]

Cilji lekcije:

• didaktično – ustvariti pogoje za učenje novih stvari izobraževalno gradivo uporabo raziskovalna metoda usposabljanje;
• izobraževalni - oblikujejo pojme o EMF, notranjem uporu in kratkem stiku.
• razvoju – razvijati grafične sposobnosti učencev, razvijati spretnosti ravnanja z aktualnimi viri.
• izobraževalni – privzgojiti kulturo umskega dela.

Vrsta lekcije : učna ura učenja nove snovi.

Oprema: komplet “Elektrika-1 in 2” iz kompleta opreme “L - mikro”, vir toka – prazna baterija.

NAPREDEK POUKA.

1.Organizacijski trenutek (1-2 min.)

2.Ponovitev znanja (5 min.)

Da bi dosegli cilje današnje lekcije, se moramo spomniti snovi, ki smo jo preučevali prej. Med odgovarjanjem na vprašanja bomo glavne ugotovitve in formule zapisovali v zvezke in na tablo.

• Ohmov zakon za odsek vezja in njegov graf.
• Koncept volt-amperske karakteristike.
• Pojem EMF, notranji upor, tok kratkega stika. Ohmov zakon za zaprt tokokrog.
• Formula za izračun notranjega upora.
• Formula za izračun EMF skozi tok in upornost upora (naloga 2 na str. 40 po §11)
• Formula za izračun EMF skozi napetost in upornost upora.

Uprizoritev vzgojna naloga. Oblikovanje teme in namena lekcije.

1. Meri EMF, notranji upor in tok kratkega stika na več načinov.
2. Raziščite fizični pomen EMF.
3. Poiščite najbolj natančen način za določitev EMF

Opraviti delo.

Prvi način – neposredno merjenje EMF.

Na podlagi Ohmovega zakona za sklenjen tokokrog dobimo po transformaciji naslednje formule:

U= E - I r.

Ko I=0 dobimo formulo za izračun EMF: E=U . Voltmeter, priključen na sponke tokovnega vira, prikazuje vrednost EMF.

Glede na odčitek voltmetra zapišemo vrednost EMF: E = 4,9 V in tok kratkega stika: Is.c = 2,6 A

Notranji upor izračunamo po formuli:

r = (E – U) / I = 1,8 ohmov

Drugi način – posredni izračun

1. glede na odčitke ampermetra.

Sestavimo električni tokokrog, sestavljen iz tokovnega vira, ampermetra, upora (najprej 2 Ohma, nato 3 Ohma) in zaporedno vezanega stikala, kot je prikazano na sliki.

Po formuli: r = (I2R2 – I1R1) / (I1 – I2) Izračunajmo notranji upor: r = 3 Ohm

Po formuli: E = I1R1 – I1 r najdemo EMF: E = 6 V.

Po formuli Ikz. = E/r Določimo tok kratkega stika: Is = 2 A.

2.glede na odčitke voltmetra.

Na podlagi odčitkov voltmetra in ob upoštevanju vrednosti upora upora dobimo naslednje rezultate:

r = 1 Ohm, E = 3,8 V. Is = 3,8 A.

Tretji način – grafična definicija.

V problemu 5 (str.40) domača naloga Naprošeni ste, da sestavite grafe toka proti uporu in električne napetosti proti uporu. Ta naloga vodi do ideje o preučevanju Ohmovega zakona za celotno vezje skozi graf velikosti, retroaktivni učinek tok zunanjega upora.

Prepišimo to formulo v drugi obliki:

1 / I = (R+ r) / E.

Iz tega vnosa je jasno, da je odvisnost 1/I od R linearna funkcija, tj. Graf je ravna črta.

Sestavimo električni tokokrog, sestavljen iz zaporedno vezanih tokovnega vira, ampermetra, upora in stikala. Ko spremenimo upore, zapišemo njihove vrednosti in odčitke ampermetra v tabelo. Izračunamo recipročno vrednost toka.

jaz (ohm)

Narišimo odvisnost recipročne vrednosti toka od zunanjega upora in jo nadaljujmo, dokler se ne preseka z osjo R.

Analiza nastalega grafa.

• Točka A na grafu ustreza pogoju 1 / I = 0 ali R= ∞, kar je možno z R= r
• Točka B je bila pridobljena z uporom R=0, tj. prikazuje tok kratkega stika.
• Odsek krvnega tlaka je enak vsoti uporov R+ r
• Segment CD je 1/I.

Iz formule, transformirane na začetku dela: 1 / I = (R+ r) / E, najdemo:

1 / E = (1 / I) / (R + r) = tan α

Od tu najdemo EMF:

E = сtg α = (BP) / (CD)

Rezultati izračuna:

r = 1,9 Ohma, E = 4,92 V. Is = 2,82 A.

Posplošitev merilnih rezultatov.

Metoda merjenja	Notranji upor	EMF vrednost	Tok kratkega stika

Glavni sklepi in analiza rezultatov.

• EMF tokovnega vira je enak vsoti padcev napetosti na zunanjih in notranjih delih vezja: E = IR + Ir = Uext + Uint.
• EMF se meri z visokoupornim voltmetrom brez zunanje obremenitve: U = E pri R.
• Tok kratkega stika je nevaren, če je notranji upor tokovnega vira nizek.
• Natančnejše rezultate dobimo z neposredno meritvijo in grafičnim določanjem.
• Pri izbiri vira energije je treba upoštevati številne dejavnike, ki jih določajo pogoji delovanja, lastnosti obremenitve in čas praznjenja.

Ustvarjalni laboratorij na temo "Grafična študija Ohmovega zakona za popolno vezje"

Vam je bilo všeč? Prosimo, zahvalite se nam! Za vas je brezplačen, nam pa je v veliko pomoč! Dodajte našo spletno stran v svoje socialno omrežje:

Zadeva: Preverjanje Ohmovega zakona za celotno vezje

Namen dela: določite notranji upor tokovnega vira in njegov EMF.

Oprema:
Pojasnila za delo

Električni tok v prevodnikih povzročajo tako imenovani viri enosmernega toka. Sile, ki povzročajo gibanje električnih nabojev znotraj vira enosmernega toka v nasprotni smeri delovanja sil elektrostatičnega polja, imenujemo zunanje sile. Odnos do dela A strani , ki ga izvajajo zunanje sile za premikanje naboja  Q vzdolž verige, na vrednost tega naboja se imenuje elektromotorna sila  vir (EMF):

EMF vira merimo z voltmetrom, jakost toka pa z ampermetrom.

Po Ohmovem zakonu je moč toka v zaprtem krogu z enim virom določena z izrazom:

Tako je jakost toka v vezju enaka razmerju med elektromotorno silo vira in vsoto uporov zunanjega in notranjega odseka vezja. Naj bodo znane trenutne vrednosti I 1 in I 2 ter padci napetosti na reostatu U 1 in U 2. Za EMF lahko zapišemo:
= I 1 (R 1 + r) in

I 2 (R 2 + r)

Če izenačimo desni strani teh dveh enakosti, dobimo

I 1 (R 1 + r) = I 2 (R 2 + r)

I 1 R 1 + I 1 r = I 2 R 2 + I 2 r

I 1 r – I 2 r = I 2 R 2 - I 1 R 1

Ker I 1 R 1 = U 1 in I 2 R 2 = U 2, potem lahko zadnjo enakost zapišemo takole

r(I 1 – I 2) = U 2 – U 1,

Naloge

Slika 1

1. 
   Z multimetrom določite napetost na akumulatorju z odprtim ključem. To bo emf baterije
2. 
   Zaprite ključ in izmerite tok I 1 in napetost U 1 na reostatu. Zabeležite odčitke instrumenta.
3. 
   Spremenite upornost reostata in zapišite druge vrednosti za tok I 2 in napetost U 2 .
4. 
   Ponovite meritve toka in napetosti še za 4 različne položaje drsnika reostata in dobljene vrednosti zapišite v tabelo:

Izkušnja št.

1. 
   Izračunajte notranji upor po formuli:

1. 
   Določite absolutno in relativno napako meritve EMF (∆ℇ in δ
2. 
   ) in notranji upor (∆r in δr) baterije.
3. 
   
4. 
   

Varnostna vprašanja

1. 
   Navedite Ohmov zakon za celotno vezje.
2. 
   Kakšna je emf vira, ko je tokokrog odprt?
3. 
   Kaj povzroča notranji upor tokovnega vira?
4. 
   Kako se določi tok kratkega stika baterije?

Literatura

1. 
   
2. 
   
3. 
   

Delo traja 2 uri

Laboratorijsko delo № 8

Zadeva: Določanje EMF in notranje upornosti vira napetosti

Namen dela: izmerite EMF in notranji upor tokovnega vira.

Oprema: napajalnik, žični upor, ampermeter, ključ, voltmeter, povezovalne žice.

Pojasnila za delo

Shema električnega tokokroga je prikazana na sliki 1. Vezje kot vir toka uporablja akumulator ali baterijo.

Slika 1

Ko je stikalo odprto, je EMF tokovnega vira enaka napetosti na zunanjem tokokrogu. V poskusu je tokovni vir priključen na voltmeter, katerega upor mora biti veliko večji od notranjega upora tokovnega vira r. Običajno je upor tokovnega vira nizek, zato lahko za merjenje napetosti uporabite voltmeter z lestvico 0–6 V in uporom R V = 900 Ohmov. Ker je upor vira običajno majhen, je R res v r. V tem primeru razlika med E in U ne presega desetink odstotka, zato je napaka pri merjenju EMF enaka napaki pri merjenju napetosti.

Notranji upor tokovnega vira je mogoče izmeriti posredno z odčitavanjem odčitkov ampermetra in voltmetra pri zaprtem stikalu.

Dejansko iz Ohmovega zakona za zaprt tokokrog dobimo: E=U+Ir, kjer je U=IR napetost na zunanjem tokokrogu. zato

Za merjenje toka v tokokrogu lahko uporabite ampermeter z lestvico 0 - 5 A.
Naloge

1. 
   
2. 
   Sestavite električni krog v skladu s sliko 1.
3. 
   Izmerite EMF tokovnega vira z voltmetrom, ko je stikalo odprto:

E=U

1. 
   Zapišite razred točnosti voltmetra k v in merilno mejo U max njegove lestvice.
2. 
   Najdi absolutna napaka merjenje EMF tokovnega vira:

1. 
   Zapišite končni rezultat merjenja emf tokovnega vira:

1. 
   Izklopite voltmeter. Zakleni ključ. Z ampermetrom izmerite tok I v tokokrogu.
2. 
   Zapišite razred točnosti ampermetra k A in merilno mejo I max njegove lestvice.
3. 
   Poiščite absolutno napako pri merjenju toka:

1. 
   Izračunajte notranji upor tokovnega vira po formuli:

1. 
   Poiščite absolutno napako pri merjenju notranjega upora tokovnega vira:

1. 
   Zapišite končni rezultat merjenja notranjega upora tokovnega vira:

1. 
   Rezultate meritev in izračunov vnesite v tabelo:

Merjenje EMF tokovnega vira					Merjenje notranjega upora tokovnega vira
E=U,B	k v ,V	Umax, V	∆E, %	E+∆E, %	jaz,A	k A ,A	Jaz max, A	R, Ohm	∆R, Ohm	∆r, ohm	r+∆r, ohm

1. 
   Pripravite poročilo, ki mora vsebovati: ime teme in namen dela, seznam potrebne opreme, formule za želene količine in njihove napake, tabelo z rezultati meritev in izračunov, zaključek o delu.
2. 
   Ustno odgovori na testna vprašanja.

Varnostna vprašanja

1. 
   Zakaj so odčitki voltmetra različni, ko je ključ odprt in ko je stikalo zaprto?
2. 
   Kako izboljšati natančnost merjenja EMF tokovnega vira?
3. 
   Kateri upor imenujemo notranji upor?
4. 
   Kaj določa potencialno razliko med poloma tokovnega vira?

Literatura

1. 
   Dmitrieva V. F. Fizika za poklice in tehnične specialnosti: učbenik za izobraževalne ustanove začetek in sredo prof. izobraževanje. - M.: Založniški center "Akademija", 2014;
2. 
   Samoilenko P.I. Fizika za poklice in specialnosti socialno-ekonomskega profila: učbenik za osnovnošolske in srednješolske izobraževalne ustanove. izobraževanje. - M.: Založniški center "Akademija", 2013;
3. 
   Kasyanov V.D. Zvezek za laboratorijsko delo. 10. razred M.: Bustard, 2014.

Delo traja 2 uri

Laboratorijsko delo št. 9

Zadeva: Preučevanje pojava elektromagnetne indukcije

Namen dela: preučevanje pojava elektromagnetne indukcije in lastnosti vrtinca električno polje, vzpostaviti in oblikovati pravilo za določanje inducirani tok.

Oprema: miliampermeter, tuljava, magnet v obliki loka, vir energije, tuljava z železnim jedrom iz razstavljivega elektromagneta, ključ, povezovalne žice.

Pojasnila za delo

Elektromagnetna indukcija je pojav elektromotorne sile v prevodniku, ko se giblje v magnetnem polju v sklenjenem prevodnem krogu zaradi njegovega gibanja v magnetnem polju ali spremembe polja samega. To elektromotorno silo imenujemo elektromotorna sila elektromagnetne indukcije. Pod njegovim vplivom v zaprtem prevodniku nastane električni tok, ki se imenuje inducirani tok.

Zakon elektromagnetne indukcije (Faraday-Maxwellov zakon): EMF elektromagnetne indukcije v tokokrogu je sorazmeren in v nasprotnem predznaku s hitrostjo spremembe magnetnega pretoka skozi površino, raztegnjeno čez tokokrog:

Znak minus na desni strani zakona elektromagnetne indukcije ustreza Lenzovemu pravilu: s kakršno koli spremembo magnetnega pretoka skozi površino, raztegnjeno čez sklenjeno prevodno vezje, se v vezju pojavi inducirani tok v taki smeri, da lastni magnetni tok polje nasprotuje spremembi magnetnega pretoka, ki je povzročil inducirani tok.
Naloge

1. 
   Sami preučite navodila za izvajanje laboratorijskih vaj.
2. 
   Priključite tuljavo na sponke miliampermetra.
3. 
   Med opazovanjem odčitkov miliampermetra približajte enega od polov magneta na tuljavo, nato ustavite magnet za nekaj sekund, nato pa ga znova približajte tuljavi in ​​ga potisnite vanjo.
4. 
   Zapišite, ali ste se spremenili magnetni tok prebadanje tuljave, medtem ko se magnet premika? Med njegovim postankom?
5. 
   Na podlagi odgovorov na prejšnje vprašanje potegnite in zapišite sklep, pod kakšnim pogojem v tuljavi nastane indukcijski tok.
6. 
   Smer toka v tuljavi lahko ocenimo po smeri, v kateri igla miliampermetra odstopa od ničelne razdelitve. Preverite, ali bo smer indukcijskega toka v tuljavi enaka ali drugačna, ko se ji približuje in oddaljuje isti magnetni pol.
7. 
   Približajte magnetni pol tuljavi s takšno hitrostjo, da igla miliampermetra ne odstopa za več kot polovico mejne vrednosti njegove skale.
8. 
   Ponovimo isti poskus, vendar pri večji hitrosti magneta kot v prvem primeru. Ali se pri večji ali manjši hitrosti gibanja magneta glede na tuljavo hitreje spremeni magnetni tok skozi to tuljavo? Ali je ob hitri ali počasni spremembi magnetnega pretoka skozi tuljavo v njej nastal večji tok? Na podlagi odgovora na zadnje vprašanje potegnite in zapišite sklep o tem, kako je modul jakosti indukcijskega toka, ki nastane v tuljavi, odvisen od hitrosti spreminjanja magnetnega pretoka, ki prehaja skozi to tuljavo.
9. 
   Sestavite električni krog:

Slika 1

1. 
   Preverite, ali se v tuljavi 1 pojavi indukcijski tok v naslednjih primerih:

a) pri zapiranju in odpiranju tokokroga, v katerem je priključena tuljava 2;

b) ko enosmerni tok teče skozi tuljavo 2;

c) ko se tok, ki teče skozi tuljavo 2, poveča in zmanjša s premikanjem drsnika reostata na ustrezno stran.

11. V katerem od primerov, navedenih v odstavku 9, se spremeni magnetni tok, ki prehaja skozi tuljavo 1? Zakaj se spreminja?

12. Pripravite poročilo, ki mora vsebovati: ime teme in namen dela, seznam potrebne opreme, eksperimentalne sheme in zaključek o delu.

13. Ustno odgovori na testna vprašanja.
Varnostna vprašanja

1. 
   Zakaj je za zaznavanje indukcijskega toka bolje vzeti zaprt prevodnik v obliki tuljave, ne pa v obliki enega obrata žice?
2. 
   Formulirajte zakon elektromagnetne indukcije.
3. 
   Poimenujte instrumente in naprave, katerih delovanje temelji na indukcijskih tokovih.
4. 
   Kaj je pojav elektromagnetne indukcije?
5. 
   Spremenite katero fizikalne količine lahko povzroči spremembo magnetnega pretoka?

Literatura

1. 
   Dmitrieva V.F. Fizika za poklice in tehnične specialnosti: učbenik za izobraževalne ustanove zač. in sredo prof. izobraževanje. - M.: Založniški center "Akademija", 2014;
2. 
   Samoilenko P.I. Fizika za poklice in specialnosti socialno-ekonomskega profila: učbenik za osnovnošolske in srednješolske izobraževalne ustanove. izobraževanje. - M.: Založniški center "Akademija", 2013;
3. 
   Kasyanov V.D. Zvezek za laboratorijsko delo. 10. razred M.: Bustard, 2014.

Delo traja 2 uri

Laboratorijsko delo št. 10

Ohmov zakon za celotno vezje je empirični (iz eksperimenta izpeljan) zakon, ki določa razmerje med jakostjo toka, elektromotorno silo (EMS) ter zunanjim in notranjim uporom v vezju.

Pri izvajanju dejanskih študij električnih značilnosti tokokrogov DC je treba upoštevati upornost samega tokovnega vira. Tako se v fiziki izvede prehod od idealnega tokovnega vira do realnega tokovnega vira, ki ima svoj upor (glej sliko 1).

riž. 1. Slika idealnega in realnega tokovnega vira

Upoštevanje tokovnega vira z lastnim uporom zahteva uporabo Ohmovega zakona za celotno vezje.

Oblikujmo Ohmov zakon za celotno vezje na naslednji način (glej sliko 2): jakost toka v celotnem vezju je neposredno sorazmerna z emf in obratno sorazmerna s celotno upornostjo vezja, pri čemer je skupna upornost razumljena kot vsota zunanjih in notranjih uporov.

riž. 2. Diagram Ohmovega zakona za celotno vezje.

• R – zunanji upor [Ohm];
• r – upor vira EMF (notranji) [Ohm];
• I – jakost toka [A];
• ε – EMF tokovnega vira [V].

Oglejmo si nekaj težav na ta tema. Težave o Ohmovem zakonu za celotno vezje so običajno podane učencem 10. razreda, da lahko bolje razumejo navedeno temo.

I. Določite tok v tokokrogu z žarnico z uporom 2,4 Ohma in tokovnim virom, katerega emf je 10 V in notranji upor 0,1 Ohma.

Po definiciji Ohmovega zakona za celotno vezje je jakost toka enaka:

II. Določite notranji upor tokovnega vira z EMF 52 V. Če je znano, da ko je ta tokovni vir priključen na tokokrog z uporom 10 Ohmov, ampermeter pokaže vrednost 5 A.

Zapišimo Ohmov zakon za celotno vezje in iz njega izrazimo notranji upor:

III. Nekega dne je šolar vprašal svojega učitelja fizike: "Zakaj se baterija izprazni?" Kako pravilno odgovoriti na to vprašanje?

Že vemo, da ima pravi vir svoj upor, ki je določen z uporom raztopin elektrolitov za galvanske celice in baterije ali upor prevodnikov za generatorje. Po Ohmovem zakonu za celotno vezje:

zato se tok v vezju lahko zmanjša bodisi zaradi zmanjšanja emf bodisi zaradi povečanja notranjega upora. Vrednost emf baterije je skoraj konstantna. Posledično se tok v vezju zmanjša zaradi povečanja notranjega upora. Torej se "baterija" izprazni, saj se njen notranji upor poveča.

Pri načrtovanju in popravilu vezij za različne namene je treba upoštevati Ohmov zakon za celotno vezje. Zato morajo tisti, ki bodo to počeli, poznati ta zakon, da bi bolje razumeli procese. Ohmove zakone delimo v dve kategoriji:

• za ločen odsek električnega tokokroga;
• za popolno zaprt krog.

V obeh primerih je upoštevan notranji upor v napajalni strukturi. Pri računalniških izračunih se uporablja Ohmov zakon za zaprt krog in druge definicije.

Najenostavnejše vezje z virom EMF

Za razumevanje Ohmovega zakona za celotno vezje, za jasnost študija, najpreprostejše vezje s minimalna količina elementi, EMF in aktivna uporovna obremenitev. V kompletu lahko dodate priključne žice. Avtomobilska baterija 12 V je idealna za napajanje; velja za vir EMF z lastnim uporom v konstrukcijskih elementih.

Vlogo bremena igra navadna žarnica z žarilno nitko z volframovo nitko, ki ima upor več deset ohmov. Ta obremenitev pretvarja električno energijo v toplotno energijo. Le nekaj odstotkov se porabi za oddajanje svetlobnega toka. Pri izračunu takšnih vezij se uporablja Ohmov zakon za zaprt krog.

Načelo sorazmernosti

Eksperimentalne študije v procesu merjenja količin pri različne pomene parametri celotnega vezja:

• Jakost toka – I A;
• Vsota upornosti baterije in obremenitve – R+r se meri v ohmih;
• EMF je trenutni vir, označen kot E. merjeno v voltih

je bilo opaziti, da ima jakost toka direktno proporcionalna odvisnost glede na EMF in obratno sorazmerno razmerje glede na vsoto uporov, ki so zaporedno sklenjeni v tokokrogu. Naj to algebraično formuliramo na naslednji način:

Obravnavani primer vezja z zaprto zanko je z enim virom napajanja in enim zunanjim obremenitvenim upornim elementom v obliki žarnice z žarilno nitko. Pri izračunu kompleksna vezja pri več vezjih in več obremenitvenih elementih velja Ohmov zakon za celotno vezje in druga pravila. Zlasti morate poznati Kirgoffove zakone, razumeti, kaj so dvokončna omrežja, štiriterminalna omrežja, razvejna vozlišča in posamezne veje. To zahteva podrobno obravnavo v posebnem članku, prej se je ta predmet TERC (teorija električnih in radijskih vezij) poučeval na inštitutih vsaj dve leti. Zato se omejujemo preprosta definicija samo za celotno električno vezje.

Značilnosti upora v napajalnikih

Pomembno!Če vidimo upor spirale na svetilki na diagramu in v dejanski zasnovi, potem notranji upor v zasnovi galvanske baterije ali akumulatorja ni viden. IN resnično življenje, tudi če razstavite baterijo, je nemogoče najti upor, ne obstaja kot ločen del, včasih je prikazan na diagramih.

Notranji upor nastane pri molekularni ravni. Prevodni materiali baterije ali drugega generatorskega napajanja z usmernikom niso 100 % prevodni. Vedno obstajajo elementi z delci dielektrika ali kovin z drugo prevodnostjo, kar ustvarja tokovne in napetostne izgube v bateriji. Akumulatorji in baterije najbolj jasno prikazujejo vpliv upora strukturnih elementov na vrednost napetosti in toka na izhodu. Sposobnost vira, da proizvaja največji tok, je določena s čistostjo sestave prevodnih elementov in elektrolita. Čim bolj čisti so materiali, tem manjša vrednost r, vir emf proizvaja več toka. In obratno, v prisotnosti nečistoč je tok manjši, r se poveča.

V našem primeru ima baterija EMF 12 V, nanjo je priključena žarnica, ki lahko porabi 21 W moči, v tem načinu se spirala svetilke segreje do največje dovoljene toplote. Formulacija toka, ki teče skozi to, je zapisana kot:

I = P\U = 21 W / 12V = 1,75 A.

V tem primeru žarilna nitka gori s polovično žarilno nitko; ugotovimo vzrok tega pojava. Za izračun skupne upornosti obremenitve (R + r) uporablja Ohmove zakone za posamezne odseke tokokrogov in načela sorazmernosti:

(R + r) = 12 \ 1,75 = 6,85 Ohm.

Postavlja se vprašanje, kako iz vsote uporov izluščiti vrednost r. Sprejemljiva možnost je merjenje upora spirale svetilke z multimetrom, odštevanje od skupne vrednosti in pridobitev vrednosti r - EMF. Ta metoda ne bo natančna - ko se tuljava segreje, upor bistveno spremeni svojo vrednost. Očitno je, da žarnica ne porabi energije, ki je navedena v njenih karakteristikah. Jasno je, da sta napetost in tok za filament tuljave majhna. Če želite izvedeti razlog, izmerimo padec napetosti na akumulatorju s priključenim bremenom, na primer bo 8 voltov. Predpostavimo, da je upor vijačnice izračunan z uporabo načel sorazmernosti:

U/I = 12V/1,75A = 6,85 Ohm.

Ko napetost pade, upor žarnice ostane konstanten, v tem primeru:

• I = U/R = 8V/6,85 Ohm = 1,16 A z zahtevanim 1,75 A;
• Izguba toka = (1,75 -1,16) = 0,59 A;
• Po napetosti = 12V – 8V = 4V.

Poraba energije bo P = UxI = 8V x 1,16A = 9,28 W namesto zahtevanih 21 W. Ugotovimo, kam gre energija. Ne more preseči zaprte zanke; ostanejo le žice in zasnova vira EMF.

EMF odpornost –rse lahko izračuna z vrednostmi izgubljene napetosti in toka:

r = 4V/0,59A = 6,7 Ohm.

Izkazalo se je, da notranji upor vira energije "poje" polovico sproščene energije in to seveda ni normalno.

To se zgodi pri starih, potečenih ali okvarjenih baterijah. Zdaj proizvajalci poskušajo spremljati kakovost in čistost uporabljenih materialov za prenos toka, da bi zmanjšali izgube. Da se obremenitvi zagotovi največja moč, tehnologije izdelave virov EMF nadzorujejo, da vrednost ne presega 0,25 Ohma.

Če poznate Ohmov zakon za zaprt krog, z uporabo postulatov sorazmernosti, lahko enostavno izračunate potrebne parametre za električna vezja za prepoznavanje okvarjenih elementov ali oblikovanje novih vezij za različne namene.

Video