Робота та потужність електричного кола.

де Q – кількість теплоти, Дж

І – струм, А

R – опір, Ом

t – час, с

Кількість теплоти, яка виділяється в провіднику під час проходження електричного струму, залежить від квадрату струму, опору провідника, та часу, протягом якого проходить електричний струм.

Електрична енергія проявляється під час виконання роботи

A = Q∙U = It ∙ U (Дж)

Потужність споживача:

Потужність джерела:

Баланс потужності:

- потужність втрат всередині джерела живлення

ККД джерела:

Електричний опір – перешкода проходження електричному струму з боку матеріалу провідника

Ом

Величина обернена електричному опору називається провідністю

, (См)

Електричний опір залежить:

- від матеріалу провідника;

- від довжини провідника;

- від площі поперечного перерізу провідника.

Матеріал провідника визначається його питомим опором

,

Величина обернена питомому опору називається питомою провідністю:

Електричне коло та його елементи

Електричне коло – це сукупність пристроїв і об’єктів, які утворюють шлях для проходження

електричного струму.

Рис. 3

На рис.3 показано найпростіше електричне коло. Електричне коло складається з основних елементів і допоміжних елементів.

Основні елементи:

1. джерело живлення

2. приймач електричної енергії

3. з’єднувальні проводи

Допоміжні елементи, прилади для:

­ керування

­ захисту

­ регулювання

­ контролю

Джерело електричної енергії – це перетворювач будь-якого виду неелектричної енергії в електричну.

Приймачі призначені для перетворення електричної енергії на інші види енергії.

З’єднувальні проводи призначені для передачі та розподілу електричної енергії.

Схеми електричних кіл

Схема електричного кола – це графічне зображення електричного кола що містить умовні позначення його елементів і показує з’єднання цих елементів.

­ електрична батарея

­ джерело живлення

­ резистор

­ індуктивність

­ вимикач

­ конденсатор

­ запобіжник

На рис.4 зображено електричне коло та показано додатні напрямки струму у вітках схеми.

Рис. 4

Вітка електричного кола – це ділянка електричного кола, уздовж якої проходить один і той же струм.

Вузол – місце з’єднання декількох віток (не менше трьох).

Контур – це будь-який замкнутий шлях, що проходить на декількох вітках. Додатній напрямок напруги на ділянці кола збігається з напрямком струму – від точки з більшим потенціалом до точки з меншим потенціалом. У приймача напрямки напруги і струму збігаються, у джерела вони протилежні.

Конденсатори. Способи з’єднання.

Конденсатори – це пристрої для накопичення електричних зарядів.

Електрична ємність – це здатність провідникових тіл накопичувати та утримувати електричний заряд

Рис. 5 (Ф)

де: С – електрична ємність (Ф)

Q – заряд однієї з пластин (Кл)

U – різниця потенціалів (напруга), В

Способи з’єднання та властивості

– послідовне з’єднання

Рис. 6

1) Заряд на всіх конденсаторах однаковий

2) Напруга на еквівалентному конденсаторі дорівнює сумі напруг

3)

– паралельне з’єднання

1) Еквівалентна ємність дорівнює сумі окремих ємностей

2) Еквівалентний заряд дорівнює сумі зарядів

3) Напруга між обкладинками конденсаторів однакова

– змішане з’єднання

Рис. 8

Для розрахунку мішаного з’єднання конденсаторів використовують властивості послідовного і паралельного з’єднання конденсаторів.

Способи з’єднання пасивних елементів

Послідовне з’єднання

Рис. 9

1)Струм при послідовному з’єднанні однаковий

2)Напруга дорівнює алгебраїчній сумі спадів напруг на кожному резисторі

3) Загальний опір нерозгалуженого кола дорівнює сумі опорів його окремих ділянок

Паралельне з’єднання

Рис. 10

1) До всіх віток паралельного кола прикладена та сама напруга

2) Струм до розгалуження дорівнює сумі струмів в окремих ділянках

3) Еквівалентний опір вузлів визначається за формулою

Еквівалентна провідність дорівнює сумі провідностей

Для двох опорів:

Рис. 11