С ила струму в замкненому колі дорівнює відношенню ЕРС джерела струму до повного опору кола.

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 26
Оценка:
0.00 из 5.00 — оценок
Скачиваний: 0

Це називають законом Ома для повного кола. Під час значного зменшення опору зовнішньої ділянки кола ( ) струм досягає максимального для джерела значення: .

Такий випадок називають коротким замиканням, а відповідне значення струму - струмом короткого замикання Iкз. Коротке замикання - головний недолік паралельного з'єднання. Унаслідок короткого замикання енергія проходить через один із паралельно з'єднаних опорів (найменший), без струму залишаються інші споживачі. Це призводить до загоряння ізоляції, розплавлення з'єднувальних провідників і спричиняє пожежу. Для уникнення цієї небезпеки в електричних колах застосовують автоматичні вимикачі струму (плавкі запобіжники, механічні реле тощо).

Напруга на зовнішньому опорі замкненого кола завжди менша від ЕРС, що дорівнює: U = IR = Е - Ir.

Приклади розв’язування задач

Р = 62∙103 Вт
R = 5 Ом
U1 = 620 В
U2 = 6200 В  
Uвтрат∙– ? Рвтрат – ? η – ?

1. Електроенергію від електростанції потужністю 62 кВт передають за допомогою лінії з опором 5 Ом. Визначте втрати напруги і потужності в лінійних проводах та коефіцієнт корисної дії передачі енергії у разі, коли передача здійснюється за напруги на електростанції: 1) 620 В; 2) 6200 В.

Розв’язання.

 

Втрату напруги в лінії можна визначити за формулою: Uвтрат = IR , де I – сила струму в лінії (I = ); R – опір лінії Uвтрат = .Втрата потужності в лінії Pвтрат =I2R .

Коефіцієнт корисної дії лінії η можна визначити як відношення корисної потужності (повної потужності без втрат потужності в лінії) до повної потужності: .

Задача розв’язана у загальному вигляді. Тепер проаналізуємо результати розв’язку для напруг 620 і 6200 В.

1)U1втрат= = 500 В; I1 = .

P1втрат = (100)2ּ5 = 50 000 (Вт) = 50 кВт; .

2) U2втрат = = 50 В; I2 = .

P2втрат = (10)2ּ5 = 500 (Вт) = 0,5 кВт; .

Порівняння одержаних результатів дає змогу дійти таких висновків:

1). підвищення напруги в лінії у 10 разів у стільки ж разів зменшує втрати напруги

2). підвищення напруги в лінії у 10 разів зменшує втрати потужності (й енергії) у 100 разів.

Напрошуються два висновки чи два завдання:

1). передавати електричну енергію за якомога вищих напруг;

2). створити пристрої, які б давали змогу за потреби підвищувати напругу ( у разі подачі енергії від генераторів до лінії передачі ) і знижувати її(у разі подачі від лінії передачі до споживачів).

Такі пристрої були створені, їх назвали трансформаторами.

Задача 2

У скільки разів зміниться сила струму, яка проходить через платинову піч при нагріванні від 20 0C до 1200 0C, якщо температурний коефіціент опору платини α = 3,65.103 k-1, а напруга на затискачах печі залишається незмінною.

 

 

Дано:

t =20 0C I1= ; U=IR =

t = 1200 0C I0 = ; U= I0R0

α = 3,65.103k-1 R=R0 (1+α∆T)

U =const =

Відповідь: =0,2.

 

Модуль 4. Електродинаміка.Частина 2.