Закон Ома для неоднородного участка цепи
Энергетика Закон Ома для неоднородного участка цепи
просмотров — 72
Мы рассматривали закон Ома (см. (98.1)) для однородного участка цепи, т. е. такого, в котором не действует э.д.с. (не действуют сторонние силы). Теперь рассмотрим неоднородный участок цепи,где действующую э.д.с. на участке 1—2 обозначим через ξ12, а приложенную на концах участка разность потенциалов — через
j1-j2.
В случае если ток проходит по неподвижным проводникам, образующим участок 1—2, то работа A12 всех сил (сторонних и электростатических), совершаемая над носителями тока, по закону сохранения и превращения энергии равна теплоте, выделяющейся на участке. Работа сил, совершаемая при перемещении заряда Q0 на участке 1—2, согласно (97.4),
A12=Q0ξ12 + Q0(j1-j2).
Э.д.с. ξ12, как и сила тока I,— величина скалярная. Ее крайне важно брать либо с положительным, либо с отрицательным знаком в зависимости от знака работы, совершаемой сторонними силами. В случае если
э.д.с. способствует движению положительных зарядов в выбранном направлении (в направлении 1—2), то ξ12>0. В случае если э.д.с. препятствует движению положительных зарядов в данном направлении, то
ξ12<0.
За время t в проводнике выделяется теплота (см. (99.5))
Q=I2Rt=IR(It)=IRQ0. (100.2) Из формул (100.1) и (100.2) получим
Выражение (100.3) или (100.4) представляет собой закон Ома для неоднородного участка цепи в интегральной форме,который является обобщенным законом Ома.
В случае если на данном участке цепи источник тока отсутствует (ξ12=0), то из (100.4) приходим к закону Ома для однородного участка цепи (98.
1):
I=(j1-j2)/R=U/R
(при отсутствии сторонних сил напряжение на концах участка равно разности потенциалов (см. §97)). В случае если же электрическая цепь замкнута͵ то выбранные точки
I=ξ/R,
где ξ— э.д.с., действующая в цепи, R — суммарное сопротивление всей цепи. В общем случае R = r+R1, где r — внутреннее сопротивление источника э.д.с., R1 — сопротивление внешней цепи. Поэтому закон Ома для замкнутой цепи будет иметь вид
I=ξ/(r+R1).
В случае если цепь разомкнута и, следовательно, в ней ток отсутствует (I=0), то из закона Ома (100.4) получим, что ξ12=j2-j1 т. е. э.д.с., действующая в разомкнутой цепи, равна разности потенциалов на ее концах.
Читайте также
Для поддержания непрерывного протекания тока в проводнике необходима замкнутая цепь и наличие в ней источника тока, в котором бы за счет работы сил неэлектростатической природы (механических, электромагнитных и др.), называемых сторонними, происходил перенос… [читать подробенее]
Электродвижущая сила. Если в проводнике создать электрическое поле и не принять мер для его поддержания, то перемещение носителей тока очень быстро приведет к тому, что поле внутри проводника исчезнет и ток прекратится. Для того чтобы поддержать ток длительное время,… [читать подробенее]
Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме
Закон Ома в дифференциальной форме
Закон Ома (10.
Вернёмся ещё раз к рис. 7.1. Здесь изображена замкнутая проводящая цепь. На участке цепи 1-а-2 движение носителей заряда происходит под действием только электростатической силы = q. Такие участки называются однородными. Совсем по-другому обстоят дела на участке контура 2-b-1…. [читать подробенее]
е. (), то
-… [читать подробенее]Участок цепи, на котором действуют сторонние силы, т.е. включены источники э.д.с, называется неоднородным. (1) (2) (3) (2), (3) (1) /* — закон Ома для неоднородного участка цепи или обобщенный закон Ома. Следствия: 1)если на данном участке цепи источника тока нет, т.е. (), то -… [читать подробенее]
Если в цепи на носители тока действуют только силы электростатического поля, то происходит перемещение носителей (предполагается что они положительные) от точек с бÓльшим потенциалом к точкам с меньшим потенциалом. Это приведет к выравниванию потенциалов во всех… [читать подробенее]
Это приведет к выравниванию потенциалов во всех… [читать подробенее]Для протекания электрического тока в проводнике необходимо, чтобы на его концах поддерживалась разность потенциалов. Очевидно, для этой цели не может быть использован заряженный конденсатор. Действительно, если включить в цепь проводника заряженный конденсатор (рис.5.9) и… [читать подробенее]
На неоднородном участке цепи плотность тока пропорциональна сумме напряженностей электростатического поля и поля сторонних сил, т.е. . (19) Рассмотрим цилиндрический проводник длиной l с площадью поперечного сечения S. Умножим обе части равенства (19) на перемещение dl… [читать подробенее]
Закон ома простым языком. Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна его сопротивлению
Вся прикладная электротехника базируется на одном догмате – это закон Ома для участка цепи.
Классическая формулировка
Этот простой вариант трактовки, известный нам со школы.
Формула в интегральной форме будет иметь следующий вид:
То есть, поднимая напряжение, мы тем самым увеличиваем ток. В то время, как увеличение такого параметра, как «R», ведет к снижению «I». Естественно, что на рисунке сопротивление цепи показано одним элементом, хотя это может быть последовательное, параллельное (вплоть до произвольного)соединение нескольких проводников.
В дифференциальной форме закон мы приводить не будем, поскольку в таком виде он применяется, как правило, только в физике.
Принятые единицы измерения
Необходимо учитывать, что все расчеты должны проводиться в следующих единицах измерения:
- напряжение – в вольтах;
- ток в амперах
- сопротивление в омах.
Если вам встречаются другие величины, то их необходимо будет перевести к общепринятым.
Формулировка для полной цепи
Трактовка для полной цепи будет несколько иной, чем для участка, поскольку в законе, составленном Омом, еще учитывает параметр «r», это сопротивление источника ЭДС. На рисунке ниже проиллюстрирована подобная схема.
Учитывая «r» ЭДС, формула предстанет в следующем виде:
Заметим, если «R» сделать равным 0, то появляется возможность рассчитать «I», возникающий во время короткого замыкания.
Напряжение будет меньше ЭДС, определить его можно по формуле:
Собственно, падение напряжения характеризуется параметром «I*r». Это свойство характерно многим гальваническим источникам питания.
Неоднородный участок цепи постоянного тока
Под таким типом подразумевается участок, где помимо электрического заряда производится воздействие других сил. Изображение такого участка показано на рисунке ниже.
Формула для такого участка (обобщенный закон) будет иметь следующий вид:
Переменный ток
Если в схема, подключенная к переменному току снабжена емкостью и/или индуктивностью (катушкой), расчет производится с учетом величин их реактивных сопротивлений. Упрощенный вид закона будет выглядеть следующим образом:
Где «Z» представляет собой импеданс, это комплексная величина, состоящая из активного (R) и пассивного (Х) сопротивлений.
Практическое использование
Видео: Закон Ома для участка цепи – практика расчета цепей.
Собственно, к любому участку цепи можно применить этот закон. Пример приведен на рисунке.
Используя такой план, можно вычислить все необходимые характеристики для неразветвленного участка. Рассмотрим более детальные примеры.
Находим силу тока
Рассмотрим теперь более определенный пример, допустим, возникла необходимость узнать ток, протекающий через лампу накаливания. Условия:
- Напряжение – 220 В;
- R нити накала – 500 Ом.
Решение задачи будет выглядеть следующим образом: 220В/500Ом=0,44 А.
Рассмотрим еще одну задачу со следующими условиями:
В этом случае, в первую очередь, потребуется выполнить преобразование: 0,2 МОм = 200000 Ом,после чего можно приступать к решению: 400 В/200000 Ом=0,002 А (2 мА).
Вычисление напряжения
Для решения мы также воспользуемся законом, составленным Омом. Итак задача:
Преобразуем исходные данные:
- 20 кОм = 20000 Ом;
- 10 мА=0,01 А.
Решение: 20000 Ом х 0,01 А = 200 В.
Незабываем преобразовывать значения, поскольку довольно часто ток может быть указан в миллиамперах.
Сопротивление.
Несмотря на то, что общий вид способа для расчета параметра «R» напоминает нахождение значения «I», между этими вариантами существуют принципиальные различия. Если ток может меняться в зависимости от двух других параметров, то R (на практике) имеет постоянное значение.
То есть по своей сути оно представляется в виде неизменной константы.
Если через два разных участка проходит одинаковый ток (I), в то время как приложенное напряжение (U) различается, то, опираясь на рассматриваемый нами закон, можно с уверенностью сказать, что там где низкое напряжение «R» будет наименьшим.
Рассмотрим случай когда разные токи и одинаковое напряжение на несвязанных между собой участках. Согласно закону, составленному Омом, большая сила тока будет характерна небольшому параметру «R».
Рассмотрим несколько примеров.
Допустим, имеется цепь, к которой подведено напряжение U=50 В, а потребляемый ток I=100 мА. Чтобы найти недостающий параметр, следует 50 В / 0,1 А (100 мА), в итоге решением будет – 500 Ом.
Вольтамперная характеристика позволяет наглядно продемонстрировать пропорциональную (линейную) зависимость закона. На рисунке ниже составлен график для участка с сопротивлением равным одному Ому (почти как математическое представление закона Ома).
Изображение вольт-амперной характеристики, где R=1 Ом
Изображение вольт-амперной характеристики
Вертикальная ось графика отображает ток I (A), горизонтальная – напряжение U(В). Сам график представлен в виде прямой линии, которая наглядно отображает зависимость от сопротивления, которое остается неизменным. Например, при 12 В и 12 А «R» будет равно одному Ому (12 В/12 А).
Обратите внимание, что на приведенной вольтамперной характеристике отображены только положительные значения. Это указывает, что цепь рассчитана на протекание тока в одном направлении. Там где допускается обратное направление, график будет продолжен на отрицательные значения.
Заметим, что оборудование, вольт-амперная характеристика которого отображена в виде прямой линии, именуется – линейным. Этот же термин используется для обозначения и других параметров.
Помимо линейного оборудования, есть различные приборы, параметр «R» которых может меняться в зависимости от силы тока или приложенного напряжения.
В этом случая для расчета зависимости нельзя использовать закон Ома. Оборудование такого типа называется нелинейным, соответственно, его вольт-амперные характеристики не будут отображены в виде прямых линий.
Вывод
Как уже упоминалось в начале статьи, вся прикладная электротехника базируется на законе, составленном Омом. Незнание этого базового догмата может привести к неправильному расчету, который, в свою очередь, станет причиной аварии.
Подготовка электриков как специалистов начинается с изучения теоретических основ электротехники. И первое, что они должны запомнить – это закон составленный Омом, поскольку на его основе производятся практически все расчеты параметров электрических цепей различного назначения.
Понимание основного закона электротехники поможет лучше разбираться в работе электрооборудования и его основных компонентов. Это положительно отразится на техническом обслуживании в процессе эксплуатации.
Самостоятельная проверка, разработка, а также опытное изучение узлов оборудования – все это существенно упрощается, если использовать закон Ома для участка цепи.
При этом не требуется проводить всех измерений, достаточно снять некоторые параметры и, проведя несложные расчеты, получить необходимые значения.
Вся прикладная электротехника базируется на одном догмате – это закон Ома для участка цепи. Без понимания принципа этого закона невозможно приступать к практике, поскольку это приводит к многочисленным ошибкам. Имеет смысл освежить эти знания, в статье мы напомним трактовку закона, составленного Омом, для однородного и неоднородного участка и полной цепи.
Классическая формулировка
Этот простой вариант трактовки, известный нам со школы.
Формула в интегральной форме будет иметь следующий вид:
То есть, поднимая напряжение, мы тем самым увеличиваем ток. В то время, как увеличение такого параметра, как «R», ведет к снижению «I». Естественно, что на рисунке сопротивление цепи показано одним элементом, хотя это может быть последовательное, параллельное (вплоть до произвольного)соединение нескольких проводников.
В дифференциальной форме закон мы приводить не будем, поскольку в таком виде он применяется, как правило, только в физике.
Принятые единицы измерения
Необходимо учитывать, что все расчеты должны проводиться в следующих единицах измерения:
- напряжение – в вольтах;
- ток в амперах
- сопротивление в омах.
Если вам встречаются другие величины, то их необходимо будет перевести к общепринятым.
Формулировка для полной цепи
Трактовка для полной цепи будет несколько иной, чем для участка, поскольку в законе, составленном Омом, еще учитывает параметр «r», это сопротивление источника ЭДС. На рисунке ниже проиллюстрирована подобная схема.
Учитывая «r» ЭДС, формула предстанет в следующем виде:
Заметим, если «R» сделать равным 0, то появляется возможность рассчитать «I», возникающий во время короткого замыкания.
Напряжение будет меньше ЭДС, определить его можно по формуле:
Собственно, падение напряжения характеризуется параметром «I*r».
Это свойство характерно многим гальваническим источникам питания.
Неоднородный участок цепи постоянного тока
Под таким типом подразумевается участок, где помимо электрического заряда производится воздействие других сил. Изображение такого участка показано на рисунке ниже.
Формула для такого участка (обобщенный закон) будет иметь следующий вид:
Переменный ток
Если в схема, подключенная к переменному току снабжена емкостью и/или индуктивностью (катушкой), расчет производится с учетом величин их реактивных сопротивлений. Упрощенный вид закона будет выглядеть следующим образом:
Где «Z» представляет собой импеданс, это комплексная величина, состоящая из активного (R) и пассивного (Х) сопротивлений.
Практическое использование
Видео: Закон Ома для участка цепи – практика расчета цепей.
Собственно, к любому участку цепи можно применить этот закон. Пример приведен на рисунке.
Используя такой план, можно вычислить все необходимые характеристики для неразветвленного участка.
Рассмотрим более детальные примеры.
Находим силу тока
Рассмотрим теперь более определенный пример, допустим, возникла необходимость узнать ток, протекающий через лампу накаливания. Условия:
- Напряжение – 220 В;
- R нити накала – 500 Ом.
Решение задачи будет выглядеть следующим образом: 220В/500Ом=0,44 А.
Рассмотрим еще одну задачу со следующими условиями:
В этом случае, в первую очередь, потребуется выполнить преобразование: 0,2 МОм = 200000 Ом,после чего можно приступать к решению: 400 В/200000 Ом=0,002 А (2 мА).
Вычисление напряжения
Для решения мы также воспользуемся законом, составленным Омом. Итак задача:
Преобразуем исходные данные:
- 20 кОм = 20000 Ом;
- 10 мА=0,01 А.
Решение: 20000 Ом х 0,01 А = 200 В.
Незабываем преобразовывать значения, поскольку довольно часто ток может быть указан в миллиамперах.
Сопротивление.
Несмотря на то, что общий вид способа для расчета параметра «R» напоминает нахождение значения «I», между этими вариантами существуют принципиальные различия.
Если ток может меняться в зависимости от двух других параметров, то R (на практике) имеет постоянное значение. То есть по своей сути оно представляется в виде неизменной константы.
Если через два разных участка проходит одинаковый ток (I), в то время как приложенное напряжение (U) различается, то, опираясь на рассматриваемый нами закон, можно с уверенностью сказать, что там где низкое напряжение «R» будет наименьшим.
Рассмотрим случай когда разные токи и одинаковое напряжение на несвязанных между собой участках. Согласно закону, составленному Омом, большая сила тока будет характерна небольшому параметру «R».
Рассмотрим несколько примеров.
Допустим, имеется цепь, к которой подведено напряжение U=50 В, а потребляемый ток I=100 мА. Чтобы найти недостающий параметр, следует 50 В / 0,1 А (100 мА), в итоге решением будет – 500 Ом.
Вольтамперная характеристика позволяет наглядно продемонстрировать пропорциональную (линейную) зависимость закона. На рисунке ниже составлен график для участка с сопротивлением равным одному Ому (почти как математическое представление закона Ома).
Изображение вольт-амперной характеристики, где R=1 Ом
Изображение вольт-амперной характеристики
Вертикальная ось графика отображает ток I (A), горизонтальная – напряжение U(В). Сам график представлен в виде прямой линии, которая наглядно отображает зависимость от сопротивления, которое остается неизменным. Например, при 12 В и 12 А «R» будет равно одному Ому (12 В/12 А).
Обратите внимание, что на приведенной вольтамперной характеристике отображены только положительные значения. Это указывает, что цепь рассчитана на протекание тока в одном направлении. Там где допускается обратное направление, график будет продолжен на отрицательные значения.
Заметим, что оборудование, вольт-амперная характеристика которого отображена в виде прямой линии, именуется – линейным. Этот же термин используется для обозначения и других параметров.
Помимо линейного оборудования, есть различные приборы, параметр «R» которых может меняться в зависимости от силы тока или приложенного напряжения. В этом случая для расчета зависимости нельзя использовать закон Ома. Оборудование такого типа называется нелинейным, соответственно, его вольт-амперные характеристики не будут отображены в виде прямых линий.
Вывод
Как уже упоминалось в начале статьи, вся прикладная электротехника базируется на законе, составленном Омом. Незнание этого базового догмата может привести к неправильному расчету, который, в свою очередь, станет причиной аварии.
Подготовка электриков как специалистов начинается с изучения теоретических основ электротехники. И первое, что они должны запомнить – это закон составленный Омом, поскольку на его основе производятся практически все расчеты параметров электрических цепей различного назначения.
Понимание основного закона электротехники поможет лучше разбираться в работе электрооборудования и его основных компонентов. Это положительно отразится на техническом обслуживании в процессе эксплуатации.
Самостоятельная проверка, разработка, а также опытное изучение узлов оборудования – все это существенно упрощается, если использовать закон Ома для участка цепи. При этом не требуется проводить всех измерений, достаточно снять некоторые параметры и, проведя несложные расчеты, получить необходимые значения.
«Физика — 10 класс»
Что заставляет заряды двигаться вдоль проводника?
Как электрическое поле действует на заряды?
Вольт-амперная характеристика.
В предыдущем параграфе говорилось, что для существования тока в проводнике необходимо создать разность потенциалов на его концах. Сила тока в проводнике определяется этой разностью потенциалов. Чем больше разность потенциалов, тем больше напряжённость электрического поля в проводнике и, следовательно, тем большую скорость направленного движения приобретают заряженные частицы. Это означает увеличение силы тока.
Для каждого проводника — твёрдого, жидкого и газообразного — существует определённая зависимость силы тока от приложенной разности потенциалов на концах проводника.
Зависимость силы тока в проводнике от напряжения, подаваемого на него, называют вольт-амперной характеристикой проводника.
Её находят, измеряя силу тока в проводнике при различных значениях напряжения. Знание вольт-амперной характеристики играет большую роль при изучении электрического тока.
Закон Ома.
Наиболее простой вид имеет вольт- амперная характеристика металлических проводников и растворов электролитов. Впервые (для металлов) её установил немецкий учёный Георг Ом, поэтому зависимость силы тока от напряжения носит название закона Ома .
На участке цепи, изображённой на рисунке 15.3, ток направлен от точки 1 к точке 2. Разность потенциалов (напряжение) на концах проводника равна U = φ 1 — φ 2 . Так как ток направлен слева направо, то напряжённость электрического поля направлена в ту же сторону и φ 1 > φ 2 .
Измеряя силу тока амперметром а напряжение вольтметром, можно убедиться в том, что сила тока прямо пропорциональна напряжению.
Закон Ома для участка цепи
Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна приложенному к нему напряжению U и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка R.
Применение обычных приборов для измерения напряжения — вольтметров — основано на законе Ома. Принцип устройства вольтметра такой же, как и у амперметра. Угол поворота стрелки прибора пропорционален силе тока.
Сила тока, проходящего по вольтметру, определяется напряжением между точками цепи, к которой он подключён. Поэтому, зная сопротивление вольтметра, можно по силе тока определить напряжение. На практике прибор градуируют так, чтобы он сразу показывал напряжение в вольтах.
Сопротивление.
Основная электрическая характеристика проводника — сопротивление . От этой величины зависит сила тока в проводнике при заданном напряжении.
Свойство проводника ограничивать силу тока в цепи, т. е. противодействовать электрическому току, называют электрическим сопротивлением проводника .
С помощью закона Ома (15.3) можно определить сопротивление проводника:
Для этого нужно измерить напряжение на концах проводника и силу тока в нём.
На рисунке 15.4 приведены графики вольт-амперных характеристик двух проводников. Очевидно, что сопротивление проводника, которому соответствует график 2, больше, чем сопротивление проводника, которому соответствует график 1.
Сопротивление проводника не зависит от напряжения и силы тока.
Сопротивление зависит от материала проводника и его геометрических размеров.
Сопротивление проводника длиной l с постоянной площадью поперечного сечения S равно:
где ρ — величина, зависящая от рода вещества и его состояния (от температуры в первую очередь).
Величину ρ называют удельным сопротивлением проводника .
Удельное сопротивление материала численно равно сопротивлению проводника из этого материала длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м 2 .
Единицу сопротивления проводника устанавливают на основе закона Ома и называют её омом.
Проводник имеет сопротивление 1 Ом, если при разности потенциалов 1 В сила тока в нём 1 А.
Единицей удельного сопротивления является 1 Ом м. Удельное сопротивление металлов мало. А вот диэлектрики обладают очень большим удельным сопротивлением. Например, удельное сопротивление серебра 1,59 10 -8 Ом м, а стекла порядка 10 10 Ом м. В справочных таблицах приводятся значения удельного сопротивления некоторых веществ.
Значение закона Ома.
Из закона Ома следует, что при заданном напряжении сила тока на участке цепи тем больше, чем меньше сопротивление этого участка. Если по какой-то причине (нарушение изоляции близко расположенных проводов, неосторожные действия при работе с электропроводкой и пр.) сопротивление между двумя точками, находящимися под напряжением, оказывается очень малым, то сила тока резко возрастает (возникает короткое замыкание), что может привести к выходу из строя электроприборов и даже возникновению пожара.
Именно из-за закона Ома нельзя говорить, что чем выше напряжение, тем оно опаснее для человека. Сопротивление человеческого тела может сильно изменяться в зависимости от условий (влажности, температуры окружающей среды, внутреннего состояния человека) поэтому даже напряжение 10-20 В может оказаться опасным для здоровья и жизни человека. Следовательно, всегда необходимо учитывать не только напряжение, но и силу электрического тока. При работе в физической лаборатории нужно строго соблюдать правила техники безопасности!
Закон Ома — основа расчётов электрических цепей в электротехнике.
Говорят: «не знаешь закон Ома – сиди дома». Так давайте же узнаем (вспомним), что это за закон, и смело пойдем гулять.
Основные понятия закона Ома
Как понять закон Ома? Нужно просто разобраться в том, что есть что в его определении. И начать следует с определения силы тока, напряжения и сопротивления.
Сила тока I
Пусть в каком-то проводнике течет ток. То есть, происходит направленное движение заряженных частиц – допустим, это электроны. Каждый электрон обладает элементарным электрическим зарядом (e= -1,60217662 × 10 -19 Кулона). В таком случае через некоторую поверхность за определенный промежуток времени пройдет конкретный электрический заряд, равный сумме всех зарядов протекших электронов.
Отношение заряда к времени и называется силой тока. Чем больший заряд проходит через проводник за определенное время, тем больше сила тока. Сила тока измеряется в Амперах .
Напряжение U, или разность потенциалов
Это как раз та штука, которая заставляет электроны двигаться. Электрический потенциал характеризует способность поля совершать работу по переносу заряда из одной точки в другую. Так, между двумя точками проводника существует разность потенциалов, и электрическое поле совершает работу по переносу заряда.
Физическая величина, равная работе эффективного электрического поля при переносе электрического заряда, и называется напряжением. Измеряется в Вольтах . Один Вольт – это напряжение, которое при перемещении заряда в 1 Кл совершает работу, равную 1 Джоуль .
Сопротивление R
Ток, как известно, течет в проводнике. Пусть это будет какой-нибудь провод. Двигаясь по проводу под действием поля, электроны сталкиваются с атомами провода, проводник греется, атомы в кристаллической решетке начинают колебаться, создавая электронам еще больше проблем для передвижения. Именно это явление и называется сопротивлением. Оно зависит от температуры, материала, сечения проводника и измеряется в Омах .
Формулировка и объяснение закона Ома
Закон немецкого учителя Георга Ома очень прост. Он гласит:
Сила тока на участке цепи прямо пропорционально напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.
Георг Ом вывел этот закон экспериментально (эмпирически) в 1826 году. Естественно, чем больше сопротивление участка цепи, тем меньше будет сила тока. Соответственно, чем больше напряжение, тем и ток будет больше.
Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на
Данная формулировка закона Ома – самая простая и подходит для участка цепи. Говоря «участок цепи» мы подразумеваем, что это однородный участок, на котором нет источников тока с ЭДС. Говоря проще, этот участок содержит какое-то сопротивление, но на нем нет батарейки, обеспечивающей сам ток.
Если рассматривать закон Ома для полной цепи, формулировка его будет немного иной.
Пусть у нас есть цепь, в ней есть источник тока, создающий напряжение, и какое-то сопротивление.
Закон запишется в следующем виде:
Объяснение закона Ома для полой цепи принципиально не отличается от объяснения для участка цепи. Как видим, сопротивление складывается из собственно сопротивления и внутреннего сопротивления источника тока, а вместо напряжения в формуле фигурирует электродвижущая сила источника.
Кстати, о том, что такое что такое ЭДС , читайте в нашей отдельной статье.
Как понять закон Ома?
Чтобы интуитивно понять закон Ома, обратимся к аналогии представления тока в виде жидкости. Именно так думал Георг Ом, когда проводил опыты, благодаря которым был открыт закон, названный его именем.
Представим, что ток – это не движение частиц-носителей заряда в проводнике, а движение потока воды в трубе. Сначала воду насосом поднимают на водокачку, а оттуда, под действием потенциальной энергии, она стремиться вниз и течет по трубе. Причем, чем выше насос закачает воду, тем быстрее она потечет в трубе.
Отсюда следует вывод, что скорость потока воды (сила тока в проводе) будет тем больше, чем больше потенциальная энергия воды (разность потенциалов)
Сила тока прямо пропорциональна напряжению.
Теперь обратимся к сопротивлению. Гидравлическое сопротивление – это сопротивление трубы, обусловленное ее диаметром и шероховатостью стенок. Логично предположить, что чем больше диаметр, тем меньше сопротивление трубы, и тем большее количество воды (больший ток) протечет через ее сечение.
Сила тока обратно пропорциональна сопротивлению.
Такую аналогию можно проводить лишь для принципиального понимания закона Ома, так как его первозданный вид – на самом деле довольно грубое приближение, которое, тем не менее, находит отличное применение на практике.
В действительности, сопротивление вещества обусловлено колебанием атомов кристаллической решетки, а ток – движением свободных носителей заряда. В металлах свободными носителями являются электроны, сорвавшиеся с атомных орбит.
В данной статье мы постарались дать простое объяснение закона Ома. Знание этих на первый взгляд простых вещей может сослужить Вам неплохую службу на экзамене. Конечно, мы привели его простейшую формулировку закона Ома и не будем сейчас лезть в дебри высшей физики, разбираясь с активным и реактивным сопротивлениями и прочими тонкостями.
Если у Вас возникнет такая необходимость, Вам с удовольствием помогут сотрудники нашего . А напоследок предлагаем Вам посмотреть интересное видео про закон Ома. Это действительно познавательно!
Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению, и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению данного участка цепи.
Закон Ома записывается формулой:
Где: I — сила тока (А), U — напряжение (В), R — сопротивление (Ом).
Следует иметь в виду, что закон Ома является фундаментальным (основным) и может быть применён к любой физической системе, в которой действуют потоки частиц или полей, преодолевающие сопротивление. Его можно применять для расчёта гидравлических, пневматических, магнитных, электрических, световых, тепловых потоков.
Закон Ома определяет связь трех фундаментальных величин: силы тока, напряжения и сопротивления. Он утверждает, что сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.
Ток течет из точки с избытком электронов в точку с дефицитом электронов. Путь, по которому следует ток, называется электрической цепью. Все электрические цепи состоят из источника тока , нагрузки и проводников . Источник тока обеспечивает разность потенциалов , которая позволяет течь току. Источником тока может быть батарея, генератор или другое устройство. Нагрузка оказывает сопротивление протеканию тока . Это сопротивление может быть высоким или низким, в зависимости от назначения цепи. Ток в цепи течет через проводники от источника к нагрузке . Проводник должен легко отдавать электроны. В большинстве проводников используется медь.
Путь электрического тока к нагрузке может проходить через три типа цепей: последовательную цепь, параллельную или последовательно-параллельную цепи.Ток электронов в электрической цепи течет от отрицательного вывода источника тока, через нагрузку к положительному выводу источника тока.
Пока этот путь не нарушен, цепь замкнута и ток течет.
Однако если прервать путь, цепь станет разомкнутой и ток не сможет по ней идти.
Силу тока в электрической цепи можно изменять, изменяя либо приложенное напряжение, либо сопротивление цепи. Ток изменяется в таких же пропорциях, что и напряжение или сопротивление. Если напряжение увеличивается, то ток также увеличивается. Если напряжение уменьшается, то ток тоже уменьшается. С другой стороны, если сопротивление увеличивается, то ток уменьшается. Если сопротивление уменьшается, то ток увеличивается. Это соотношение между напряжением, силои тока и сопротивлением называется законом Ома.
Закон Ома утверждает, что ток в цепи (последовательной, параллельной или последовательно-параллельной) прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению
При определении неизвестных величин в цепи, следуйте следующим правилам:
- Нарисуйте схему цепи и обозначьте все известные величины.
- Проведите расчеты для эквивалентных цепей и перерисуйте цепь.
- Рассчитайте неизвестные величины.
Помните: закон Ома справедлив для любого участка цепи и может применяться в любой момент. По последовательной цепи течет один и тот же ток, а к любой ветви параллельной цепи приложено одинаковое напряжение.
История закона Ома
Георг Ом, проводя эксперименты с проводником, установил, что сила тока в проводнике пропорциональна напряжению, приложенному к его концам. Коэффициент пропорциональности назвали электропроводностью, а величину принято именовать электрическим сопротивлением проводника. Закон Ома был открыт в 1826 году.
Ниже приведены анимации схем иллюстрирующих закон Ома. Обратите внимание, что (на первой картинке) Амперметр (А) является идеальным и имеет нулевое сопротивление.
Данная анимация показывает как меняется ток в цепи при изменении приложенного напряжения.
Следующая анимация показывает как меняется сила тока в цепи при изменении сопротивления.
Постоянный электрический ток Закон Ома Сила тока
Постоянный электрический ток. Закон Ома.
Сила тока I – скалярная физическая величина, равная отношению заряда dq, переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени dt, к этому интервалу времени: Единица измерения тока 1 Ампер – [А] Ток, не изменяющийся со временем, называется стационарным:
Величина, равная работе сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда, называется электродвижущей силой (ЭДС), действующей в электрической цепи или на ее участке. Величина, численно равная работе, совершаемой электростатическими и сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда, называется напряжением U на данном участке цепи. Однородный участок цепи Неоднородный участок цепи
Электрическое сопротивление проводника: l — длина проводника, S — площадь поперечного сечения, ρ- удельное электрическое сопротивление вещества. Величина обратная сопротивлению называется проводимостью: Закон Ома для однородного участка: сила тока, текущего по однородному (отсутствуют сторонние силы) металлическому проводнику, пропорциональна падению напряжения на проводнике:
Соединения проводников 1. Последовательное соединение. 2. Параллельное соединение.
Последовательное соединение: Параллельное соединение:
Закон Ома для неоднородного участка цепи: Закон Ома для полной цепи:
Пример 1. Определите общее сопротивление цепи, если все проводники имеют сопротивление по 4 Ом.
Пример 2. Найдите сопротивление между точками А и D цепи, если каждый проводник имеет сопротивление 3 Ом.
Пример 3. Определить общее сопротивление цепи, если величина каждого сопротивления равна 2 Ом. Ответ: 4/3 Ом.
Пример 4. Определить общее сопротивление цепи, если величина каждого сопротивления равна 2 Ом. Ответ: 3 Ом.
Пример 5. Определить общее сопротивление цепи, если величина каждого сопротивления равна 2 Ом.
Пример 6. Найдите сопротивление между точками А и D цепи, если каждый проводник имеет сопротивление 6 Ом. Точки B и D имеют одинаковый потенциал:
Пример 7. В цепи на рисунке амперметр показывает силу тока 1, 5 А. Сила тока через сопротивление R 1 равна 0, 5 А. Сопротивление R 2 = 2 Ом, R 3= 6 Ом. Определите сопротивление R 1, а также силу токов, протекающих через сопротивления R 2 и R 3. Решение: Дано: (1) (2) (1):
Пример 8. Резистор подключен к источнику тока с ЭДС = 10 В и внутренним сопротивлением 1 Ом. Сила тока в электрической цепи равна 2 А. Чему равно сопротивление резистора? Дано: Ответ: R=4 Ом
Пример 9. В схеме известны ЭДС источника 1 В, ток в цепи I = 0, 8 А, сопротивление внешнего участка цепи R = 1 Ом. Определите работу сторонних сил за 20 секунд.
Ответы: № вопроса 1 2 3 4 5 6 7 8 9 № ответа 3 1 3 2 2
elektrichestvo (Электричество_лекции) — PDF, страница 5
Сторонние силы.Для возникновения и существования электрического тока необходимо:1) наличие свободных носителей тока – заряженных частиц, способныхперемещаться упорядоченно;2) наличие электрического поля, энергия которого должна каким-тообразом восполняться.Если в цепи действуют только силы электростатического поля, топроисходит перемещение носителей таким образом, что потенциалы всех точекцепи выравниваются и электростатическое поле исчезает.А.Н.Огурцов.
Физика для студентовДля существования постоянного тока необходимо наличие в цепиустройства, способного создавать и поддерживать разность потенциаловза счет сил не электростатического происхождения.Такие устройства называются источниками тока.Силы не электростатического происхождения, действующие на заряды состороны источников тока, называются сторонними.Количественная характеристика сторонних сил – поле сторонних сил иего напряженность Eстор , определяемая сторонней силой, действующей наединичный положительный заряд.Природа сторонних сил может быть различной.
Например, вгальванических элементах они возникают за счет энергии химических реакциймежду электродами и электролитами; в генераторе – за счет механическойэнергии вращения ротора генератора, в солнечных батареях – за счет энергиифотонов и т.п. Роль источника тока в электрической цепи такая же как рольнасоса, который необходим для поддержания тока жидкости в гидравлическойсистеме.Под действием создаваемого поля сторонних сил электрические зарядыдвижутся внутри источника тока против сил электростатического поля,благодаря чему на концах цепи поддерживается разность потенциалов и в цепитечет постоянный электрический ток.31.
Электродвижущая сила и напряжение.Физическая величина, определяемая работой, которую совершаютсторонние силы при перемещении единичного положительного заряда,называется электродвижущей силой (ЭДС) действующей в цепиΘ=A.q0Эта работа совершается за счет энергии, затрачиваемой в источнике тока,поэтому величину Θ , можно назвать электродвижущей силой источника тока,включенного в цепь.
ЭДС, как и потенциал выражается в вольтах.Участок цепи, на котором не действуют сторонние силы, называетсяоднородным. Участок, на котором на носители тока действуют сторонние силы,называется неоднородным.Работа сторонних сил по перемещению заряда q0 на замкнутомучастке цепиA=∫ Fстор d l = q0 ∫ Eстор d l .Отсюда, ЭДС действующая в замкнутой цепи – это циркуляция векторанапряженности поля сторонних силΘ=∫ Eстор d l .Следовательно, для поля сторонних сил циркуляция его напряженности позамкнутому контуру не равна нулю. Поэтому поле сторонних сил –непотенциально.ЭДС, действующая на участке 1–2 цепи, равна2Θ12 = ∫ Eстор d l .1Электричество3–243–25Если на заряд q0 действуют как сторонние силы, так и силыэлектростатического поля, то результирующая сила()F = Fстор + Fe = q0 Eстор + E .Работа результирующей силы по перемещению заряда q0 на участке 1—22211A12 = q0 ∫ Eстор d l +q0 ∫ E d l = q0Θ12 + q0 ( ϕ1 − ϕ2 ) .Для замкнутой цепи работа электростатических сил равна нулю, поэтомуA = q0Θ .Напряжением U на участке 1—2 называется физическая величина,численно равная суммарной работе совершаемой электростатическими исторонними силами по перемещению единичного положительного заряда наданном участке цепиlIU= E – напряженность электрического поля, R = ρ , j = .
ИзSSlI 1Uзакона Ома получим соотношение, откуда следует j = γE .=S ρ lВ проводникеВ векторной форме соотношениеj = γE ,называется законом Ома в дифференциальной форме. Этот законсвязывает плотность тока в любой точке внутри проводника снапряженностью электрического поля в той же точке.33. Сопротивление соединения проводников.(1).Последовательное соединение n проI1 = I 2 = … = I n = Iводников:Понятие напряжения является обобщением понятия разностипотенциалов: напряжение на концах участка цепи равно разностипотенциалов, если участок не содержит источника тока (т.е.
на участке недействует ЭДС; сторонние силы отсутствуют).32. Закон Ома. Электрическое сопротивление.Закон Ома для однородного участка цепи (не содержащегоUI=источника тока): сила тока, текущего по однородномуRметаллическому проводнику, пропорциональна напряжению наконце проводника (интегральная форма закона Ома).Коэффициент пропорциональности R называется электрическим сопротивлением проводника.Единица электрического сопротивления – ом (Ом): 1 Ом – сопротивление такого проводника, в котором при напряжении 1В течет постоянныйток 1А.Величина G =1называется электрической проводимостью проводника.RЕдиница электрической проводимости – сименс (См): 1 См –проводимость участка электрической цепи сопротивлением 1 Ом.Сопротивление проводника зависит от его размеров и формы, а также отматериала из которого проводник изготовлен.
Например, дляlоднородного линейного проводника длиной l и площадьюR=ρSпоперечного сечения S сопротивление рассчитывается по формуле:где коэффициент пропорциональности ρ , характеризующий материалпроводника, называется удельным электрическим сопротивлением.Единица удельного электрического сопротивления – ом-метр(Ом·м).Величина обратная удельному сопротивлению называется1γ=удельной электрической проводимостью вещества проводника:ρЕдиница удельной электрической проводимости – сименсна метр (См/м).А.Н.Огурцов. Физика для студентовnnni =1i =1ni =1IR = U = ∑U i = ∑ I i Ri = I ∑ RiAU12 = 12 = ϕ1 − ϕ2 + Θ12 .q0R = ∑ Rii =1(2).Параллельное соединение n проводников:U1 = U 2 = … = U n = UnnnUU1= I = ∑ Ii = ∑ i = U ∑RRRi =1i =1 ii =1 in11=∑R i =1 Ri34.
Температурная зависимость сопротивления.Опытным путем было установлено, что для большинства случаевизменение удельного сопротивления (а значит и сопротивления) стемпературой описывается линейным закономρ = ρ0 (1 + α t )илиR = R0 (1 + α t ) ,гдеρ и ρ0 , R и R0 – соответственно удельные сопротивления исопротивления проводника при температурах t и 0° С (шкала Цельсия), α –температурный коэффициент сопротивления.На зависимости электрического сопротивления металлов от температурыосновано действие термометров сопротивления.Сопротивление многих металлов при очень низких температурах Tk (0,14–20 К (шкала Кельвина)), называемых критическими, характерных для каждоговещества, скачкообразно уменьшается до нуля и металл становитсяабсолютным проводником. Это явление называется сверхпроводимостью.35.
Работа и мощность тока.Кулоновские и сторонние силы при перемещении заряда qэлектрической цепи совершают работу A .Электричествовдоль3–263–27Рассмотрим однородный проводник с сопротивлением R к концамкоторого приложено напряжение U . За время d t через сечение проводникапереносится заряд d q = I d t . Работа по перемещению заряда q0 между двумяточками поля равнаA12 = q0Δϕ ,d A = U d q = UI d t = I 2 R d t =откудаМощность токаU2dt .RdAU2.= UI = I 2 R =dtRЕсли размерности [I ] = А, [U ] = В, [R ] = Ом, то [ A] = Дж и [P ] = Вт.P=Внесистемные единицы работы тока: ватт-час (Вт·ч) и киловатт-час(кВт·ч).
1 Вт·ч – работа тока мощностью 1 Вт в течении 1 ч: 1 Вт·ч=3600Вт·с=3,6·103 Дж. Аналогично: 1 кВт·ч=1000 Вт·ч=3,6·106 Дж.36. Закон Джоуля–Ленца.При прохождении тока по проводнику происходит рассеяние энергиивследствие столкновений носителей тока между собой и с любыми другимичастицами среды. Если ток проходит по неподвижному проводнику, то всяработа тока d A идет на нагревание проводника (выделение теплоты d Q ).d A = dQ ,По закону сохранения энергииd Q = IU d t = I 2 R d t =U2dt .RКоличество теплоты Q , выделяющееся за конечный промежуток времениот 0 до t постоянным током I во всем объеме проводника, электрическоесопротивление которого равно R , получаем, интегрируя предыдущеевыражение,tQ = ∫ I 2 R d t = I 2 Rt .0Закон Джоуля–Ленца (в интегральной форме): количество теплоты,выделяемое постоянным электрическим током на участке цепи, равнопроизведению квадрата силы тока на время его прохождения иэлектрическое сопротивление этого участка цепи.Выделим в проводнике цилиндрический объем d V = d S d L (ось цилиндраdlсовпадает с направлением тока).
Сопротивление этого объема R = ρ. ПоdSзакону Джоуля–Ленца, за время d t в этом объеме выделится теплотаρdld Q = I 2R d t =( j d S )2 d t = ρj 2 dV d t .dSУдельной тепловой мощностью тока w называется количествотеплоты, выделяющееся за единицу времени в единице объемаw=dQ= ρj 2 .dV d tА.Н.Огурцов. Физика для студентовИспользуя дифференциальную форму закона Ома j = γE и определение1ρ = , получим закон Джоуля–Ленца в дифференциальной формеγw = jE = γE 2 .Тепловое действие электрического тока используется в осветительных,лампах накаливания, электросварке, электронагревательных приборах и т.д.37.
Закон Ома для неоднородного участка цепи.Рассмотрим неоднородный участок цепи 1—2 на котором присутствуютсилы неэлектрического происхождения (сторонние силы).Обозначим через Θ12 – ЭДС на участке 1—2; Δϕ = ϕ1 − ϕ2 – приложеннуюна концах участка разность потенциалов.Если участок цепи 1—2 неподвижен, то (по закону сохранения энергии)общая работа A12 сторонних и электростатических сил, совершаемая надносителями тока, равна теплоте Q , выделяющейся на участке.Работа сил, совершаемая при перемещении заряда q0A12 = q0Θ12 + q0Δϕ .ЭДС Θ12 , как и сила тока I , – величина скалярная. Если ЭДСспособствует движению положительных зарядов в выбранном направлении, тоΘ12 > 0 , если препятствует, то Θ12 < 0 .2За время t в проводнике выделится теплота Q = I Rt = IR ( It ) = IRq0 .Отсюда следует закон Ома для неоднородного участка цепи винтегральной форме, который является обобщенным законом ОмаилиIR = ϕ1 − ϕ2 + Θ12ϕ − ϕ2 + Θ12I= 1.RЧастные случаи.1) Если на данном участке цепи источник тока отсутствует, то мыполучаем закон Ома для однородного участка цепиI=U.R2) Если цепь замкнута ( Δϕ = 0 ), то получаем закон Ома длязамкнутой цепиI=ΘΘ,=R rвнутр + Rвнешгде Θ − ЭДС, действующая в цепи,R – суммарное сопротивление всей цепи,Rвнеш – сопротивление внешней цепи,rвнутр – внутреннее сопротивление источника тока.3) Если цепь разомкнута, то I = 0 и Θ12 = ϕ2 − ϕ1 , т.е.
Неравномерные процессы разветвления с механизмом разрушения и разложение длинноцепочечных полимеров на JSTOR
АбстрактныйРассматривается проблема распределения числа и веса для ветвящихся процессов с механизмом разрушения, распределения разрыва которых являются общими. Мы выводим рекурсивную связь между ожидаемым эмпирическим распределением после (n + 1) разрывов и после n разрывов, используя выборку со смещением по длине. Используя это соотношение и усиленный закон больших чисел, мы выводим интегро-дифференциальные уравнения для асимптотического ожидаемого эмпирического распределения и связанного с ним весового распределения.Среднее значение асимптотического распределения чисел получается с помощью интегро-дифференциального уравнения. Затем мы даем приблизительные решения этих уравнений и моменты этих приближений. Наконец, мы применяем эти результаты к случаю, когда распределение разрывов является симметричным бета-распределением.
Информация о журналеЖурнал прикладной вероятности и достижений в области прикладной вероятности на протяжении четырех десятилетий служил форумом для оригинальных исследований и обзоров прикладной вероятности, отображая развитие теории вероятностей и ее приложений к физическим, биологическим, медицинским, социальным и технологическим проблемам.Их широкий круг читателей включает ведущих исследователей во многих областях, в которых используются стохастические модели, включая исследования операций, телекоммуникации, компьютерную инженерию, эпидемиологию, финансовую математику, информационные системы и управление трафиком. В Advances есть раздел, посвященный стохастической геометрии и ее статистическим приложениям.
Информация об издателеThe Applied Probability Trust — это некоммерческий издательский фонд, созданный в 1964 г. для содействия изучению и исследованиям в области математических наук.Его названия Журнал прикладной вероятности и достижений в прикладной вероятности были первыми в теме. Регулярные публикации Траста также включают: Ученый-математик и студенческий математический журнал Математический спектр. Траст периодически издает специальные тома. по прикладной вероятности и смежным предметам.
Результаты равномерного и неравномерного уточнения на 300,759 частицах …
Контекст 1
… неоднородное уточнение обрабатывает эти области структуры автоматически вместе с мицеллой, и, следовательно, по-прежнему обеспечивает улучшенное разрешение и качество карты. На рисунке 6A показаны кривые FSC от однородного и неоднородного измельчения. Равномерное уточнение уже достигает разрешения 3,4 A, а неравномерное уточнение дополнительно улучшает его до 3,1 A. На рисунке 6C показаны трехмерные карты плотности, окрашенные в соответствии с местным разрешением. …
Контекст 2
… 6A показывает кривые FSC от равномерного и неравномерного измельчения.Равномерное уточнение уже достигает разрешения 3,4 A, а неравномерное уточнение дополнительно улучшает его до 3,1 A. На рисунке 6C показаны трехмерные карты плотности, окрашенные в соответствии с местным разрешением. При неравномерном уточнении качество карты явно улучшается в центральных трансмембранных областях, в то время как гибкие части структуры (мембранные α-спирали, ближайшие к мицелле, Fab домены и 4-спиральный пучок) остаются с промежуточным разрешением. …
Контекст 3
… неоднородное уточнение, качество карты явно улучшено в центральных трансмембранных областях, в то время как гибкие части структуры (мембранные α-спирали, наиболее близкие к мицелле, домены Fab и 4-спираль bundle) остаются с промежуточными разрешениями.На рисунке 6B показаны изменения в позициях выравнивания частиц и сдвиги между двумя типами уточнения. Эти изменения в среднем меньше, чем в других примерах, и совпадают с меньшими изменениями в функциях карты. …
Контекст 4
… изменения в среднем меньше, чем в других примерах, что соответствует меньшим изменениям в функциях карты. На рисунке 6D показаны три выбранные области из карт плотности вместе с пристыкованной атомной моделью (PDB-6N4Q [33]). В α-спиралях, расположенных дальше от центра белка (слева, в центре), улучшение качества карты очевидно, при этом многие боковые цепи в некоторой степени встроены в однородную карту уточнения, но имеют четко интерпретируемую плотность в неоднородной карте уточнения. ….
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Прикладные науки | Бесплатный полнотекстовый | Экспериментальное исследование равномерного и смешанного переноса донных отложений при нестационарном течении
2.3. Экспериментальные процедуры
Для того, чтобы точно охарактеризовать свойства нестационарного потока и сравнить влияние различной асимметрии скорости на массоперенос, мы определяем характеристическое значение перекоса скорости как: где a — характеристическое значение асимметрии скорости нестационарного потока, U b — базовая скорость потока, U p — пиковая скорость потока, t 0 — время начала нестационарного потока, а t — время окончания процесс.Кривая Q – t использовалась для создания нестационарного потока. Расход увеличился с 90 м 3 / ч до 260 м 3 / ч, за которым последовало уменьшение до 90 м 3 / ч, а временной интервал Δt между потоками был изменен для создания различных нестационарных режимов потока. Среднее по ансамблю значение скорости потока u b было получено с помощью алгоритма сглаживания «гладкости», основанного на линейной аппроксимации в Matlab, которая относится к мгновенной и средней скорости в точке на z = 2 мм над слоем, как показано на рисунке 2а при a = 1.08 × 10 −3 м / с 2 . Этот метод был использован для создания пяти различных периодов кривых Q – t, как показано на рисунке 2b. Было создано пять различных искаженных нестационарных потоков, и изменения уровня воды сопровождались этим процессом. В эксперименте использовались пять видов несвязного однородного песка, диаметр частиц d составлял 0,296 мм, 0,664, 1,333, 2,639 и 3,741 мм соответственно. Неоднородный песок был получен при равном массовом соотношении, например φ 0.296 : φ 0,664 : φ 1,333 = 1: 1: 1, φ 0,664 : φ 1,333 : φ 2,639 = 1: 1: 1, φ 1,333 : φ 2,63 : φ 3,741 = 1: 1: 1 и φ 0,296 : φ 1,33 : φ 3,741 = 1: 1: 1 Таблица 1. Четыре несвязных неоднородных песков A, B, C и D, что соответствует среднему диаметру d 50 , равному 0,664, 1,333, 2,639 и 1,333 мм соответственно. Φ d представляет собой массу частицы диаметром d.В данном исследовании будут рассмотрены сглаженные гидрографы нестационарного потока и эквивалентные условия стационарного потока. Следует отметить, что процесс стационарного потока имеет тот же общий объем воды, что и гидрограф нестационарного потока, который упоминается как эквивалентный стационарный поток [37,38]. Метод состоит в том, что кривая нестационарного потока u b ~ t преобразуется в кривую стационарного потока u b ~ t путем интегрирования эквивалентной площади, а именно ∫0tu1dt = u2t, как показано на рисунке 3. Соответствующий осадок скорость транспортировки была измерена.В противном случае в лотке образовывались разные устойчивые потоки, которые будут иметь такую же скорость переноса наносов, что и нестационарный поток. Насос постоянного напора применялся для рециркуляции воды в лотке. Управление потоком достигалось с помощью нагнетания путем изменения скорости вращения насоса. Многие исследователи используют нестационарные параметры для подробного описания гидродинамических характеристик нестационарного потока. Чем сильнее эффекты неустойчивости, тем больше влияние на движение наносов на поверхности [20,22].По характеристикам потока в сочетании с данными измерений этого эксперимента нестационарные параметры определяются как:W = 104 (up − ub) gBTr (hp − hb)
(2)
где B — ширина желоба, u b — скорость потока воды, u p — пиковая скорость потока воды, T r — продолжительность периода нестационарного подъема потока, который то же самое с периодом падения, h b — глубина воды основного потока, а h p — глубина воды во время пикового потока, которое умножается на коэффициент 10 4 для увеличения величины W. для облегчения следующего сравнительного анализа.Каждый эксперимент повторяли не менее двух раз в одних и тех же условиях, чтобы обеспечить приятную повторяемость переноса осадка пробы. Как только два изменения веса переносимого осадка будут достигнуты в пределах 5%, будет проведена следующая серия экспериментов. В противном случае эксперимент повторяли.
Неравномерный подшипник масляного картера снижает его несущую способность | 10 марта 2020 г.
Повреждение нефтяной оболочки является одним из важных факторов, влияющих на добычу сырой нефти в Китае.Причины его повреждения включают неравномерное напряжение, коррозию, образование песка в нефтяных пластах и закачку воды под высоким давлением. Что касается прочности нефтяной обсадной трубы, то в стандарте API
четко не указано влияние неравномерного напряжения, геометрических дефектов нефтяной обсадной трубы и остаточного напряжения на несущую способность обсадной трубы на несущую способность нефтяной обсадной трубы. Конструктору сложно определить влияние этих факторов на прочность масляного кожуха.
На практике неравномерная опора масляного корпуса и другие факторы значительно снижают несущую способность масляного корпуса, что показывает, что эти факторы имеют очень важное практическое значение при влиянии прочности масляного корпуса.
В настоящее время производители нефтяных обсадных труб понимают, что в существующей литературе анализируется влияние геометрических дефектов, остаточного напряжения, неравномерного напряжения грунта и других факторов на прочность нефтяных обсадных труб. Большая часть литературы ограничивается численным моделированием методом конечных элементов.В реальных условиях сжимающая сила масляного каркаса распределяется неравномерно. Пластовый песок, проскальзывание
, набухание, просачивание цемента и т. Д. Вызовут неравномерное распределение сжимающей силы обсадной колонны. Поэтому, учитывая неравномерное распределение нагрузки на внешнюю стенку обсадной колонны, было принято множество неравномерных режимов. Например, неравномерная нагрузка — это
, разделенная на две части: равномерная нагрузка и неравномерная нагрузка. Предполагая, что радиус диаметра обсадной колонны составляет? и толщина стенки?, радиальный размер корпуса намного меньше, чем осевой размер, что может решить проблему плоской деформации.
Когда распределение нагрузки на наружную стенку масляного картера неоднородно, напряжения в точках на окружности одного и того же радиуса различаются. Чем меньше равномерное давление сжатия масляного картера, тем больше неравномерность нагрузки.
Дополнительная информация: https://www.permanentsteel.com/productshow/casing-pipe.html
Важность однородной толщины стенки в пластмассах
Важность однородной толщины стенок в пластмассах
Поддержание одинаковой толщины стенок пластиковой детали, изготовленной методом литья под давлением, важно для поддержания хорошего внешнего вида и структурной целостности.В этой статье мы подробно объясним, почему так важна равномерная толщина стенок.
Предотвращение следов раковиныПричина номер один для поддержания равномерной толщины стенок — это предотвращение образования потеков (также называемых «усадочными следами»). Следы раковины обычно проявляются в виде небольших углублений на деталях, которые должны быть равномерно плоскими. Они часто возникают из-за неоднородной толщины стенок, что приводит к неравномерному охлаждению в центре стены (поскольку тепло из центра требует больше времени, чтобы уйти через более толстые участки пластика).Это неравномерное охлаждение, в свою очередь, приводит к непреднамеренной усадке, поскольку не все области детали затвердевают одновременно. Когда пластик в центре стен сжимается и затвердевает, он тянет за собой соседние участки, которые, если они уже затвердели, заставляют их прогибаться.
Процесс похож на то, как воронки, растущие под землей, могут вызвать углубление на поверхности. Как и воронки, воронки могут быть или не быть проблемой в зависимости от того, где они образуются. Провал под вашим домом — это катастрофа, а вот в безлюдном поле — нет.Аналогичным образом, усадочные следы на некосметических поверхностях, особенно если они слишком малы, чтобы подорвать конструктивную прочность детали, часто допускаются. Однако этот же процесс в крайних случаях может привести к деформации, скручиванию и растрескиванию.
Важно помнить, что одинаковая толщина стенки не всегда предотвращает появление усадочных образований. Если на вашей детали есть слишком толстые участки, появятся следы усадки, даже если эта область имеет одинаковую толщину. «Слишком толстый», как и многое другое, когда дело доходит до литья под давлением, зависит от конкретного выбранного пластика.В дополнение к запросу вашего контрактного производителя в Интернете есть множество таблиц, в которых указаны рекомендуемые толщины стенок для каждой смолы.
ИсключенияЕсть несколько особых случаев, когда рекомендуется отклоняться от этого общего правила. Один из таких случаев — когда две стенки (включая ребра) встречаются в форме буквы «Т». Хорошее практическое правило — делать одну из этих стен примерно на 60% от толщины другой. Это уменьшает объем пластика в месте соединения, который будет действовать как небольшой толстый кусок пластика и, таким образом, будет демонстрировать неравномерный процесс усадки, описанный выше.Имейте в виду, что это соотношение может потребовать точной настройки для вашего конкретного материала, формы и / или механических требований.
Еще одно исключение из правила однородной толщины стенок возникает, когда изменение толщины по длине стены является постепенным, а не резким.
Определение оптимальной толщины стенки при проектированииОпределение оптимальной толщины стенки для каждой детали — это баланс. Он должен обладать большой механической прочностью, чтобы деталь могла выдерживать предполагаемую нагрузку любых дополнительных деталей в сборке.Хорошая конструкция также должна предотвращать такие странности, как пузырьки, снижающие прочность, которые могут возникнуть внутри стены, если деталь слишком толстая и выбран материал, который не имеет надлежащих свойств текучести. Любой опытный инженер-конструктор, имеющий опыт работы с пластмассами, должен быть в состоянии помочь заказчику с проектированием детали, чтобы избежать дорогостоящих ошибок в дальнейшем при производстве.
Другие инструменты в вашем арсеналеЗдесь стоит обсудить, что равномерная толщина стенки — не единственный имеющийся в вашем распоряжении инструмент для предотвращения образования усадочных пятен и деформации.Однако, как правило, это самое простое исправление, если вы обнаружите его на ранней стадии проектирования или позже, во время проверки проекта для производства (DFM) (вы делаете это, верно?).
Другие способы предотвращения появления усыхания включают изменение размещения ворот, а также увеличение их размера. Вырубка слишком толстых секций также работает и дает дополнительное преимущество в виде снижения веса детали и стоимости детали (из-за уменьшения времени цикла и уменьшения количества используемого пластика).
Усадку также можно уменьшить, увеличив время выдержки и давление впрыска.Однако увеличение времени выдержки, конечно, увеличивает общее время цикла на каждую деталь, что, в свою очередь, увеличивает цену на деталь. Повышение давления впрыска может потребовать перемещения инструмента на машину для литья под давлением большей вместимости, что также может немного увеличить стоимость детали. На практике обычно лучше идти по этому пути только после того, как другие методы исчерпаны.
Тогда есть косынки. Думайте о косынках как о контрфорсах литья под давлением. Как и их средневековый аналог, это опорные конструкции, которые выступают из поддерживаемых секций, немного напоминающие внешние ребра.Накладки могут предотвратить деформацию, добавляя жесткости длинным и тонким частям детали без опоры.
Поддержание равномерной толщины стенок — эффективный способ гарантировать, что ваша готовая деталь будет иметь как косметический вид, так и механическую прочность, необходимые для вашего применения. Достижение этого может быть самостоятельной инженерной задачей, поскольку вы сталкиваетесь с компромиссом между оптическими и механическими свойствами выбранного вами материала и требованиями к конструкции. Вот почему вам нужен контрактный производитель, который может предоставить больше навыков и опыта в области литья под давлением, чтобы разработать правильный дизайн с первого раза.
Компания Providence готова взять на себя ваш следующий проект по контрактному производству от проектирования до поставки. Что мы можем сделать для вас?
Рекомендуемая единообразная экранирующая панель | Официальный веб-сайт Управления ресурсов и служб здравоохранения США
RUSP — это список заболеваний, которые секретарь Министерства здравоохранения и социальных служб (HHS) рекомендует штатам проводить скрининг в рамках их государственных программ всеобщего скрининга новорожденных (NBS).
Заболевания в рейтинге RUSP выбираются на основании данных, подтверждающих потенциальную чистую пользу скрининга, способность штатов проводить скрининг на расстройство и доступность эффективных методов лечения.Рекомендуется, чтобы каждый новорожденный проходил скрининг на все заболевания с помощью RUSP.
Большинство штатов проверяют большинство нарушений на RUSP; новые условия все еще находятся в процессе принятия. В некоторых штатах также проводится скрининг на дополнительные расстройства.
Хотя в конечном итоге штаты определяют, на какие расстройства будет проверяться их программа NBS, RUSP составляет стандартизированный список расстройств, которые были поддержаны Консультативным комитетом по наследственным заболеваниям у новорожденных и детей и рекомендованы секретарем HHS.
Условия, перечисленные в RUSP, являются частью всеобъемлющих рекомендаций по профилактике здоровья, поддерживаемых HRSA для младенцев и детей в соответствии с разделом 2713 Закона о государственной службе здравоохранения. Планы медицинского страхования, не являющиеся наследниками, должны покрывать скрининги, включенные в исчерпывающие руководящие принципы, поддерживаемые HRSA, без взимания доплаты, совместного страхования или франшизы в течение плановых лет, начинающихся не ранее даты, которая составляет один год с момента принятия секретарем плана. условие для скрининга.
Как назначить условие
Ранее назначенные условия (рекомендуемые и не рекомендуемые для RUSP)
Единая экранирующая панель, рекомендованная для печати (PDF — 95 КБ)
Рекомендуемая единообразная экранирующая панель 1
Сердечник 2 Условия 3
(по состоянию на июль 2018 г.)
- Выбор условий на основе «Скрининг новорожденных: на пути к единой панели и системе скрининга». Генетическая медицина .2006; 8 (5) Дополнение: S12-S252 », созданное Американским колледжем медицинской генетики (ACMG) и заказанное Управлением ресурсов и служб здравоохранения (HRSA).
- Заболевания, которые следует включать в каждую программу скрининга новорожденных.
- Номенклатура состояний, основанная на «Названии и подсчете заболеваний (состояний), включенных в скрининговые панели новорожденных». Педиатрия . 2006; 117 (5) Дополнение: S308-S314.
Единая экранирующая панель, рекомендованная ACHDNC 1
Вторичная 2 Условия 3
(по состоянию на июль 2018 г.)
- Выбор условий на основании «Скрининг новорожденных: на пути к единой панели и системе скрининга.” Genetic Med . 2006; 8 (5) Дополнение: S12-S252 », созданное Американским колледжем медицинской генетики (ACMG) и заказанное Управлением ресурсов и служб здравоохранения (HRSA).
- Расстройства, которые могут быть обнаружены при дифференциальной диагностике основного расстройства.
- Номенклатура состояний, основанная на «Названии и подсчете заболеваний (состояний), включенных в скрининговые панели новорожденных». Педиатрия . 2006; 117 (5) Дополнение: S308-S314.
Пользователи вспомогательных технологий могут не иметь полного доступа к информации в этом файле.Для получения помощи, пожалуйста, напишите Алайне Харрис.
.