legea lui ohm, kirchoff, inductiei electromagnetice

6
Legea lui Ohm este o simpla relatie intre curent tensiune si rezistenta din un circuit electric. Legea lui Ohm : Curentul intr-un circuit electric este direct proportional cu tensiunea si proportional cu rezistenta . Notatie : I = current V = tensiune R= rezistenta O parte a legii lui Ohm spune ca : curentul este direct proportional cu tensiunea . Daca tensiunea dintr-un circuit creste sau scade atunci curentul va creste sau scade in aceasi masura cu tensiunea. lta parte a legii lui Ohm spune ca curentul este invers proportional cu rezistenta . Daca rezistenta electrica creste atunci curentul electric va descreste. Din a!rmatiile de mai sus putem deduce urmatoarele "ormule : #ormula $ pentru legea lui Ohm : V = I % R &entru a a'a valoarea curentului sau a rezistentei electrice pot ! utilizat urmatoarele "ormule care sunt la "el ca si "ormula $ dar su( alta "orma. doua "orma pentru legea lui Ohm : Curentul = )ensiunea * Rezistenta sau I = V * R treia "orma pentru legea lui Ohm : Rezistenta =tensiunea* Curent sau R = V * I Cu a+utorul acestor relatii si cunoscand doua din cele trei valori ,current rezistenta si tensiune a treia valoare poate ! a'ata. Cel mai des aceste "orumule sunt utilizate pentru a'area curentului deoarece tensiunea poate ! a'ata usor prin masurarea cu un voltmetru iar rezistenta moate ! a'ata prin citirea culorilor de pe aceasta ,daca este o rezistenta marcata . Odata ce aceste doua valori sunt cunoscute , rezistent si tensiune cu a+utorul "ormulei / poate ! a'ata valoarea curentului pentru circuitul respectiv. De e0emplu : Daca avem circuitul din !gura / in care un terminal al rezistorului este conectat la 1 v iar cealalt este conectat la 2V ,la masa tensiunea ,di"er de potential dintre cele doua puncte si 3 este 1 V ,1-2=1V . Valoarea rezistorului a'at intre cele doua puncte este de 122 ohmi .

Upload: liviu-deaconu

Post on 06-Oct-2015

22 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

,

TRANSCRIPT

Legea lui Ohm este o simpla relatie intre curent tensiune si rezistenta dintr-un circuit electric.Legea lui Ohm :Curentul intr-un circuit electric este direct proportional cu tensiunea si invers proportional cu rezistenta .Notatie :I = currentV = tensiuneR= rezistentaO parte a legii lui Ohm spune ca : curentul este direct proportional cu tensiunea .Daca tensiunea dintr-un circuit creste sau scade atunci curentul va creste sau scade in aceasi masura cu tensiunea.Alta parte a legii lui Ohm spune ca curentul este invers proportional cu rezistenta .Daca rezistenta electrica creste atunci curentul electric va descreste.Din afirmatiile de mai sus putem deduce urmatoarele formule :Formula 1 pentru legea lui Ohm : V = I * RPentru a afla valoarea curentului sau a rezistentei electrice pot fi utilizate urmatoarele formule care sunt la fel ca si formula 1 dar sub alta forma.A doua forma pentru legea lui Ohm : Curentul = Tensiunea / Rezistenta sau I = V / RA treia forma pentru legea lui Ohm : Rezistenta =tensiunea/ Curent sau R = V / ICu ajutorul acestor relatii si cunoscand doua din cele trei valori (current , rezistenta si tensiune ) a treia valoare poate fi aflata.Cel mai des aceste forumule sunt utilizate pentru aflarea curentului , deoarece tensiunea poate fi aflata usor prin masurarea cu un voltmetru iar rezistenta moate fi aflata prin citirea culorilor de pe aceasta (daca este o rezistenta marcata).Odata ce aceste doua valori sunt cunoscute ( rezistent si tensiune), cu ajutorul formulei 2 poate fi aflata valoarea curentului pentru circuitul respectiv.De exemplu :Daca avem circuitul din figura 2 in care un terminal al rezistorului este conectat la 5 v iar cealalt este conectat la 0V (la masa) tensiunea (diferenta de potential) dintre cele doua puncte A si B este 5 V (5-0=5V).Valoarea rezistorului aflat intre cele doua puncte este de 500 ohmi .

Din relatia 2 rezulta I = V / R rezulta ca :V / R = 5 / 500 => 5 / 500 = 0.01 Amperi =>0.01 Amperi = 10 milliAmperiAceasta inseamna ca curentul ce trece prin resistor va fi de 10 mA. ( I = 10mA )Pentru a verifica daca valoarea este corecta putem verifica folosind relatia 1 si 3 a legii lui Ohm utilizand valoarea curentului in amperi.Daca avem un current I = 0.01 Amperi si Rezistenta este de 500 ohmi utilizand relatia 1 a legii lui Ohm V = I * R avem :I * R = 0.01 * 500 =>0.01 * 500 = 5 volti valoare a tensiunii de la care am pornit.Verificand cu relatia 3 Rezistenta = V / I avem :V / I = 5 / 0.01 =>5 / 0.01 = 500 ohmi.Exemplu 2.Presupunand ca avem o diferenta de potential de 5 V intre punctele A si B si dorim ca si curentul ce trece prin aceste puncte sa fie 0.02 Amperi (20 mA) Pentru a stabilii valoarea rezistorului ce va fi utilizat pentru a avea un current de 20mA avem nevoie de relatia 3 a legii lui Ohm (Rezistenta = Tensiunea / Curent sau R = V / IV / I = 5 / 0.02 = 250 ohmi.Punand un resistor cu o valoare de 250 ohmi intr cele doua puncte A si B vom avea un curent de 20mA ce va strabate circuitul (de la A spre B).Utilizand valoarea obtinuta pentru rezistor si valoarea pentru tensiune verificati valoarea curentului cu forma a doua a legii lui Ohm.

Legile lui Kirhhoff permit determinarea unor marimi fizice necunoscute , cunoscand alte marimi fizice.Prima teorema ( lege ) a lui Kirchhoff se refera la un nod si se poate enunta in felul urmator:Suma algebrica a intensitatilor curentlor din laturile care se ramifica dintr-un nod al unui circuit este egala cu 0.Un nod este punctul unui circuit in care sunt interconectate cel putin trei elemente de circuit.Latura unui circuit reprezinta o portiune de circuit care este cuprinsa intre doua noduri,nu cuprinde nici un nod interior si este parcursa de acelasi curent.O conventie adoptata in formularea legii conservari sarcinii spune ca intensitatile curentilor care pleaca dintr-un nod se iau cu semnul + ,iar cele care intra in nod cu semnul -. Exemplu primei teoreme ( legi ) a lui Kirchhoff

I1+I2-I3=0Ex :Se da I1 = 2A I2 = 3A si I3 = 6A sa se determine I4

Se alege pentru I4 un sens arbitrar ca in figura de mai jos si obtinem:I1 + I2 - I3 + I4 = 0=> I4 = I3 - I2 - I1 = 6 - 3 - 2 = 1A =>Sensul pentru I4 coincide cu sensul ales.A doua teorema ( lege ) a lui Kirchhoff face referinta la un ochi de circuit si suna in felul urmator:Suma algebrica a tensiunilor la bornele laturilor ce alcatuiesc un ochi este egala cu 0 ; suma algebrica tensiunilor electromotoare ale surselor din laturile unui ochi de retea este egala cu suma algebrica a caderilor de tensiune pe rezistoarele laturilor.Un ochi de circuit reprezinta o portiune de circuit care este formata din cel putin doua laturi care formeaza o linie ploigonala inchisa si la parcurgerea caeia se trece prin fiecare nod o singura data.Exemplu legea ( teorema ) a doua a lui Kirchhoff .

U1 + E1 = R1I1U2 + E2 = R2I2U3 + E3 = R3I3U4 + E4 = R4I4U1 - U2 + U3 + U4 = 0E1 - E2 - E3 - E4 = R1I1 - R2I2 + R3I3 + R4I4

Se numeste inductie electromagnetica fenomenul de generare a unei tensiuni electromotoare ntr-un circuit strabatut de un flux magnetic variabil n timp . Fenomenul de inductie electromagnetica a fost pus n evidenta experimental de M. Faraday(1831).Daca circuitul strabatut de fluxul magnetic variabil este deschis, n el se induce o tensiune electromotoare numita tensiune indusa (fig.1). Daca circuitul strabatut de fluxul magnetic variabil este nchis , n el se induce un curent electric numit curent indus fig.2. Generarea curentului indus demonstreaza existenta unui cmp electric indus (fig.2)S-a demonstrat teoretic si experimental ca n jurul unui cmp magnetic variabil n timp apare un cmp electric cu linii de cmp nchise (fig.3)Legea inductiei electromagnetice (legea lui Faraday)Tensiunea electromotoare indusa ntr-un circuit este egala cu viteza de variatie a fluxului magnetic prin suprafata acelui circuit . = AB cos - flux magneticA- suprafata de arie a spireiB- inductia cmpului magneticcos -unghiul dintre vectorul inductiei B si vectorul n normal la suprafata spireie = - /t - tensiunea indusaPentru a se obtine flux magnetic variabil se poate modifica aria A , inductia B a cmpului magnetic n care se afla plasata spira sau unghiul a dintre vectorul B si vectorul n normal la suprafata spirei .AutoinductiaEste fenomenul de inductie electromagnetica produs ntr-un circuit datorita variatiei intensitatii curentului din acel circuit . Sensul t.e.m. induse se poate afla cu ajutorul regulii lui Lenz.Regula lui LentzTensiunea electromotoare indusa si curentul indus au astfel de sens , nct fluxul magnetic produs de curentul indus sa se opuna fluxului magnetic inductor .