Основно съдържание

Курс: Физика за напреднали/колеж 1 > Раздел 11

Урок 2: Електрична мощност и вериги с постоянен ток

Електрическа верига с прав ток и електрическа мощност

Преговор на компонентите на една електрическа верига и техните символи, като батерия, резистор и прекъсвач. Анализиране на това как мощността на един резистор е свързана с големината на тока и разликата в електричния потенциал през резистора.

Формули

Формула	Символи	Обяснение с думи
$P = I Δ V$ ‍	$P$ ‍ е мощността, $I$ ‍ е токът, а $Δ V$ ‍ (на бълг. се бележи с φ) е разликата в електричния потенциал	Скоростта, с която енергията се пренася в един резистор, е равна на произведението от разликата в електричния потенциал през резистора и тока през резистора. Това е скаларна величина с мерна единица Ват ( $W$ ‍).

Определения и символи за компоненти от електрическата верига

Резистор ( $R$ ‍)

Резисторите (или "съпротивления") са електрически компоненти, които така да се каже "се съпротивляват" при протичане на ток през тях, а в двата им края има пад на напрежението.

Батерия ( $ϵ$ ‍)

Батериите са електрически елементи, които осигуряват електрична енергия.

Батериите имат положителни и отрицателни изводи. Отрицателният извод се чертае с къса чертичка, а положителният извод с дълга чертичка.

Прекъсвач ( $S$ ‍)

Прекъсвачите включват и изключват протичащия ел. ток през контура на веригата. Когато прекъсвачът е отворен, тогава не тече ток, понеже има прекъсване на електрическата верига (Фигура 3).

Когато прекъсвачът е затворен, токът може да протича, понеже веригата е непрекъсната (Фигура 4).

Възел в електрическа верига

Възел (или съединение) в една електрическа верига е място, където се събират изводите на два или повече елемента. Фигура 5 по-долу показва единичен възел (черната точка), образуван от съединението на пет електрически компоненти (абстрактно представени от оранжеви правоъгълници).

Да, има множество различни видове електрически компоненти, но описваме най-основните видове тук.

Компоненти като кондензатори и индуктори също често се използват във веригите, но те са извън обхвата на Физика за напреднали 1.

Във Физика за напреднали 1 също използваме волтметри и амперметри. Тях ще ги дефинираме по-късно в раздела.

Видове вериги с постоянен ток

Проста верига

Една проста верига съдържа минималния брой компоненти, които ѝ позволяват да е функционална електрическа верига: източник на напрежение

ε

(батерия), резистор

R

и контур проводници, през които да протича ел. ток

I

(виж фигура 6 по-долу). Обикновено игнорираме съпротивлението на проводниците.

В една проста верига напрежението, подадено от батерията

ε

, е напрежението, изразходвано от резистора

R

, и във веригата протича само ток

I

Затворена верига

Една затворена верига има непрекъснат контур, през който да протича токът. С други думи, във веригата няма прекъсвания.

Отворена верига

В една отворена верига има прекъсване, което не позволява на тока да протича. Прекъсването може да е поради отворен прекъсвач, повреден компонент или прекъснат проводник.

Късо съединение

Късо съединение е връзка във веригата, където съпротивлението е нула (виж синия проводник на Фигура 9). Когато има верига с късо съединение, целият ток протича през късото съединение, понеже токът се стреми да премине по пътя с най-малко съпротивление.

Фигура 10 по-долу показва как затварянето на прекъсвача

S

може да пренасочи целия ток от резистор

R_{2}

. Когато прекъсвачът

S

е отворен (виж Фигура 10А), токът

I

протича от положителния извод на батерията към възел

N

. Тъй като прекъсвачът е отворен, през него не протича никакъв ток и целият ток протича през резистор

R_{2}

. Когато прекъсвачът е затворен (виж Фигура 10В), той образува късо съединение около резистор

R_{2}

. Сега след като токът

I

достигне до

N

, токът заобикаля

R_{2}

и протича през прекъсвача.

Научи повече

За по-задълбочени обяснения за електрическата мощност, виж нашето видео за мощността, използвана от един резистор.

За да провериш наученото от теб и да задълбочиш придобитите знания, виж нашите упражнения:

Искаш ли да се присъединиш към разговора?

Вписване в профила

Сортирай по:

Все още няма публикации.

Разбираш ли английски? Натисни тук, за да видиш още дискусии в английския сайт на Кан Академия.

Физика за напреднали/колеж 1