"Электротехнические средства инженерного вооружения (с основными сведениями по электротехнике). Пособие для военно-инженерных училищ Красной Армии. Второе, исправленное и дополненное издание" - читать интересную книгу автора (Балуев В.)
Определение величины силы тока обычно практически производится при помощи специальных приборов - амперметров (рис. 43), дающих непосредственный отсчет__ по шкале. Устройство таких приборов основано на использовании теплового, магнитного и химического действия электрического тока. Принципы работы амперметров разных систем и их конструктивные особенности описаны в главе IX.
Для измерения силы тока необходимо, чтобы через амперметр проходил весь измеряемый ток, поэтому он включается последовательно с тем сопротивлением, в котором необходимо измерить силу тока (рис. 44). Для того чтобы при включении-амперметра сопротивление электрической цепи увеличивалось лишь незначительно,
37
внутреннее сопротивление прибора делается очень малым. Это выгодно и с точки зрения уменьшения потребления энергии в самом амперметре.
За единицу количества электричества принят ку'лон. Кулон есть количество электричества, протекающее через сечение проводника в течение одной секунды при силе тока в один ампер. Следовательно, если сила тока /, а время t, то число кулонов Q будет равно
Q = /•--. (4)
Единицу количества электричества называют также ампер-секунда. Практически применяется более крупная единица, называемая ампер-час и равная 3600 ампер-секунд, или кулонов. Ампер-час (а-ч) есть количество электричества, протекающее через сечение проводника в течение одного часа при силе тока в один ампер.
Единицей сопротивления принят ом (обозначается греческой буквой омега - О или русскими ом). Эта единица названа в честь немецкого ученого Ома, открывшего один из основных законов электрического тока. Сопротивлением в 1 ом обладает ртутный столб длиной 106,3 см, имеющий по всей длине одинако-
Рис. 43. Амперметр
Амперметр
Рис. 44, Схема включения амперметра
вое сечение в 1 мм2 при 0°С, при прохождении постоянного электрического тока.
Единица сопротивления в миллион раз большая, чем ом, носит название мегом и обозначается МО или мгом.
За единицу проводимости принята проводимость, которой обладает один ом; ее называют мо или сименс. Проводимость обозначается символом g.
38
За единицу электродвижущей силы и электрического напряжения принят вольт. Эта единица названа з честь итальянского ученого Вольта. Под одним вольтом понимают такую э. д. с., которая вызывает в замкнутой цепи с полным сопротивлением в один ом электрический ток силой в один ампер. Сокращенное обозначение единицы напряжения или э. д. с.-в или V. Единица напряжения в 1 000 раз большая вольта носит название киловольт (кв, или kV), а единица напряжения в тысячу раз меньшая называется милливольт (мв, или mV). Напряжение измеряется при помощи специальных приборов, называемых вольтметрами (рис.45). Вольтметр включается параллель-
О! D^L • ГЛЛ <
JL ^У (r) с -- га .-^о Т --------- и [ j :м:
Рис. 45. Вольтметр
Рис. 46. Схема включения вольтметра и амперметра
но данному участку, где измеряется напряжение или э. д. с. (рис. 46). По внешнему виду вольтметры не отличаются от амперметров, и для отличия от амперметра на шкале прибора написан знак V или слово "вольт".
13. Закон Ома
Возьмем батарею элементов, составленную из трех последовательно соединенных элементов, лампочку от карманного фонаря, рубильник, амперметр, вольтметр и составим электрическую цепь, изображенную на рис. 47, I. Заметим показания приборов. Затем, не изменяя ничего, кроме того, что последовательно с лампочкой включим вторую такую же (рис. 47,11), т.е. тем самым увеличим сопротивление цепи, снова заметим показания приборов. Сила тока уменьшится - лампочки будут гореть тускло. Далее, включим одну лампочку на зажимы одного элемента (рис. 47, III). Вместе с уменьшением напряжения по вольтметру заметим и уменьшение силы тока по амперметру. Лампочка горит опять тускло. Следовательно, при изменении сопротивления, напряжения или э. д. с. в замкнутой цепи изменяется сила тока.
"Сила тока в замкнутой электрической цепи прямо пропорциональна электродвижущей силе электрического генератора и обратно пропорциональна сопротивлению всей цепи". Это закон Ома.
Следовательно, если обозначить силу тока через /, сопротивление всей цепи через R и э. д. с. через Е, то можно написать:
!-*L
R '
или
#1 + *0
(5)
(6)
где Rl - сопротивление внешней цепи, a R0 - внутреннее сопротивление генератора.
Закон Ома - один из важнейших законов электротехники - связывает основные величины электрической цепи: э. д. с., силу тока и сопротивление, позволяя находить при наличии двух измеренных приборами величин третью, неизвестную.
2 2
Рис. 47. Схема опытов для иллюстрации закона Ома:
1 - элементы; 2-пампы; 3 - рубильники; ? - амперметры; 6 - вольтметры
^з основного соотношения закона Ома можно сделать два вывода:
E = IR (7)
и
Е
D ___
/
(8)
т.е.: 1) величина э. д. с. численно равна произведению значения силы тока на величину сопротивления и 2) значение сопротивления численно равно частному от деления величины э. д. с. на значение силы тока.
Однако необходимо отметить, что физический смысл имеет основное соотношение закона Ома, а выводы имеют математический смысл, т. е. лишь сила тока / зависит от изменения э. д. с. Е и сопротивления R, а э. д. с. и сопротивление не зависят от изменения силы тока, точно так же, как и э. д. с. не зависит от изменения внешнего сопротивления и сопротивление не зависит от изменения э. д. с. источника энергии.
Закон Ома применим не только для замкнутой электрической цепи, но и для любого участка ее. Если рассмотреть только внешнюю часть цепи, т. е. напряжение на зажимах U, внешнее сопротивление R! и силу тока в цепи /, то можно сказать, что сила
. . 40
тока пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению. Следовательно:
| © 2024 Библиотека RealLib.org (support [a t] reallib.org) |