Тема 1. Електричні кола постійного струму
Тема 2. Електричні кола постійного струму
1. Електричний струм. Сила струму.
2. Електрорушійна сила і її джерела.
3. Електричний опір. Резистор. Закон Ома для ділянки
кола.
4. Електричне коло і його елементи. Закон Ома для замкненого кола.
5. Режими роботи джерел ЕРС.
6. Робота й потужність струму.
7. Теплова дія струму.
8. Схеми електричних кіл.
9. Закони Кірхгофа. З'єднання резисторів.
10. Робота джерела в режимі генератора й споживача.
11. Застосування законів Кірхгофа для розрахунку електричних кіл.
10. . Робота джерела в режимі генератора й споживача
10. Робота джерела в режимі генератора й
споживача
Розглянемо електричне коло (мал. 4), що складається з
одного замкненого
контуру (приклад – заряджання автомобільної акумуляторної
батареї E2 від
генератора E1).
![](https://org2.knuba.edu.ua/pluginfile.php/39557/mod_book/chapter/24/M4.jpg)
Мал. 4. Схема електричного ланцюга із двома джерелами енергії
За другим законом Кірхгофа, прийнявши напрямок обходу
контуру за
годинниковою стрілкою, можна записати
![](https://org2.knuba.edu.ua/pluginfile.php/39557/mod_book/chapter/24/f9.jpg)
Звідси
![](https://org2.knuba.edu.ua/pluginfile.php/39557/mod_book/chapter/24/f10.jpg)
З останньої формули видно, що напрямок струму збігається
з напрямком
більшої ЕРС. Якщо ЕРС рівні ( E1 =E2 ), то струм у
ланцюзі дорівнює нулю.
Припустимо, що E 1>E 2 .
Тоді напрямок струму збігається з напрямком
ЕРС E1, а
ЕРС E2 спрямована зустрічно струму, тому вона
називається проти
ЕРС.
Помножимо всі члени рівності (9) на I:
![](https://org2.knuba.edu.ua/pluginfile.php/39557/mod_book/chapter/24/f10_2.jpg)
і перенесемо вираження E I 2 в праву частину, тоді
![](https://org2.knuba.edu.ua/pluginfile.php/39557/mod_book/chapter/24/f11.jpg)
Ліва частина отриманої рівності являє собою потужність,
що розвивається джерелом E1,
права - потужності споживання різними елементами
схеми: I R 2 - потужність навантаження, I r 2 01, I r 2 02 -
потужність теплових втрат у джерелах E1 і E2 , E I 2 - потужність споживання енергії джерелом E2 .
Знак потужності E2 збігається
зі знаками потужностей теплових втрат і
потужності, що витрачається в опорі навантаження, тому
джерело E2 не
генерує енергію, а споживає її, тобто працює в режимі
споживача. Уся
потужність, споживана ланцюгом, виробляється єдиним
джерелом E1, яке
працює в режимі генератора.
Визначимо напругу на затискачах джерел, що працюють у
режимі
генератора й споживача.
Якщо джерело працює в режимі генератора, те, відповідно
до закону Ома
для замкненого ланцюга, напруга на його затискачах менше
ЕРС на величину
спадання напруги на внутрішньому опорі, тобто
![](https://org2.knuba.edu.ua/pluginfile.php/39557/mod_book/chapter/24/f11_2.jpg)
Для визначення напруги UCD на затискачах джерела E2 , що працює в
режимі споживача, запишемо вираження для потужності, що
розвивається на
ділянці CD
![](https://org2.knuba.edu.ua/pluginfile.php/39557/mod_book/chapter/24/f11_3.jpg)
Отже, напруга на затискачах джерела, що працює в режимі
споживача,
більше його ЕРС на величину спадання напруги на
внутрішньому опорі.
Таким чином, джерело може працювати як у режимі
генератора, так і
споживача. У першому випадку напруга на його затискачах
менше ЕРС, а
напрямок струму збігається з напрямком ЕРС, у другому -
напруга на
затискачах більше ЕРС, а напрямок струму протилежно
напрямку ЕРС.