Как найти падение напряжения задача

Условие задачи:

Определить падение напряжения в линии электропередачи длиной 500 м при токе в ней 15 А. Проводка выполнена алюминиевым проводом сечением 14 мм².

Задача №7.1.13 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

(L=500) м, (I=15) А, (S=14) мм², (U-?)

Решение задачи:

Падение напряжения можно узнать из закона Ома для участка цепи, согласно которому сила тока (I) прямо пропорциональна напряжению на участке (U) и обратно пропорциональна сопротивлению участка (R):

[I = frac{U}{R}]

Откуда искомое падение напряжения равно:

[U = IR;;;;(1)]

Сопротивление алюминиевого провода длиной (L) и площадью поперечного сечения (S) определим по следующей формуле (удельное сопротивление алюминия (rho) равно 28 нОм·м):

[R = rho frac{L}{S};;;;(2)]

Подставим (2) в (1), тогда:

[U = Irho frac{L}{S}]

Задача решена, посчитаем численный ответ:

[U = 15 cdot 28 cdot {10^{ – 9}} cdot frac{{500}}{{14 cdot {{10}^{ – 6}}}} = 15;В]

Ответ: 15 В.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

7.1.12 Определить падение напряжения на полностью включенном реостате, изготовленном
7.1.14 Найти массу алюминиевого провода, из которого изготовлена линия электропередачи
7.1.15 Вольтметр показывает 6 В. Найти напряжение на концах участка цепи, состоящей

Знание закона Ома на сегодняшний день – вопрос общей эрудиции каждого человека. В сегодняшней статье займемся решением задач по теме «закон Ома». 

Подписывайтесь на наш телеграм и получайте интересные новости каждый день! А если хотите получить скидку и не упустить выгоду – загляните на наш второй канал с приятными акциями и бонусами для клиентов.

Закон Ома: задачи с решением

Для новичков, которые только начинают решать задачи по физике, мы подготовили специальную памятку и собрали вместе более 40 формул по разным темам. Берите и пользуйтесь!

Задача на закон Ома №1

Условие

Определите силу тока в медном проводнике сеченим 0,5 мм2, если длина проводника 100 м, а напряжение на его концах равно 6,8 В.

Решение

Сначала запишем закон Ома:

I=UR

В данном случае, чтобы найти силу тока I, нужно определить сопротивление R. Используем формулу с удельным сопротивлением и перепишем выражение для закона Ома:

R=ρlSI=USρl

Осталось подставить числа и рассчитать:

I=6,8·0,50,017·100=2 А

Значение удельного сопротивления «ро» для меди берется из таблиц. Для меди ρ=0,017Ом·мм2м

Ответ: 2 А.

Задача на закон Ома №2

Условие

По вольфрамовой проволоке длиной 3 м протекает электрический ток силой 0,04 А. Проволока находится под напряжением 5 В. Определите величину площади поперечного сечения проволоки.

Решение

Выразим площадь поперечного сечения проводника из формулы для сопротивления:

R=ρlSS=ρlR

Сопротивление R найдем из закона Ома:

I=URR=UI

Подставим выражение для R в формулу для S и рассчитаем:

S=ρl·IU=0,055·3·0,045=0,0013 мм2

Ответ: 0,0013 мм2

Задача на закон Ома №3

Условие

Каково напряжение на неоднородном участке цепи?

Решение

По закону Ома для неоднородного участка цепи:

U12=φ1-φ2+ε

Считая началом участка точку A, а концом – точку B, и беря поэтому ЭДС со знаком плюс (внутри источника направление тока от отрицательного полюса к положительному), получаем:

UAB=φA-φB+ε=5-7+3=1 В

Ответ: 1В.

Нужно больше примеров решений задач? Вы найдете их в нашем блоге!

Задача на закон Ома №4

Условие

Какова сила тока в резисторе, если его сопротивление 12 Ом, а напряжение на нем 120 В?

Решение

Это простейшая задача на закон Ома для участка цепи, которая решается в одно действие. Просто записываем закон Ома и производим расчет:

I=UR=12012=10 А

Ответ: 10 А.

Задача на закон Ома №5

Условие

Источник постоянного тока с ЭДС E = 12 В и внутренним сопротивлением г = 1 Ом замкнут на внешнее сопротивление R = 9 Ом. Определить силу тока в цепи I, падение напряжения UR на внешнем участке и падение напряжения Ur на внутреннем участке цепи.

Решение

Это задача на закон Ома для полной цепи. По закону Ома для замкнутой цепи:

 I=εR+r=129+1=1,2 А

Падение напряжения на внешнем участке цепи:

UR=I·R=εRR+r=12·99+1=10,8 В

Падение напряжение на внутреннем участке цепи:

Ur=ε-UR=12-10,8=1,2 В

Ответ: 1,2 А; 10,8 В; 1,2 В.

Школьный учитель Георг Симон Ом открыл свой закон в 1826 году. Подробнее об истории открытия и самом законе Ома читайте в нашем блоге.

Вопросы на закон Ома

Вопрос 1. Сформулируйте закон Ома для однородного участка цепи.

Ответ. Закон Ома для однородного участка цепи нласит:

Ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению.

Вопрос 2. Сформулируйте закон Ома для замкнутой цепи.

Ответ. Закон Ома для замкнутой цепи гласит:

Величина тока в замкнутой цепи, состоящей из источника тока, обладающего внутренним и внешним нагрузочным сопротивлениями, равна отношению электродвижущей силы источника к сумме внутреннего и внешнего сопротивлений.

Вопрос 3. От чего зависит сопротивление цепи?

Ответ. Сопротивление вещества обусловлено колебанием атомов кристаллической решетки. 

Сопротивление зависит от:

• температуры;
• материала;
• поперечного сечения проводника.

Вопрос 4. Зависит ли сопротивление от напряжения и силы тока?

Ответ. Нет. Сопротивление не зависит от напряжения и силы тока в проводнике.

Вопрос 5. Всегда ли соблюдается закон Ома?

Ответ. Нет, не всегда. Например, закон Ома не действует при низких температурах для веществ, обладающих сверхпроводимостью.

Проблемы с учебой? Обращайтесь в профессиональный сервис для студентов за квалифицированной помощью.

Как рассчитать падение напряжения на резисторах?

На чтение 3 мин Просмотров 12.7к. Опубликовано 15.12.2020 Обновлено 16.12.2020

Простая электрическая цепь состоит из источника питания, проводников и сопротивлений. На практике же электроцепи редко бывают простыми и включают в себя несколько различных ответвлений и повторных соединений.

В больших масштабах в роли сопротивлений может выступать бытовая техника, осветительные приборы и другие потребители. Давайте разберемся, что происходит с током и напряжением на каждом таком потребителе или резисторе с точки зрения электротехники.

Содержание

1. Основы электротехники
2. Два типа схем в электротехнике
3. Последовательная цепь
4. Параллельная цепь
5. Падение напряжения в последовательной цепи
6. Падение напряжения в параллельной цепи

Основы электротехники

Закон Ома гласит, что напряжение равно силе тока умноженной на сопротивление. Это может относиться к цепи в целом, участку цепи или к конкретному резистору. Самая распространенная форма этого закона записывается:

U=IR

Два типа схем в электротехнике

Последовательная цепь

Здесь ток протекает по одному проводнику. Независимо от того, какие сопротивления встречаются на его пути, просто суммируйте их, чтобы получить общее сопротивление цепи в целом:

R_о = R₁ + R₂ + … + R_N (последовательная цепь)

Параллельная цепь

В этом случае проводник разветвляется на два или более других проводника, на каждом из которых имеется своё сопротивление. В этом случае полное сопротивление определяется как:

1/R_о = 1/R₁ + 1/R₂ + … + 1/R _N (параллельная цепь)

Если взглянуть на эту формулу, можно сделать вывод, что добавляя сопротивления одинаковой величины, вы уменьшаете сопротивление цепи в целом. Согласно закону Ома это фактически увеличивает ток!

Если это кажется нелогичным, представьте себе поток автомобилей, которые выезжают с парковки через один шлагбаум и тот же самый поток который выезжает со стоянки, которая имеет несколько выездов. Несколько выездов явно увеличит поток покидающих стоянку машин.

Падение напряжения в последовательной цепи

Если вы хотите найти падение напряжения на отдельных резисторах в цепи, выполните следующие действия:

1. Рассчитайте общее сопротивление, сложив отдельные значения R.
2. Рассчитайте ток в цепи, который одинаков для каждого резистора, поскольку в цепи только один проводник.
3. Рассчитайте падение напряжения на каждом резисторе, используя закон Ома.

Пример: источник питания 24 В и три резистора подключены последовательно, где R₁ = 4 Ом, R₂ = 2 Ом и R₃ = 6 Ом. Чему равно падение напряжения на каждом резисторе?

• Сначала рассчитаем общее сопротивление: 4 + 2 + 6 = 12 Ом.
• Далее рассчитываем ток: 24 В / 12 Ом = 2 А
• Теперь используем ток, чтобы вычислить падение напряжения на каждом резисторе. Используя Закон Ома (U = IR) для каждого резистора, получим значения R₁, R₂ и R₃ равными 8 В, 4 В и 12 В соответственно.

Падение напряжения в параллельной цепи

Пример: источник питания 24 В и три резистора подключены параллельно, где R₁ = 4 Ом, R₂ = 2 Ом и R₃ = 6 Ом, как и в предыдущей схеме. Чему будет равно падение напряжения на каждом резисторе?

В этом случае все проще: независимо от значения сопротивления падение напряжения на каждом резисторе одинаково. Это означает, что падение напряжения на каждом из них — это просто общее напряжение цепи, деленное на количество резисторов в цепи, или 24 В / 3 = 8 В.

Применяя эти несложные правила вы сможете рассчитать падение напряжения даже в сложной цепи, достаточно лишь разделить её на простые участки.

Савельев Николай

Инженер по телевизионному оборудованию Электрика и электроника, это не только моё хобби, но и работа

Практическая
работа № 3

ПОТЕРИ
В НАПРЯЖЕНИЯ В ПРОВОДАХ

Цель работы:
расчетным путем определить потери напряжения в проводах.

Теоретические
сведения:

Напряжение в электрической сети изменяется
вследствие потерь в сопротивлениях проводов и кабелей.

Разность напряжений в начальной и конечной точках
линии в данный момент времени называется потерей напряжения. 

ΔU = U_ном –
U_{потреб,} В

где, U_потреб – падение напряжения на
потребителе.

ΔU – падение напряжения в проводе,

U_потреб = I_общ·R_1234, В

Падение напряжения – геометрическая (векторная) разность между
комплексами напряжений начала и конца линий.

Колебания напряжения – быстро изменяющиеся
отклонения напряжения длительностью от полупериода до нескольких секунд.

Колебания напряжения происходят под воздействием
быстро изменяющейся нагрузки сети.

– В сетях напряжением 12-50 В (считая от ИП,
например понижающего трансформатора) отклонения напряжения разрешается
принимать до 10 %.

– Для ряда ЭП (аппараты управления, электродвигатели)
допускается снижение напряжения в пусковых режимах в пределах значений,
регламентированных для данных ЭП, но не более 15 %.

Задача: Пользуясь
данными таблицы 1, определить падение напряжения в проводах (ΔU, В), общее
значение тока в линии (I, A).

Рисунок
1 – Схема электрической цепи.

Таблица 1 – данные для задачи

№ варианта	Uном , В	r0, Ом	l, м	R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	R4, Ом	I, A	ΔU, В
1.	380	1,85	5	10	15	12	14	?	?
2.	380	1,16	4	15	12	14	17	?	?
3.	380	1,56	36	16	14	18	19	?	?
4.	380	1,7	4	14	17	19	16	?	?
5.	380	1,23	5	15	20	23	14	?	?
6.	380	1,47	2	20	19	25	13	?	?
7.	380	1,36	7	24	18	21	20	?	?
8.	380	1,7	5	15	14	10	15	?	?
9.	380	1,23	4	12	17	15	12	?	?
10.	380	1,47	36	14	19	16	14	?	?
11.	380	1,36	4	17	16	14	17	?	?
12.	380	1,7	5	20	14	15	20	?	?
13.	380	1,23	2	19	13	20	19	?	?
14.	380	1,47	7	18	20	24	18	?	?
15.	380	1,36	5	15	14	10	14	?	?
16.	380	1,16	36	14	19	16	15	?	?
17.	380	1,56	4	17	16	14	12	?	?
18.	380	1,7	5	20	14	15	14	?	?
19.	380	1,23	2	19	13	20	17	?	?
20.	380	1,47	7	18	20	24	20	?	?
21.	380	1,85	5	15	14	10	19	?	?
22.	380	1,16	4	12	17	15	18	?	?
23.	380	1,56	36	14	19	16	14	?	?
24.	380	1,7	4	17	16	14	17	?	?
25.	380	1,23	5	20	14	15	15	?	?

Контрольные
вопросы:

1.      Что
называется потерей напряжения?

2.      Закон
Ома для полной цепи?

3.      Что
называется падением напряжения?

4.      В
следствие чего происходит колебание напряжения в сети?

Список
литературы:

1. Матюшенко
В. С., Матюшенко С. В. История электроэнергетики. – Хабаровск: Изд-во
ДВГУПС.—2010.- 103с.

2. Ристхейн Э. М.
Введение в электротехнику. -Таллин: Таллинский технический университет,-2008.
-329с.

3.Соловьев А. С.
Козярук А. Е. История развития электротехники и электромеханики в России. СПб:-
2000. -104с.

4. Томилин А.
Н. Мир электричества.-М.:Дрофа,-2004.-304с

5. Харламова
Т. Е. История науки и техники. Электроэнергетика. -СПб.СЗТУ.- 2006. -126с.

Как измерить падение напряжения на участке(см)? Князь Сокол [2.7K] 6 лет назад  К концам цепи, изображенной на рисунке 2, подведено напряжение 240 В. Падение напряжения на участке АВ составляет? Здесь на самом деле всё просто.. Сначала находим эквивалентное сопротивление цепи, находящейся между клеммами А и В.. Итак: 2R||2R=R R+R=2R 4R||4R=2R 2R||2R=R 6R||6R=3R R+R+R=3R 3R||3R=1,5R Эквивалентное сопротивление будет Rэкв=1,5R.. Далее очевидно, что напряжение на АВ получается в результате деления напряжения, поданного на входные клеммы: U(AB)=RэквUвх/Rэкв+Rвх Rвх=0,75R+0,75R=1,5R U(AB)=(1,5Rx240)/(1,5R+1,5R)=120B.. автор вопроса выбрал этот ответ лучшим в избранное ссылка отблагодарить Князь Сокол [2.7K] Благодарю. А я тормоз(  —  6 лет назад  Михаи­л Белод­едов [26.2K] 6 лет назад  Измерить – очень просто. Подключить вольтметр постоянного напряжения одной клеммой к точке А, другой – к точке В. Вольтметр покажет падение напряжения на участке АВ. Но всё дело в том, что Вас просят не измерить, а вычислить… комментировать в избранное ссылка отблагодарить Знаете ответ?