Ο νόμος του Pouillet είναι μια έκφραση που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της έντασης του ηλεκτρικό ρεύμα που διατρέχει ένα απλό πλέγμα. τα απλά πλεκτά είναι ηλεκτρικά κυκλώματα κλειστό, χωρίς κλαδιά. Ο νόμος του Pouillet δηλώνει ότι το ηλεκτρικό ρεύμα σε αυτά τα πλέγματα αντιστοιχεί στη διαφορά μεταξύ των δυνάμεων ηλεκτροκινητήρα και αντί-ηλεκτροκινητήρα, διαιρούμενο με το άθροισμα των ηλεκτρικών αντιστάσεων κάθε στοιχείου που υπάρχει στο πλέγμα.
Ο νόμος του Pouillet προέρχεται από έναν νόμο διατήρησης του ενέργεια πιο γενικό, που ονομάζεται πλέγμα του Kirchoff, ο οποίος μπορεί να εφαρμοστεί σε πιο περίπλοκα ηλεκτρικά κυκλώματα Ωστόσο, σε απλούστερες περιπτώσεις, η χρήση του νόμου του Pouillet είναι πιο πλεονεκτική, δεδομένης της απλότητάς της.
Επιπλέον, κάθε χρόνο ένας μεγάλος αριθμός ασκήσεων ηλεκτροδυναμικής εμφανίζεται στο Και είτε και σε άλλες εισαγωγικές εξετάσεις, οι οποίες μπορούν να επιλυθούν απλά και γρήγορα εάν εφαρμόσουμε σωστά τον εν λόγω νόμο.
Κοίταεπίσης: Ο νόμος του Ohm - ένας από τους πιο σημαντικούς στην ηλεκτροδυναμική
Ο νόμος του Pouillet
Ο νόμος του Pouillet σας επιτρέπει να υπολογίσετε το μέτρο του ηλεκτρικού ρεύματος που έχει δημιουργηθεί κατά μήκος ενός δικτύου. Τα πλέγματα, με τη σειρά τους, είναι κλειστά μονοπάτια μέσα σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα. Σύμφωνα με αυτόν τον νόμο, το ηλεκτρικό ρεύμα είναι ίσο με το άθροισμα των ηλεκτροκινητικών δυνάμεων μείον το άθροισμα των αντί-ηλεκτροκινητικών δυνάμεων, το αποτέλεσμα των οποίων διαιρείται με τη συνολική αντίσταση του πλέγματος. Παρατηρήστε το ακόλουθο σχήμα, σε αυτό φέρνουμε τον νόμο του Pouillet στη γενική του μορφή:
ε και ε ' - δύναμη ηλεκτροκινητήρα και δύναμη αντί-ηλεκτροκινητήρα (V - volt)
R, RΕγώ και r 'Εγώ - άθροισμα ηλεκτρικών αντιστάσεων αντιστάσεων, γεννητριών και δεκτών
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση.)
Πώς να χρησιμοποιήσετε το νόμο του Pouillet
Για να κάνετε υπολογισμούς με το νόμο του Pouillet, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε ποιος γεννήτριες και ποιοι είναι οι δέκτεςδώρα στο πλέγμα. Οπότε πρέπει να γνωρίζετε το κατεύθυνση ηλεκτρικού ρεύματος ώστε να μπορούμε να εντοπίσουμε ποια στοιχεία υπάρχουν στο πλέγμα.
Γνωρίζοντας την κατεύθυνση του ρεύματος, απλώς θυμηθείτε ότι οι ηλεκτρικές γεννήτριες περνούν πάντα από το χαμηλότερο έως το υψηλότερο δυναμικό (μικρότερη μπάρα και μεγαλύτερη μπάρα, αντίστοιχα), ενώ το ρεύμα που διέρχεται από τους δέκτες φτάνει στο υψηλότερο δυναμικό και το αφήνει μέσω του κάτω τερματικού δυνητικός.
Το επόμενο σχήμα δείχνει πώς μπορούμε να αναγνωρίσουμε τις γεννήτριες και τους δέκτες στα κυκλώματα:
Οι γεννήτριες διακινούνται από το μικρότερο στο μεγαλύτερο δυναμικό, ενώ οι δέκτες το κάνουν από το μικρότερο στο μεγαλύτερο.
Αφού αναγνωρίσουμε τις γεννήτριες και τους δέκτες, πρέπει να θυμόμαστε ότι το οι γεννήτριες παράγουν ηλεκτροκινητική ισχύ και οι δέκτες την καταναλώνουν. Το ποσό ενέργειας που κάθε δέκτης χρειάζεται να λειτουργεί ονομάζεται δύναμημετρητής ηλεκτροκινητήρα. Επομένως, στο νόμο του Pouillet, λαμβάνεται υπόψη η διαφορά μεταξύ της ενέργειας που παράγεται από τις γεννήτριες και της κατανάλωσης από τους δέκτες.
Παράδειγμα του νόμου του Pouillet
Σε αυτό το θέμα παρουσιάζουμε ένα παράδειγμα κυκλώματος που μπορεί να καθορίσει εύκολα το ηλεκτρικό του ρεύμα εφαρμόζοντας το νόμο του Pouillet, δείτε:
Σε ένα πλέγμα, υπάρχει πραγματική ηλεκτρική γεννήτρια, με δύναμη ηλεκτροκινητήρα ίση με 10 V και εσωτερική αντίσταση ίση με 1 Ω, συνδεδεμένο με ηλεκτρικό κινητήρα με αντίθετη ηλεκτροκινητική δύναμη ίση με 8 V, ηλεκτρική αντίσταση ίση με 1 Ω. Όπως φαίνεται σε αυτό το σχήμα:
Όπου ε = 10 V, ε '= 8 V, rΕγώ = 1 Ω και r 'Εγώ = 1 Ω, προσδιορίστε, μέσω του νόμου του Pouillet, την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που διέρχεται από το κύκλωμα:
Ανάλυση:
Το παράδειγμα αναφέρεται σε ένα κύκλωμα που σχηματίζεται αποκλειστικά από μια γεννήτρια συνδεδεμένη σε έναν ηλεκτροκινητήρα. Γνωρίζοντας αυτό, θα εφαρμόσουμε τις πληροφορίες που παρέχονται στον τύπο νόμου του Pouillet:
Κοίταεπίσης:Ομοιόμορφη κίνηση - έννοια, τύποι και ασκήσεις
Επιλυμένες ασκήσεις βάσει του νόμου του Pouillet
Ερώτηση 1) Παρατηρήστε το ηλεκτρικό κύκλωμα που φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
Χρησιμοποιώντας τον νόμο της Pouillet, προσδιορίστε την ισχύ του ηλεκτρικού ρεύματος που σχηματίζεται σε αυτό το κύκλωμα και σημειώστε τη σωστή εναλλακτική:
α) 1.0 Α
β) 1.5 Α
γ) 2.5 Α
δ) 5.0 Α
ε) 7.5 Α
Πρότυπο: Γράμμα Β
Ανάλυση:
Πριν από την επίλυση της άσκησης, πρέπει να παρατηρήσουμε προσεκτικά την κατεύθυνση του ηλεκτρικού ρεύματος. Με αυτόν τον τρόπο, παρατηρούμε ότι υπάρχουν δύο γεννήτριες στο εικονογραφημένο πλέγμα, καθώς τα μόνα δύο στοιχεία του κυκλώματα που δεν είναι αντιστάσεις μεταφέρονται από το ηλεκτρικό ρεύμα από το μικρότερο στο μεγαλύτερο δυνητικός. Μόλις γίνει αυτό, απλώς εφαρμόζουμε τον νόμο του Pouillet:
Με βάση τους υπολογισμούς που πραγματοποιήθηκαν, διαπιστώνουμε ότι το ηλεκτρικό ρεύμα που σχηματίζεται στο κύκλωμα είναι ίσο με 1,5 A, οπότε η σωστή εναλλακτική είναι το γράμμα b.
Ερώτηση 2) Σε κλειστό βρόχο, υπάρχουν τρεις πραγματικές και πανομοιότυπες γεννήτριες που συνδέονται σε σειρά. Είναι γνωστό ότι οι ηλεκτρικές τους δυνάμεις είναι ίσες με 1,5 V και ότι οι ηλεκτρικές τους αντιστάσεις είναι 0,25 Ω. Εάν αυτό το σετ γεννητριών είναι συνδεδεμένο με έναν ιδανικό μικρό ηλεκτρικό κινητήρα, με δύναμη αντί-ηλεκτροκινητήρα ίση με 3,0 V, ποια θα είναι η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που θα περάσει από αυτό;
α) 0,5 Α
β) 1.5 Α
γ) 2.0 Α
δ) 5.0 Α
ε) 3.5 Α
Πρότυπο: Γράμμα Γ
Ανάλυση:
Για να λύσουμε την άσκηση, θα χρησιμοποιήσουμε τον νόμο του Pouillet, οπότε προσθέτουμε όλες τις ηλεκτροκινητικές δυνάμεις των γεννητριών και στη συνέχεια αφαιρούμε την αντίθετη-ηλεκτροκινητική δύναμη του δέκτη. Σημειώστε τον υπολογισμό στο παρακάτω σχήμα:
Σύμφωνα με τους υπολογισμούς, το ηλεκτρικό ρεύμα που σχηματίζεται σε αυτό το κύκλωμα είναι 2,0 Α, οπότε η σωστή εναλλακτική είναι το γράμμα c.
Από τον Rafael Hellerbrock
Καθηγητής φυσικής
