De wet van Pouillet is een uitdrukking die wordt gebruikt om de intensiteit van de te bepalen elektrische stroom die door een eenvoudig gaas loopt. eenvoudige breisels zijn Elektrische circuits gesloten, zonder takken. De wet van Pouillet stelt dat de elektrische stroom in deze mazen overeenkomt met het verschil tussen de krachten elektromotorisch en contra-elektromotorisch, gedeeld door de som van de elektrische weerstanden van elk aanwezig element in het net.
De wet van Pouillet is afgeleid van een wet van behoud van energie meer algemeen, de roosterwet van Kirchoff genoemd, die kan worden toegepast op complexere elektrische circuits. In eenvoudiger gevallen is het gebruik van de wet van Pouillet echter voordeliger, gezien de eenvoud ervan.
Verder verschijnen er elk jaar een groot aantal elektrodynamische oefeningen in de En ook en bij andere toelatingsexamens, die eenvoudig en snel kunnen worden opgelost als we de betreffende wet correct toepassen.
Kijkenook: De wet van Ohm - een van de belangrijkste in de elektrodynamica
De wet van Pouillet
De wet van Pouillet stelt u in staat om de modulus van de elektrische stroom te berekenen die langs een rooster wordt bepaald. Meshes zijn op hun beurt gesloten paden binnen een elektrisch circuit. Volgens deze wet is de elektrische stroom gelijk aan de som van de elektromotorische krachten minus de som van de tegenelektromotorische krachten, waarvan het resultaat wordt gedeeld door de totale weerstand van het gaas. Let op de volgende figuur, daarin brengen we de wet van Pouillet in zijn algemene vorm:
ε en ε' – elektromotorische kracht en contra-elektromotorische kracht (V – volt)
R, Rik en r'ik - som van elektrische weerstanden van weerstanden, generatoren en ontvangers
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
Hoe de wet van Pouillet te gebruiken?
Om berekeningen te maken met de wet van Pouillet, het is noodzakelijk om te weten wie de generatoren en wie zijn de ontvangersgeschenken in het net. Dus je moet de kennen elektrische stroomrichting: zodat we vervolgens kunnen identificeren welke elementen in de mesh aanwezig zijn.
Als u de richting van de stroom kent, volstaat het om te onthouden dat elektrische generatoren altijd worden gekruist van het laagste potentieel naar het hoogste potentieel (respectievelijk kleinere staaf en grotere staaf), terwijl de stroom die door de ontvangers gaat het hoogste potentiaal bereikt en deze door de onderste klem verlaat potentieel.
De volgende afbeelding illustreert hoe we de generatoren en ontvangers in de circuits kunnen identificeren:
Generatoren worden doorlopen van klein naar groot potentieel, terwijl ontvangers dit van klein naar groot doen.
Na het identificeren van de generatoren en ontvangers, moeten we niet vergeten dat de generatoren produceren elektromotorische kracht en ontvangers verbruiken het. De hoeveelheid energie die elke ontvanger nodig heeft om te werken, wordt de krachttegen elektromotor. Daarom wordt in de wet van Pouillet rekening gehouden met het verschil tussen de energie die wordt geproduceerd door de generatoren en de energie die wordt verbruikt door de ontvangers.
Voorbeeld van de wet van Pouillet
In dit onderwerp laten we een voorbeeld zien van een circuit waarvan de elektrische stroom gemakkelijk kan worden bepaald door de wet van Pouillet toe te passen, zie:
In een net is er een echte elektrische generator, met een elektromotorische kracht gelijk aan 10 V en een interne weerstand gelijk aan 1 Ω, aangesloten op een elektromotor met tegenelektromotorische kracht gelijk aan 8 V, elektrische weerstand gelijk aan 1 Ω. Zoals weergegeven in deze afbeelding:
Waar ε = 10 V, ε' = 8 V, rik = 1, en r'ik = 1 Ω, bepaal met behulp van de wet van Pouillet de intensiteit van de elektrische stroom die door het circuit gaat:
Resolutie:
Het voorbeeld spreekt van een circuit dat uitsluitend wordt gevormd door een generator die is aangesloten op een elektromotor. Dit wetende, zullen we de informatie toepassen die wordt verstrekt in de wetsformule van Pouillet:
Kijkenook:Uniforme beweging - concept, formules en oefeningen
Opgeloste oefeningen op de wet van Pouillet
Vraag 1) Neem het elektrische circuit in acht dat in de volgende afbeelding wordt geïllustreerd:
Bepaal met behulp van de wet van Pouillet de intensiteit van de elektrische stroom die in dit circuit wordt gevormd en markeer het juiste alternatief:
a) 1,0 A
b) 1,5 A
c) 2,5 A
d) 5,0 A
e) 7,5 A
Sjabloon: Letter B
Resolutie:
Voordat we de oefening oplossen, moeten we de richting van de elektrische stroom zorgvuldig observeren. Door dit te doen, merken we dat er twee generatoren zijn in de geïllustreerde mesh, aangezien de enige twee elementen van de circuits die geen weerstanden zijn, worden gedragen door de elektrische stroom van de kleinste naar de grootste potentieel. Zodra dat is gebeurd, passen we de wet van Pouillet toe:
Op basis van de uitgevoerde berekeningen vinden we dat de elektrische stroom die in het circuit wordt gevormd gelijk is aan 1,5 A, dus het juiste alternatief is de letter b.
Vraag 2) In een gesloten lus zijn er drie echte en identieke generatoren in serie gekoppeld. Het is bekend dat hun elektromotorische krachten gelijk zijn aan 1,5 V en dat hun elektrische weerstanden 0,25 zijn. Als deze set generatoren is aangesloten op een ideale kleine elektromotor, met een tegen-elektromotorische kracht gelijk aan 3,0 V, wat zal dan de intensiteit zijn van de elektrische stroom die er doorheen gaat?
a) 0,5 A
b) 1,5 A
c) 2,0 A
d) 5,0 A
e) 3,5 A
Sjabloon: Letter C
Resolutie:
Om de oefening op te lossen, gebruiken we de wet van Pouillet, dus we tellen alle elektromotorische krachten van de generatoren bij elkaar op en trekken vervolgens de tegenelektromotorische kracht van de ontvanger af. Let op de berekening in de volgende afbeelding:
Volgens de berekeningen is de elektrische stroom die zich in dit circuit vormt 2,0 A, dus het juiste alternatief is de letter c.
Door Rafael Hellerbrock
Natuurkunde leraar
