Transcript OMOV ZAKON - Fizika oko nas

OMOV ZAKON
-Pad napona na delu strujnog kola
-Omov zakon za homogeni metlni provodnik
-Merenje jacine struje i napona
-Omov zakon u diferencijalnom obliku
-Omov zakon za nehomogeni deo kola
-Omov zakon za zatvoreno strujno kolo
Radili:
Vanja Đurković
Veljko Janković
Om Georg Simon(1787-1854)
• Poznati nemacki fizicar
• Otkrio odnos struje elekromotorne
sile i otpora u elektricnom kolu
Omov zakon
• Dao je znatne priloge u
akustici,optici kristala i matematici
• Po njegovom imenu nosi naziv
merne jedinice za elektricni otpor u
SI sistemu jedinica
-Omov zakon•Omov zakon je jedan od temeljnih zakona
elektrike (elektrotehnike) koji govori o odnosu
jacine struje, napona i otpora
u strujnom kolu.
.
•Eksperimentalno je utvrđeno, da će jacina
struje kroz provodnik biti veća što je veći
napon među njegovim krajevima i što je manji
otpor strujnog kruga u koji je provodnik
uključen. Matematski se ovo može izraziti
formulom poznatom pod imenom Omov
zakon.
-Pad napona na delu strujnog kola• U nekom delu strujnog kola na nosioce struje
deluju strane sile i elektrostaticke sile.Ukupan
rad izvrsen na naelektrisanju koje prodje kroz
taj deo kola je zbir rada elektrostatickih sila i
rada stranih sila.
• A=Ae+As
• Kolicnik rada strane sile i naelektrisanje
predstavlja ukupnu elektromotornu silu na
datom delu kola
• ε=AS/q
•Kolicnik ukupnog rada i naelektrisanja
predstavlja pad napona na datom delu kola.
•U12=A/q
•Def. Pad napona na delu kola brojno je jednak
radu koji izvrse elektrostaticke i strane sile pri
prolasku jedinicnog naelektrisanja kroz dati deo
kola.
-Omov zakon za homogeni metlni
provodnik
•Jacina struje za metalni provodnik srazmerna
je naponu izmedju krajeva provodnika.Om ovo
prikazuje sledecom formulom:
I=U/R
R-elktricna otpornost
U-napon
I-jacina struje
•Ako se provodnici,od istog materijala,vezuju
struja ce biti jaca kada je provodnik kraci i
deblji zbog suprostavljanju proticanja struje.
•Elektricna otpornost homogenog metalnog
provodnika moze se odrediti i formulom:
R=ρl/s ρ-specificna otpornost
materijala
•Merna jedinica za elektricnu otpornost:
R[1Ω]-om
•Iz navedene formule sledi da je q=RS/l
•Def. Specificna otpornost je brojno jednak
otpornosti provodnika jedinicne povrsine
poprecnog preseka i jedinicne duzine
-Zavisnost otpornosti od temperature
•Otpornost metalnog provodnika zavisi iz od
temperature.Pri zagrevanju menja se specificna
otpornost metala i to je glavni razlog sto i
ukupna otpornost zavisi od temperature
Grafik
zavisnosti
specificne
otpornosti od
temperature
•Neki metali i legure uopste nemaju
otpornost na vrlo niskim
temperaturama.Takvi metali se zovu
superprovodnici.
Ρ0(10-8Ωm)
α(19-3K-1)
aluminijum
2,8
4,2
bakar
1,7
4,3
volfram
5,5
4,8
gvožđe
9,8
6
zlato
2
4
Grafik zavisnosti specificne
otpornosti od temperature
za superprovodnike
-Merenje jacine struje i napona
•Za merenje jacine struje koristi se ampermetar.Za slabe
struje koristi se galvanometar.Ampermetar se vezje redno sa
ostalim delovima kola.Unutrasnja otpornost idealnog
ampermetra jednaka je nuli.Za merenje napona koristi se
voltmetar.Idealan voltmetar ima beskonacnu veliku
elektricnu otpornost.
ampermetar
galvanometar
-Omov zakon u diferencijalnom obliku
Gustina struje srazmenra je srednjoj brzini usmerenog
kretanja nosilaca struje.Ova brzina zavisi od jacine polja
u provodniku.
I=U/R odnosno I=US/ρl
I/S=1/ρ*U/l
j=1/ρ*E ili j=σE
Jacina struje i jacina elektricnog polja u provodniku
imaju isti pravac i smer pa je
j=σE
Gustina struje u nekoj tacki provodnika srazmerna je
jacini elektricnog polja u toj tacki
-Omov zakon za nehomogeni deo polja
j=σE
j=nq0v
ν= σE/nq0
•U nehomogenom delu kola na nosioce struje
deluju i strane sile pa je ν= σEu/nq0,pa i gustina
struje u nehomogenom delu polja j=nq0v=σEu
•Jacina struje u nehomogenom delu kola ,izmedju
tacaka 1 i 2,odredjena je formulom:
I=ϕ1-ϕ2+ε12/R
•Gde je R ukupna elektricna otpornost,a ε12
ukupna elektro-motorna sila na datom delu kola
-Razlika potencijala polova izvora stuje
•Ako kroz izvor struja tece od pozitivnog ka negativnom
polu,razlika potencijala pozitivnog i negativnog pola izvora
veca je od elektromotorne sile :
ϕ+-ϕ-=ε+Ir
•Ako kroz izvor struja tece od negativnog ka pozitivnom
polu,razlika potencijala pozitivnog i negativnog pola je
manje od elektromotorne sile:
ϕ+-ϕ-=ε-Ir
•Napon izmedju pozitivnog i negativnog pola izvora struje
jednak je elektromotornoj sili onda kada kroz izvor ne tece
struja ili kada je elektricna otpornost izvora zanemarljiva .
-Omov zakon za zatvoreno strujno
kolo
• Jacina struje u zatvorenom strujnom kolu
jednaka je kolicniku ukupne elektromotorne
sile i ukupne otpornosti kola
I=ε/R