Што такое падзенне напружання

Для чалавека, які знаёмы з электраабсталяваннем на ўзроўні простага карыстальніка (ведае, дзе і як уключыць / выключыць), многія выкарыстоўваюцца электрыкамі тэрміны здаюцца нейкі бязглуздзіцай. Напрыклад, чаго толькі варта «падзенне напружання» або «зборка схемы». Куды і што падае? Хто разабраў схему на дэталі? На самай жа справе, фізічны сэнс працэсаў, якія адбываюцца, які хаваецца за большасцю гэтых слоў, цалкам даступны для разумення нават са школьнымі ведамі фізікі.

Каб растлумачыць, што такое падзенне напружання, неабходна ўспомніць, якія наогул напружання бываюць у электрычнай ланцугу (маецца на ўвазе глабальная класіфікацыя). Іх усяго два выгляду. Першы - гэта напружанне крыніцы харчавання, які падлучаны да разглядаемага контуры. Яно можа таксама называцца прыкладзеным да ўсёй ланцугу. А другі выгляд - гэта менавіта падзенне напружання. Можа быць разгледжана як у дачыненні да ўсяго контуру, так і любога асобна ўзятага элемента.

На практыцы гэта выглядае наступным чынам. Напрыклад, калі ўзяць звычайную лямпу напальвання, укруціць яе ў патрон, а драты ад яго падключыць у хатнюю сеткавую разетку, то прыкладзенае да ланцуга (крыніца харчавання - праваднікі - нагрузка) напружанне складзе 220 Вольт. Але варта нам з дапамогай вальтметра замяраць яго значэнне на лямпе, як стане відавочна, што яно крыху менш, чым 220. Так адбылося таму, што паўстала падзенне напружання на электрычным супраціве, якім валодае лямпа.

Мабыць, няма чалавека, які б не чула пра закон Ома. У агульным выпадку фармулёўка яго выглядае так:

I = U / R,

дзе R - актыўны супраціў ланцуга ці яе элемента, вымяраецца ў омах; U - электрычная напруга, у Вольт; і, нарэшце, I - ток у Ампера. Як бачна, усе тры велічыні непасрэдна звязаныя паміж сабой. Таму, ведаючы любыя дзве, можна даволі проста вылічыць трэцюю. Вядома, у кожным канкрэтным выпадку прыйдзецца ўлічыць род току (пераменны або сталы) і некаторыя іншыя ўдакладняючыя характарыстыкі, але аснова - вышэйназваная формула.

Электрычная энергія - гэта, фактычна, рух па правадыру адмоўна зараджаных часціц (электронаў). У нашым прыкладзе спіраль лямпы валодае высокім супрацівам, то ёсць запавольвае перамяшчаюцца электроны. Дзякуючы гэтаму ўзнікае бачнае свячэнне, але агульная энергія патоку часціц зніжаецца. Як відаць з формулы, з памяншэннем току памяншаецца і напруга. Менавіта таму вынікі замераў у разеткі і на лямпе адрозніваюцца. Гэтая розніца і з'яўляецца падзеннем напружання. Дадзеная велічыня заўсёды ўлічваецца, каб прадухіліць занадта вялікае зніжэнне на элементах ў канцы схемы.

Падзенне напружання на рэзістары залежыць ад яго ўнутранага супраціву і сілы працякалага па ім току. Таксама ўскоснае ўплыў аказваюць тэмпература і характарыстыкі току. Калі ў разгляданую ланцуг ўключыць амперметр, то падзенне можна вызначыць памнажэннем значэння току на супраціў лямпы.

Але далёка не заўсёды атрымоўваецца вось так проста з дапамогай найпростай формулы і вымяральнага прыбора выканаць разлік падзення напружання. У выпадку паралельна падлучаных супраціваў знаходжанне велічыні ўскладняецца. На пераменным току прыходзіцца дадаткова ўлічваць рэактыўную складнік.

Разгледзім прыклад з двума паралельна уключанымі рэзістарамі R1 і R2. Вядома супраціў драты R3 і крыніцы харчавання R0. Таксама дадзена значэнне ЭРС - E.

Прыводзім паралельныя галінкі да аднаго ліку. Для гэтай сітуацыі ўжываецца формула:

R = (R1 * R2) / (R1 + R2)

Вызначаем супраціў усяго ланцуга праз суму R4 = R + R3.

Разлічваем ток:

I = E / (R4 + r)

Застаецца даведацца значэнне падзенне напружання на выбраныя элеменце:

U = I * R5

Тут множнік "R5" можа быць любым R - ад 1 да 4, у залежнасці ад таго, які менавіта элемент схемы трэба разлічыць.