Чому напруга на зажимах джерела струму менша за ерс?

електричному колі кожний елемент – і джерело, і провід, і приймачі мають певний електричний опір.

Зобразимо схему найпростішого електричного кола з врахуванням опорів всіх його елементів.

Простейшая цепь со всеми сопрЧерез всі послідовно з’єднані елементи кола протікає один і той же струм І. Величина цього струму прямо пропорційна електрорушійній силі джерела і зворотно пропорційна загальному опору кола

, де

R дж – опір джерела;

R п – опір проводів;

R н – опір навантаження (приймача);

R зовн = R п + R н – загальний опір зовнішнього кола.

Ця формула є виразом закону Ома для замкнутого електричного кола. Її можна записати в іншому вигляді:

E = IR дж + IR п + IR н = IR дж + IR зовн.

Частина електрорушійної сили, що витрачається на здолання внутрішнього опору джерела називається падінням (втратою) напруги в джерелі DU дж = IR дж.

Друга частина ЕРС витрачається на здолання опору зовнішнього кола і називається напругою на клемах джерела (генератора) U дж = E – IR дж = E – DU дж.

При зменшенні зовнішнього опору R зовн струм І в колі збільшується, падіння напруги в джерелі збільшується і тому напруга на клемах джерела зменшується.

Залежність U дж (І) називається зовнішньою характеристикою джерела.

Внеш х-каВигляд зовнішньої характеристики джерела:

Як правило R дж << R зовн і, тому допустимо вважати U дж » Е.

Якщо джерело з’єднане з навантаженням лінією передачі (проводами), то при проходженні струму в ній втрачається частина напруги DU п = IR п. Тому напруга U н на клемах навантаження менша за напругу на клемах джерела на величину DU п

U н = U дж – DU п = Е – І (R дж + R п).

Лінії електропередачі, як правило, виконують мідними алюмінієвими і рідше сталевими проводами.

Опір металевого провідника залежить від його довжини l, площі поперечного перетину S і електропровідних можливостей металу – , де

l – довжина провідника [м];

S – площа поперечного перетину [мм2]

r – питомий опір [].

Наприклад:   r міді = 0,0175 ;

r алюмінію = 0,029 ;

r сталі = 0,13 – 0,25 .

Величина зворотна питомому опору g = 1/r – питома провідність [()–1].

Опір металевого провідника залежить також від температури. При підвищені температури опір збільшується. Приблизно ця залежність визначається формулою

R q2 = R q1 [1 + a(q2° – q1°)], де

R q1 і R q2 – опір відповідно при температурах q1°С і q2°С;

a – температурний коефіцієнт для інтервалу 0° ¸ 100°.

Наприклад: a міді = 0,004 град–1;

a алюмінію = 0,004 град–1;

a сталі = 0,006 град–1.

Объяснение: