Legea Ohm pentru întregul circuit

1. Pentru cea mai bună vizualizare a lecţiei, apăsaţi tasta F5 Conectând un consumator la o baterie, si măsurând cu un voltmetru de precizie tensiunea la bornele consumatorului constatăm ca aceasta e ceva mai mică decât tensiunea electromotoare(E) a bateriei . Bateria nu furnizează circuitului exterior toată tensiunea sa electromotoare(E), ci doar o parte numită tensiunea la bornele bateriei(U).Cealaltă parte, foarte mică însă, este căderea de tensiune pe baterie(u) . Tensiunea electromotoare : E=U+u Legea Ohm pentru întregul circuit Montând la bornele bateriei un voltmetru,acesta indică: Tensiunea electromotoare(E)a bateriei dacă circuitul e deschis Tensiunea la bornele bateriei(U) dacă circuitul e închis Daca butonul nu functioneaza apasati întâi tasta F5 Pentru a vedea demonstratia formulei E=U+u faceti click pe butonul : Demonstratie

2. Tensiunea electromotoare este: • Căderea de tensiune în interiorul generatorului(u) este: Tensiunea la borne(aplicată circuitului exterior) este: Dar sarcina electrică e transportată atât în circuitul exterior, cât si în interiorul gereratorului, deci circuit exterior Rezultă: E=U+u gererator Energia degajată(W) sub formă de căldură în tot circuitul, prin efect Joule(egală cu lucrul mecanicLtot )este W= Ltot =Eq Dar sarcina electrică q=It , deci : energia W=EIt

3. Orice generator(sau baterie) are o rezistenţă internă( r ) + calculăm căderea de tensiune pe baterie(u): Aplicând Legea ohm pentru porţiunea de circuit ce conţine doar generatorul, Aplicând Legea ohm pentru porţiunea de circuit exterior,ce conţine consumatorul, cu rezistenţa R : calculăm căderea de tensiune pe circuit exterior,ce conţine consumatorul(U): Dar E=U+u , deci: rezulta: Legea Ohmpe întregul circuit:intensitatea curentului electric printr-un circuit este egală cu raportul dintre tensiunea electromotoare(E) şi rezistenţa electrică totală a circuitului

4. In circuitul simplu închis, tensiunea la bornele bateriei : Dacă notăm cu R rezistenţa consumatorului si cu r’ rezistenţa firelor de legatură, atunci intensitatea curentului în circuit este: Tensiunea aplicată consumatorului : U=IR este mai mică decât tensiunea electromotoare a bateriei • In caz de scurtcircuit, rezistenţa internă a bateriei este singura rezistenţă electrică importantă în circuit(fiindcă rezistenţa firelor de legatură e mică, neglijabilă) si intensitatea curentului(de scurtcircuit ) este periculos de mare : • La scurtcircuit, bateria se încălzeste prin efect Joule A B In circuitul din imagine, cablulBCproduce scurtcircuit. Becul nu se aprinde, curentul electric circulă doar pe traseul ABCD, până se arde siguranţa C D

5. Exercitii 1.Voltmetrul conectat la bornele bateriei indică în circuitul deschis tensiunea mai mare, mai mică, sau egală decât în circuitul închis ? • 2.Un circuit simplu conţine întrerupător, bec cu rezistenţă R=14W, si baterie cu rezistenţă internă r =1W si tensiune electromotoare E =1,5V A) Cât indica voltmetrul în circuitul deschis? B) Cât e intensitatea curentului prin bec în circuitul închis? Dar în circuitul deschis? C) Cât indica voltmetrul în circuitul închis? 3. A-ţi observat că o după ce cumpăraţi o baterie, chiar dacă n-o folosiţi, după câteva luni se comportă ca o baterie uzată? Deşi tensiunea electromotoare(E) este aceeaşi, rezistenţa internă ( r ) a bateriei creşte în timp. Conectând la o baterie(cu E=9V şi r =0,5W) un bec cu R=29,5W aflaţi intensitatea curentului prin bec şi tensiunea aplicată becului dacă: I. Bateria e nouă , II. Bateria e mai veche şirezistenţa internă a crescut de 13 ori ?

6. 4.Într-un circuit simplu, voltmetrul montat la bornele bateriei indică 5,7V dacă circuitul e închis, 6V şi dacă circuitul e deschis. I.Tensiunea electromotoare a bateriei este 6V sau 5,7V ?II. Căderea de tensiune pe baterie(u) este: A) 6V ; B) 5,7V , C) 0,3 ,D) 13,7V Exerciţii • 5. Un rezistor este conectat la o baterie de 1,5V(cu rezistenţa internă r =1W ), iar intensitatea curentului (măsurată cu ampermetrul din imagine) este 0,3A. • I.Reprezentaţi schema electrică a circuitului • II. Completaţi schema electrică a circuitului cu simbolul unui voltmetru care să măsoare tensiunea aplicatărezistorului • III. Calcultaţi tensiunea aplicatărezistorului • IV. Cât va fi intensitatea dacă înlocuim bateria de 1,5V cu o altăbaterie de 9V (cu rezistenţă internă r =1W ) ?

7. Exercitii 6. I. Aflaţi intensitatea curentului de scurtcircuit al unei baterii(element galvanic) cu tensiunea electromotoare E=12V şi rezistenţa internă r =0,5W II. Explicaţi de ce un ampermetru(cu rezistenţa foarte mică) nu trebuie conectat direct la o baterie(fără niciun consumator) • 7. In circuitul din imagine, becul are rezistenţa R =14,5W, iar bateria:E=1,5V si r =0,5W. • I. Aflaţi intensitatea curentului prin baterie • II. Cât devine intensitatea curentului prin baterie daca se elimina firul AB ? • III.Ce tensiune e la bornele becului în prezenta firului AB ? Dar dacase elimina firul AB ? A B

8. ATENŢIE: Pentru cea mai bună vizualizare a lecţiei de tip ppt, apăsaţi tasta F5 Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii cu ajutorul calculatorului. Lectiile informatizate pot conţine simulări ale proceselor fizice, experimente virtuale,animaţii , imagini sugestive şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru elevi. Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de lecţii : laurentziu_roshu@yahoo.com Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea acestui set de lecţii .Vă mulţumesc Pentru a vedea pagina anterioara, faceţi click pe săgeată