Omov zakon i Kirhofova pravila

1. Omov zakoni Kirhofova pravila

2. 1,5V 1,5V 1,5V Demonstracioni ogled: Zavisnost jačine struje od napona • Pri promeni napona, posmatrati intenzitet svetlosti sijalice. • Kada sijalica jače svetli? • U kom slučaju ampermetar meri jaču struju?

3. Pri stalnom otporu od 1kΩ, meriti jačinu struje za različite napone. Izmerene vrednosti uneti u tablicu i nacrtati grafik. Ponoviti merenje sa većim otporom. U [ V ] A R I [mA]

4. Georg Simon Om (1787. - 1854.), je bio nemački fizičar. Istakao se radovima s područja elektriciteta i magnetizma. Formulisao je zakon prema kojem je jačina struje koja prolazi kroz provodnik proporcionalna naponu (Omov zakon). Proučavao je nastajanje toplote u provodniku kroz koji protiče struja, a bavio se i različitim problemima iz područja akustike. Merna jedinica električnog otpora om (Ω) nazvana je po njemu.

5. Omov zakon za deo kola • Kakva je veza između napona,struje i otpora? • Jačina električne struje u nekom delu kola ,upravo je srazmerna naponu na krajevima tog dela kola a obrnuto srazmerna njegovom električnom otporu. • Ako je na krajevima otpornika od 1 Ω ,napon 1V onda kroz njega protiče struja od 1A.

6. Izračunaj nepoznate fizičke veličine i popuni tabele.

7. Izračunaj nepoznate fizičke veličine i popuni tabelu.

8. I [ A] U [ V] R1 U R2 U2 10 5 20 Eksperimentalno je vršena provera Omovog zakona i na osnovu rezultata merenja dobijeni su ovi grafici.Koliki su bili otpori upotrebljenih otpornika? • U kolu predstavljenom na slici menjan je napon i otpornici, izračunaj kako se menjala vrednosti napona na otporniku br.2 i popuni tabelu.

9. constantan jon metala electron • U provodniku od konstantana preseka 1mm2 jačina struje je 1A.Koliko su na ovom provodniku udaljene dve tačke između kojih je napon 1V? (p=5·10-7Ωm) • Kolika je jačina struje u provodniku i koliko elektrona je prošlo kroz njega za 1min,ako mu je otpor 2 oma a napon na krajevima je 19,2 V?

10. Elektromotorna sila -EMSNapon izvora • U svakom izvoru električne struje,neki vid energije (mehanička,toplotna,hemijska,svetlosna)se pretvara u električnu energiju. • Naelektrisanja se razdvajaju i prenose suprotno od smera pola. • EMS-napon izvora, brojno je jednak radu potrbnom za razdvajanje i premeštanje 1C pozitivnog naelektrisanja sa negativnog na pozitivan pol izvora,unutar samog izvora.

11. ε r B A Re Omov zakon za celo kolo • Jačina struje u celom kolu upravo je srazmerna naponu izvora a obrnuto srazmerna zbiru spoljašnjeg i unutašnjeg otpora. • r - unutrašnji otpor-otpor samog izvora

12. Kratka veza električnog izvora • Ako se krajevi izvora spoje provodnikom malog otpora , dolazi do kratkoj spoja. Kratka veza može nastati i na električnoj instalaciji,kada se dodirnu neizolovani ili loše izolovani provodnici.U svakom kratkom spoju u električnom kolu nastaje veoma jaka struja.Ona može oštetiti električni izvor, ostale delove el.kola a može doći i do paljenja instalacije. • Da bi se sprečila oštećenja usled kratkog spoja na instalacijama i u električnim uređajima stavljaju se osigurači.Pri kratkom spoju oni prekidaju dovod struje.

13. Gustav Robert Kirhof • 1824. – 1887. • Za vreme studiranja objavljuje pravila, pomoću kojih se može izračunati struja, napon i otpor električnih krugova (1845.) • Dao je mnogo značajnih doprinosa u raznim granama fizike: -Postavio zakon o toplotnom zračenju tela, -zaslužan je za otkriće i razvoj spektralne analize; objasnivši apsorpcijske linije u optičkim spektrima stvorio mogućnosti izučavanja sastava nebeskih tela, - otkrio je pomoću spektroskopa elemente cezijum i rubidijum.

14. I2 I1 I3 Kirhofova pravila • Prvo pravilo:U svakom čvoru kola,zbir struja koje uviru u njega jednak je zbiru struja koje izviru iz njega. • Drugo pravilo:Algebarski zbir svih elektromotornih sila i padova naponana svim otpornicima u jednoj konturi jednaka je nuli. I1 = I2 + I3

15. R1 R2 R3 R3 R1 R2 Primena Omovog zakona i Kirhofovih pravila na strujno kolo redna veza • I = I1 = I2= I3 = const • U = U1 + U2+ U3 • Re=R1+ R2+ R3 paralelna veza • I = I1 + I2+ I3 • U = U1 = U2 = U3

16. (b) (a) R1= 3 Ω R2 = 2 Ω ε = 12 V r = 0,8 Ω ε,r R1 R2 R3 • Kolika jačina sruje protiče kroz kolo? • Koliki je napon na svakom otporniku? • Otpornici su na isti izvor vezani kao što pokazuje šema. Izračunaj jačine struja koje protiču kroz njih u oba slučaja. R1=3 Ωε = 16 V R2=5 Ω r = 0,2 Ω R3=2,8 Ω

17. V3 A R1 R2 R3 • Četiri iste sijalicesu na isti izvor vezanekao što pokazuju šeme. Izračunaj jačine struja koje protiču kroz njih u oba slučaja. ε= 9V R = 6Ωr = 0,6Ω • Tri iste sijalicesu vezane na izvor kao što pokazuje šema. Izračunaj napon izvora i jačine struja koje protiču kroz njih. ε= ? R1= R2=R3=6Ωr = 0,5Ω U3=8V

18. A R1 R2 A R4 R3 B Vinstonov most • Vinstonov most predstavlja paralelnu vezu otpornika,sa dve grane u kojima se nalaze po dva redno vezana otpornika.Između tačaka A i B postavljen je ampermetar. • Promenom otpora podesi se da kroz ampermetar ne protiče struja,što znači da su tačke A i B na istom potencijalu. • Ako je jedan otpor nepoznat lako se može izračunati.

19. A Rš Šantovanje ampermetra • Gornja granica mernog opsega ampermetra zavisi od njegovog unutrašnjeg otpora Ra ,koji određuje otpor namotaja kalema u ampermetru. I • Da bi se gornja granica mernog opsega povećala , paralelno sa ampermetrom treba vezati otpornik Rš ,šant. • Zbog paralelne veze deo struje protiče kroz šant. Ta se jačina struje proračuna i dodaje na izmerenu vrednost koju pokazuje ampermetar.

20. voltmetar A B Rš V Šantovanje voltmetra • Merni opseg voltmetra može se povećati ako se redno sa njim veže predotpor-šant.Pri rednoj vezi kroz njih protiče struja iste jačine, tako da se može izračunati pad napona na šantu. • Ukupni napon tada predstavlja zbir napona na krajevima šanta i napon na voltmetru.

21. ampeermetar voltmetar 8 kW 500 mA 4 W 100 mV 2kW 0.2W • Gornja granica mernog opsega ampermetra je 500 mA, a njegov otpor je 4 oma.Kolika će biti gornja granica njegovog novog mernog opsega ako se upotrebi šant od 0,2 oma? • Unutrašnji otpor voltmetra je 2 kΩ,a maksimalni merni opseg je 100mV. Kolika će biti gotnja granica novog mernog opsega , ako se upotrebi predotpor od od 8 kΩ?

22. A