fizyka.org  ::  mamy 21 lat!

Fizyka
Fizyka
 
Strona główna > Teoria fizyki > Prąd elektryczny II

Fizyka - Teoria - Napięcie użyteczne i moc użyteczna

Rozpatrzmy układ przedstawiony na rysunku poniżej.


Do źródła o sile elektromotorycznej (SEM) równej ε i oporze wewnętrznym rW dołączono opornik suwakowy R.
Amperomierz mierzy natężenie prądu I w obwodzie, natomiast woltomierz mierzy napięcie na oporze zewnętrznym U = IR (między suwakiem S i punktem A) i zarazem napięcie na biegunach ogniwa, zwane napięciem użytecznym ogniwa U.
Napięcie użyteczne określa nam jakie podawane jest napięcie do obwodu zewnętrznego (odbiorcy) i jest zawsze mniejsze od ε o spadek napięcia na oporze wewnętrznym ogniwa:


Zmieniając położenie suwaka S, zmieniamy opór zewnętrzny R. Przesuwając suwak np. w prawo zwiększamy opór R, skutkiem czego natężenie prądu I maleje. Natomiast wskazania woltomierza rosną.

Ponieważ natężenie I prądu płynącego w obwodzie zależy od oporu zewnętrznego R podłączonego do ogniwa, więc napięcie użyteczne pobierane z ogniwa bezpośrednio zależy od oporu R.


Jeżeli do tego wzoru podstawimy wartość natężenia prądu I:

...to otrzymamy:

Gdy R = 0, następuje zwarcie ogniwa, natężenie prądu osiąga największą wartość równą:


Natomiast wraz ze wzrostem oporu zewnętrznego R natężenie I maleje, zatem napięcie użyteczne rośnie, zbliżając się do wartości równej SEM ogniwa ε, gdy I dąży do zera.

W obwodzie elektrycznym natężenie prądu zależy od oporu zewnętrznego R:


Moc wydzielana na oporze zewnętrznym R, zwana mocą użyteczną, wynosi:


Największa moc wydziela się na oporze zewnętrznym równym co do wartości oporowi wewnętrznemu ogniwa R = rW.


Zobacz też: Natężenie prądu Moc Zadanie 10 Zadanie 11 Zadanie 12 Zadanie 16

Znalazłeś błąd w materiale? Skontaktuj się z nami, przysyłając adres strony, na której znajduje się błąd i informację o tym, czego dotyczy błąd.

 
 Teoria
Wyprowadzenia wzorów
Zadania fizyczne
Doświadczenia fizyczne
Tablice fizyczne
Biografie fizyków
FORUM
Oferty pracy
 
 Prąd elektryczny I
Zadania do tego działu
Wyznaczanie różnicy potencjałów między dwoma punktami obwodu z prądem
 
 I Zasada dynamiki Newtona [0]
Potencjał spoczynkowy [0]
zadannie [0]
wykres energii potencjalnej w czasie [0]
Zadanie z elektrotechniki - rezystory [1]
 
 
© 2003-2024 Fizyka Jamnika. Online: 15
Wszystkie artykuły i publikacje znajdujące się w portalu Fizyka Jamnika są chronione prawem autorskim.
Kopiowanie, publikowanie i rozpowszechnianie materiałów bez naszej zgody jest zabronione.
Obsługa informatyczna