0:00:00.460,0:00:03.640
Електрически заряд е свойство,[br]което някои, но не всички,

0:00:03.640,0:00:05.620
фундаментални частици[br]в природата имат.

0:00:05.620,0:00:08.240
Фундаменталните заредени частици,[br]за които говорим най-често,

0:00:08.240,0:00:09.560
са електроните,

0:00:09.562,0:00:11.564
който обикалят в орбита[br]около ядрото.

0:00:11.564,0:00:13.345
Те са отрицателно заредени.

0:00:13.345,0:00:16.400
Има и протони,[br]които са в ядрото,

0:00:16.400,0:00:18.480
и те са[br]положително заредени.

0:00:18.484,0:00:20.088
А неутроните[br]в ядрото

0:00:20.088,0:00:21.855
нямат никакъв[br]сумарен заряд.

0:00:21.860,0:00:24.980
Оказва се, че всички фундаментални[br]заредени частици във Вселената

0:00:24.980,0:00:29.280
имат заряди, които са в[br]единици от цели числа елементарен заряд.

0:00:29.280,0:00:30.800
Ако намериш [br]една частица в природата,

0:00:30.804,0:00:33.916
тя ще има заряд от[br]едно по това число,

0:00:33.916,0:00:37.016
2 по това число,[br]3 по това число

0:00:37.016,0:00:38.717
и може да е[br]положителен, или отрицателен.

0:00:38.720,0:00:44.440
Например електронът има заряд[br]от -1,6*10^-19 кулона,

0:00:44.660,0:00:49.680
а зарядът на протона е[br]1,6*10^-19 кулона.

0:00:49.880,0:00:51.920
Но повечето атоми[br]във Вселената

0:00:51.928,0:00:54.076
като цяло са[br]електрически неутрални,

0:00:54.076,0:00:56.828
тъй като имат точно толкова[br]отрицателни електрони,

0:00:56.828,0:00:59.013
колкото положителни[br]протони.

0:00:59.013,0:01:01.307
Ако един атом има[br]твърде много електрони,

0:01:01.307,0:01:04.009
като цяло този атом ще[br]е отрицателно зареден,

0:01:04.009,0:01:06.501
а ако един атом има[br]твърде малко електрони,

0:01:06.501,0:01:08.844
този атом като цяло ще е[br]положително зареден.

0:01:08.844,0:01:10.593
И нещо, което е много важно[br]да помним, е,

0:01:10.593,0:01:13.077
че електрическият заряд[br]винаги се запазва

0:01:13.077,0:01:15.212
за всеки процес,[br]с други думи,

0:01:15.212,0:01:17.539
общият заряд в началото[br]ще е равен на

0:01:17.539,0:01:20.586
общия заряд в края[br]на всеки процес.

0:01:20.586,0:01:22.086
Как ще изглежда[br]една примерна задача

0:01:22.086,0:01:23.660
с електрически заряд?

0:01:23.660,0:01:26.187
Да кажем, че три идентични по размер[br]метални сфери

0:01:26.187,0:01:28.344
имат в началото показаните[br]по-долу заряди.

0:01:28.344,0:01:32.136
+5Q, +3Q и -2Q.

0:01:32.136,0:01:35.793
Ако докоснем сфера Х до сфера Y[br]и ги разделим,

0:01:35.793,0:01:39.609
а после докоснем сфера Y до сфера Z[br]и ги разделим,

0:01:39.609,0:01:42.575
какъв ще е крайният заряд[br]на всяка сфера?

0:01:42.575,0:01:44.547
Първо, когато докоснем[br]Х до Y,

0:01:44.547,0:01:46.693
общият заряд трябва[br]да се запази.

0:01:46.693,0:01:49.224
Те имат общ заряд от 8Q

0:01:49.224,0:01:50.934
и тъй като са[br]с еднакъв размер,

0:01:50.934,0:01:52.779
и двете ще си поделят[br]общия заряд,

0:01:52.779,0:01:54.038
което означава, че след като[br]се докоснат,

0:01:54.038,0:01:56.008
и двете ще имат заряд +4Q.

0:01:56.008,0:01:57.429
Ако една от тези сфери[br]беше по-голяма,

0:01:57.429,0:01:59.028
тя щеше да получи[br]повече от заряда,

0:01:59.028,0:02:01.378
но общият заряд пак[br]щеше да бъде запазен.

0:02:01.378,0:02:04.193
И когато сфера Y докосне[br]сфера Z,

0:02:04.193,0:02:06.414
общият заряд в този момент

0:02:06.414,0:02:09.443
ще е +4Q плюс -2Q,

0:02:09.443,0:02:10.976
което е +2Q.

0:02:10.980,0:02:14.220
Те ще го споделят поравно,[br]така че сфера Y ще има +Q,

0:02:14.220,0:02:17.029
а сфера Z[br]също ще има +Q.

0:02:17.029,0:02:19.247
Отговорът тук[br]е С.

0:02:19.247,0:02:22.288
Противоположните заряди се привличат,[br]а еднаквите заряди се отблъскват.

0:02:22.288,0:02:24.874
И законът на Кулон ти дава[br]начин да намериш

0:02:24.874,0:02:28.499
големината на електричната сила[br]между двата заряда.

0:02:28.499,0:02:30.069
Формулата за[br]закона на Кулон ни казва,

0:02:30.069,0:02:32.123
че големината на[br]електричната сила

0:02:32.123,0:02:36.003
между два заряда Q1 и Q2[br]ще е равна на

0:02:36.003,0:02:39.203
електричната константа, k,[br]която е 9*10^9,

0:02:39.203,0:02:42.619
по произведението на двата заряда,[br]изразено в кулони,

0:02:42.619,0:02:44.489
делено на разстоянието[br]от център до център

0:02:44.489,0:02:47.260
между тези два заряда,[br]повдигнато на квадрат.

0:02:47.260,0:02:49.542
Не забравяй да повдигаш[br]това разстояние на квадрат.

0:02:49.542,0:02:51.612
И това е в метри,[br]ако искаш да получиш

0:02:51.612,0:02:54.151
SI (международните) единиците –[br]нютони за силата.

0:02:54.160,0:02:57.380
Не разчитай отрицателните [br]и положителните знаци на зарядите

0:02:57.380,0:02:59.626
да ти кажат накъде[br]сочи силата,

0:02:59.626,0:03:02.064
просто използвай факта,[br]че противоположните заряди се привличат,

0:03:02.064,0:03:03.640
а еднаквите заряди се отблъскват

0:03:03.640,0:03:07.080
и използвай закона на Кулон,[br]за да получиш големината на силата.

0:03:07.080,0:03:08.500
Как изглежда една[br]примерна задача

0:03:08.500,0:03:09.790
със закона на Кулон?

0:03:09.790,0:03:11.653
Да кажем, че два заряда[br]упражняват електрична сила

0:03:11.653,0:03:13.586
с големина F[br]един върху друг.

0:03:13.586,0:03:16.336
Каква ще е големината на[br]новата електрична сила,

0:03:16.336,0:03:18.749
ако разстоянието между[br]зарядите се утрои,

0:03:18.749,0:03:21.687
а големината на един[br]от зарядите се удвои?

0:03:21.687,0:03:23.375
Знаем, че формулата[br]за закона на Кулон ни казва,

0:03:23.375,0:03:25.265
че силата между[br]два заряда

0:03:25.265,0:03:28.980
е електричната константа[br]по единия заряд, по другия заряд,

0:03:28.980,0:03:31.840
делено на разстоянието[br]между тях на квадрат.

0:03:31.840,0:03:34.360
Когато утроим разстоянието[br]и удвоим един заряд,

0:03:34.360,0:03:36.154
новата електрична сила

0:03:36.154,0:03:39.180
ще е електричната константа[br]по един от зарядите,

0:03:39.180,0:03:42.719
умножен по два пъти[br]един от зарядите,

0:03:42.719,0:03:46.402
разделено на 3 пъти разстоянието,[br]което е на квадрат,

0:03:46.402,0:03:48.148
така че ще получа[br]коефициент 2 отгоре,

0:03:48.148,0:03:49.926
а това 3 ще бъде на квадрат,[br]което ми дава

0:03:49.926,0:03:51.761
коефициент 9 в знаменателя.

0:03:51.761,0:03:54.148
Ако изнеса тези допълнителни коефициенти,[br]получавам, че новата сила

0:03:54.148,0:03:59.680
ще е 2/9 умножено[br]по k q1q2/(d^2),

0:03:59.680,0:04:00.980
но цялото това[br]количество

0:04:01.000,0:04:03.600
беше просто[br]старата сила F,

0:04:03.600,0:04:07.731
така че новата сила ще е[br]2/9 от старата сила.

0:04:07.740,0:04:11.140
Електрическият ток I представлява[br]количеството кулони заряд,

0:04:11.140,0:04:14.060
което преминава през една точка[br]в един проводник за една секунда.

0:04:14.061,0:04:16.019
Ако гледаш някаква[br]точка от проводника

0:04:16.019,0:04:18.113
и преброиш колко[br]кулона заряд

0:04:18.113,0:04:21.328
преминават през тази точка в секунда,[br]това ще е токът.

0:04:21.328,0:04:23.659
Или, във вид на уравнение,[br]можем да видим, че токът I

0:04:23.659,0:04:25.628
е количеството заряд,[br]който протича

0:04:25.628,0:04:27.897
през една точка от проводника,[br]върху времето.

0:04:27.897,0:04:30.588
Това ни дава кулони в секунда[br]за мерни единици за I

0:04:30.588,0:04:32.848
и съкращаваме това[br]като ампер.

0:04:32.848,0:04:34.681
И тъй като зарядът и времето[br]не са вектори,

0:04:34.681,0:04:36.499
токът също[br]не е вектор.

0:04:36.500,0:04:40.780
Нещо, което е странно, е,[br]че общоприетата посока на тока

0:04:40.900,0:04:44.100
е посоката, в която текат[br]положителните заряди в един проводник,

0:04:44.100,0:04:47.171
но положителните заряди[br]не текат в един проводник.

0:04:47.180,0:04:50.940
Единствените заряди, които текат в един проводник,[br]са отрицателните заряди,

0:04:50.940,0:04:54.420
но се оказва,[br]че отрицателните заряди, носещи се наляво,

0:04:54.420,0:04:57.920
физично е същото като положителни заряди,[br]носещи се надясно.

0:04:57.940,0:05:00.498
В задачите по физика[br]се преструваме,

0:05:00.500,0:05:02.240
че положителните заряди[br]се движат,

0:05:02.240,0:05:04.120
но всъщност това,[br]което се движи,

0:05:04.120,0:05:06.460
са електроните,[br]които са отрицателни.

0:05:06.460,0:05:08.040
Как ще изглежда[br]една примерна задача

0:05:08.040,0:05:09.280
с електрически ток?

0:05:09.295,0:05:11.387
Да кажем, че три ампера[br]протичат в една електрическа верига.

0:05:11.387,0:05:14.014
Колко заряд ще премине[br]през една точка в този проводник

0:05:14.014,0:05:16.505
през интервал от време[br]от 5 минути?

0:05:16.505,0:05:19.040
Знаем, че определението за ток[br]е заряд върху времето,

0:05:19.040,0:05:20.340
а това означава,[br]че зарядът

0:05:20.341,0:05:23.285
ще е количеството ток,[br]умножено по времето.

0:05:23.285,0:05:25.303
Така че взимаме тока 3 ампера,

0:05:25.303,0:05:26.800
и го умножаваме[br]по времето,

0:05:26.800,0:05:30.295
но не можем да го умножим по 5,[br]понеже това е в минути,

0:05:30.295,0:05:32.486
а амперите са[br]в кулони в секунда,

0:05:32.486,0:05:34.535
трябва да преобразуваме[br]5 минути в секунди,

0:05:34.540,0:05:38.760
което ще е 5 минути, умножени по[br]60 секунди в минута,

0:05:38.760,0:05:42.800
което ще ни даде общо количество[br]заряд от 900 кулона.

0:05:42.880,0:05:45.780
Съпротивлението на един елемент от[br]електрическата верига измерва

0:05:45.794,0:05:48.703
колко този елемент ще се съпротивлява[br]на потока на тока.

0:05:48.703,0:05:51.132
Колкото по-голямо е съпротивлението,[br]толкова по-малко ток

0:05:51.132,0:05:52.763
ще може да протече.

0:05:52.763,0:05:55.978
И това определение за съпротивлението[br]ни е дадено от закона на Ом.

0:05:55.978,0:05:57.794
Законът на Ом твърди,[br]че количеството ток,

0:05:57.794,0:05:59.759
което ще протече[br]през част от веригата,

0:05:59.760,0:06:02.700
ще е пропорционално на[br]напрежението през тази част,

0:06:02.700,0:06:04.371
разделено на съпротивлението

0:06:04.371,0:06:06.006
на тази част от[br]електрическата верига.

0:06:06.006,0:06:09.060
Между тези две точки количеството[br]ток, което ще протече,

0:06:09.060,0:06:12.460
ще е равно на напрежението[br]между тези две точки,

0:06:12.540,0:06:15.600
разделено на съпротивлението[br]между тези двe точки.

0:06:15.600,0:06:18.200
Колкото по-голямо е съпротивлението,[br]толкова по-малко ток ще протече,

0:06:18.200,0:06:20.940
но колкото по-голямо[br]е подаденото напрежение,

0:06:20.958,0:06:22.418
толкова по-голям[br]ще е токът.

0:06:22.418,0:06:24.107
И това ни казва[br]законът на Ом.

0:06:24.107,0:06:27.140
Въпреки че законът на Ом ти дава[br]начин да дефинираш съпротивлението,

0:06:27.140,0:06:29.880
можеш да определиш съпротивлението[br]на един елемент от веригата

0:06:29.880,0:06:31.400
като знаеш размера[br]и формата

0:06:31.400,0:06:32.940
на този елемент[br]от веригата.

0:06:32.949,0:06:35.568
С други думи, съпротивлението[br]на един цилиндричен резистор

0:06:35.568,0:06:37.872
ще е равно на[br]резистивността,

0:06:37.872,0:06:40.214
което е мярка за естественото съпротивление[br]на даден обект към тока,

0:06:40.214,0:06:43.126
умножено по дължината[br]на този резистор –

0:06:43.126,0:06:45.768
колкото по-дълъг е резисторът,[br]толкова по-голямо е съпротивлението

0:06:45.768,0:06:48.072
и толкова повече той [br]ще се съпротивлява на потока на тока –

0:06:48.080,0:06:51.200
а после делиш това на[br]напречното сечение на резистора,

0:06:51.200,0:06:52.860
което е тази площ тук,

0:06:52.860,0:06:55.583
през която токът тече[br]или навътре, или навън.

0:06:55.583,0:06:58.450
Ако резисторът е цилиндричен,[br]площта на тази окръжност

0:06:58.450,0:07:01.000
ще е пи по r^2,

0:07:01.000,0:07:04.356
където малко r е[br]радиусът на напречната площ.

0:07:04.356,0:07:07.521
Мерната единица на съпротивлението е ом[br]и то не е вектор.

0:07:07.521,0:07:09.746
То винаги е[br]положително или 0.

0:07:09.746,0:07:11.888
Как ще изглежда примерна задача[br]със закона на Ом

0:07:11.888,0:07:14.699
или съпротивлението на[br]цилиндричен резистор?

0:07:14.699,0:07:16.776
Да кажем, че една батерия[br]с напрежение V бъде свързана

0:07:16.780,0:07:20.700
с единичен цилиндричен[br]резистор с дължина L и радиус r,

0:07:20.700,0:07:21.800
а когато това е готово,

0:07:21.813,0:07:24.482
ток I тече [br]през батерията.

0:07:24.482,0:07:27.913
Каква е резистивността,[br]ро, на този резистор?

0:07:27.913,0:07:30.278
Знаем, че законът на Ом твърди,[br]че токът, който тече

0:07:30.278,0:07:32.446
през една част от веригата,[br]ще е равен на

0:07:32.446,0:07:33.972
напрежението през[br]тази част,

0:07:33.972,0:07:36.278
разделено на[br]съпротивлението на тази част.

0:07:36.278,0:07:38.603
И това означава, че съпротивлението[br]на този резистор ще е

0:07:38.603,0:07:40.883
напрежението на батерията,[br]разделено на тока.

0:07:40.883,0:07:43.268
За да включим резистивността в това,[br]трябва да използваме

0:07:43.268,0:07:46.153
формулата за съпротивлението[br]на цилиндричен резистор,

0:07:46.153,0:07:48.222
която е ро по L/A.

0:07:48.222,0:07:50.637
Това ни дава съпротивлението[br]на резистора,

0:07:50.637,0:07:52.735
което трябва да е равно[br]на V върху I,

0:07:52.735,0:07:55.023
и сега можем да намерим[br]резистивността ро.

0:07:55.023,0:07:58.100
Получаваме V по А върху IL,

0:07:58.100,0:08:01.117
но тъй като ни дават радиуса r,[br]трябва да запишем площта

0:08:01.117,0:08:03.204
по отношение на този радиус,[br]така че това ще е

0:08:03.204,0:08:06.858
Vi по пи r^2[br]делено на I*L,

0:08:06.858,0:08:09.210
което ни дава[br]отговор С.

0:08:09.210,0:08:12.285
Когато работим със сложни вериги[br]с много резистори,

0:08:12.285,0:08:14.214
често трябва да намалиш[br]тези резистори

0:08:14.214,0:08:17.098
до по-малки еквивалентни[br]количества резистори.

0:08:17.098,0:08:18.862
Двата начина[br]да направиш това е като намериш

0:08:18.862,0:08:21.680
два резистора, които са[br]последователни или успоредни.

0:08:21.680,0:08:24.164
Резисторите ще са последователни,[br]ако същият ток,

0:08:24.164,0:08:25.891
който протича през[br]първия резистор,

0:08:25.891,0:08:27.688
протича през[br]следващия резистор.

0:08:27.688,0:08:30.157
Ако токът се разклони[br]между тях,

0:08:30.157,0:08:32.791
тези резистори вече няма[br]да са последователни,

0:08:32.791,0:08:34.153
но ако са последователни,[br]можеш да намериш

0:08:34.153,0:08:37.044
равностойното съпротивление[br]на тази част на веригата,

0:08:37.044,0:08:40.036
като просто събереш[br]двете отделни съпротивления.

0:08:40.036,0:08:41.777
Токът за последователни резистори

0:08:41.777,0:08:45.112
трябва да е един и същ,[br]но напрежението може да е различно,

0:08:45.112,0:08:47.244
тъй като те може да имат[br]различни съпротивления.

0:08:47.244,0:08:49.104
Два резистора[br]са успоредни,

0:08:49.104,0:08:52.000
ако токът навлезе,[br]раздели се на две части,

0:08:52.000,0:08:54.803
всяка от които премине през един резистор,[br]а после се събере отново,

0:08:54.803,0:08:56.818
преди да премине през[br]нещо друго във веригата,

0:08:56.818,0:08:58.768
и ако това е така,[br]намираш еквивалентното съпротивление

0:08:58.768,0:09:00.882
на тази част[br]на веригата,

0:09:00.882,0:09:04.093
например между тези две точки,[br]като кажеш,

0:09:04.093,0:09:06.519
че едно върху равностойното съпротивление[br]ще е равно

0:09:06.519,0:09:08.893
на едно върху съпротивлението[br]на първия резистор

0:09:08.893,0:09:11.556
плюс 1 върху съпротивлението[br]на втория резистор.

0:09:11.556,0:09:14.275
Но, внимавай, 1/R1 + 1/R2

0:09:14.275,0:09:16.544
просто ти дава[br]1 върху R еквивалентно.

0:09:16.544,0:09:18.663
Ако искаш еквивалентното R,[br]трябва да намериш

0:09:18.663,0:09:22.627
1 върху цялата тази страна,[br]за да го получиш.

0:09:22.627,0:09:24.604
Как ще изглежда[br]една примерна задача

0:09:24.604,0:09:26.386
с последователни[br]и успоредни резистори?

0:09:26.386,0:09:28.357
Да кажем, че имаме тази верига,[br]показана по-долу,

0:09:28.357,0:09:30.164
и искаме да знаем[br]какъв ток протича

0:09:30.164,0:09:31.726
през 8-омовия[br]резистор.

0:09:31.726,0:09:33.280
Може да ти се иска[br]да кажеш,

0:09:33.280,0:09:36.861
че тъй като законът на Ом казва,[br]че токът е делта V върху R,

0:09:36.861,0:09:39.540
просто можем да заместим[br]напрежението на батерията, което е 24 волта,

0:09:39.540,0:09:42.960
делено на съпротивлението на резистора,[br]което е 8 ома,

0:09:42.960,0:09:44.720
и това ще ни даде[br]3 ампера.

0:09:44.720,0:09:45.940
Но това[br]не е вярно.

0:09:45.940,0:09:48.460
Когато използваме закона на Ом,[br]токът, който протича

0:09:48.460,0:09:51.300
през резистор R,[br]ще е равен на

0:09:51.300,0:09:53.500
напрежението през този резистор,

0:09:53.600,0:09:56.480
разделено на съпротивлението[br]на този резистор.

0:09:56.480,0:09:59.020
Така че ако заместим 8 ома[br]в знаменателя,

0:09:59.020,0:10:02.560
трябва да заместим напрежението[br]през този 8-омов резистор.

0:10:02.560,0:10:07.560
Но напрежението през 8-омовия резистор[br]няма да е пълните 24 волта на батерията,

0:10:07.560,0:10:09.595
то ще е по-малко[br]от 24 волта.

0:10:09.595,0:10:12.056
С други думи, батерията[br]предоставя напрежение

0:10:12.056,0:10:15.144
между тази точка и тази точка[br]от 24 волта,

0:10:15.144,0:10:16.611
но тук ще има[br]падове на напрежението

0:10:16.611,0:10:18.855
през 6-омовия[br]и 12-омовия резистор,

0:10:18.860,0:10:19.820
което прави така,

0:10:19.820,0:10:21.520
че напрежението през[br]8-омовия резистор

0:10:21.520,0:10:23.700
да не е пълните[br]24 волта.

0:10:23.701,0:10:26.396
Трябва да сведем тези резистори[br]да едно единствено съпротивление.

0:10:26.396,0:10:28.335
6- и 12-омовите резистори[br]са успоредни,

0:10:28.335,0:10:31.351
така че можем да кажем,[br]че 1/6 + 1/12

0:10:31.351,0:10:32.907
ще е равно на 1[br]върху съпротивлението

0:10:32.907,0:10:34.400
на тази част[br]на веригата.

0:10:34.400,0:10:37.540
Това ще е равно на 3/12,[br]което е 1/4,

0:10:37.540,0:10:39.280
а това означава,[br]че успоредната част на веригата

0:10:39.280,0:10:41.857
има еквивалентно съпротивление[br]от 4 ома.

0:10:41.857,0:10:44.159
Между тази точка[br]и тази точка

0:10:44.159,0:10:46.184
има 4 ома съпротивление

0:10:46.184,0:10:48.469
и това еквивалентно съпротивление[br]е последователно

0:10:48.469,0:10:50.141
с този 8-омов резистор.

0:10:50.141,0:10:51.652
Можем да съберем[br]4 и 8

0:10:51.652,0:10:54.217
и получаваме 12 ома[br]общо съпротивление.

0:10:54.217,0:10:57.720
И сега мога да кажа,[br]че всички 24 волта на батерията

0:10:57.720,0:11:01.100
са приложени през цялото[br]еквивалентно съпротивление от 12 ома,

0:11:01.100,0:11:04.640
тоест ако дойда тук и променя[br]това 8 ома в 12 ома,

0:11:04.640,0:11:06.980
еквивалентно съпротивление[br]на общата верига,

0:11:06.980,0:11:08.440
ще получа правилния ток,[br]който протича

0:11:08.440,0:11:10.322
през батерията[br]от 2 ампера.

0:11:10.322,0:11:12.143
И тъй като това е токът,[br]който протича през веригата,

0:11:12.143,0:11:13.879
това трябва да е токът,

0:11:13.879,0:11:16.343
който протича и през[br]8-омовия резистор.

0:11:16.343,0:11:20.059
Тъй като 8-омовият резистор[br]и батерията са последователни.

0:11:20.059,0:11:23.152
Елементите в една верига[br]често използват електрическа мощност.

0:11:23.152,0:11:25.892
Тоест когато ток премине[br]през един резистор,

0:11:25.892,0:11:27.726
електроните, движещи се[br]през този резистор

0:11:27.726,0:11:30.428
превръщат част от[br]електрическата си потенциална енергия

0:11:30.428,0:11:33.766
в енергии като топлина,[br]светлина или звук.

0:11:33.766,0:11:35.408
И скоростта, с която[br]тези електрони

0:11:35.408,0:11:37.978
превръщат енергията си[br]в други видове енергия,

0:11:37.978,0:11:39.854
се нарича[br]електрическа мощност.

0:11:39.854,0:11:41.815
Скоростта, с която[br]един резистор превръща

0:11:41.815,0:11:43.974
електрическата си потенциална енергия[br]в топлина,

0:11:43.974,0:11:46.481
е електрическата мощност,[br]използвана от този резистор.

0:11:46.481,0:11:47.940
С други думи,[br]количеството енергия,

0:11:47.940,0:11:50.084
превърнато в топлина,[br]делено на времето,

0:11:50.084,0:11:53.140
необходимо за превръщане на тази енергия,[br]е определението за мощност

0:11:53.140,0:11:54.358
и има начин да определим

0:11:54.358,0:11:57.404
това число от джаули в секунда[br]по отношение на величини

0:11:57.404,0:12:00.199
като ток, напрежение[br]и съпротивление.

0:12:00.199,0:12:02.425
Мощността, използвана[br]от един резистор, може да бъде записана като

0:12:02.425,0:12:04.410
тока през този резистор

0:12:04.410,0:12:07.436
умножен по напрежението[br]по този резистор

0:12:07.436,0:12:10.661
или, ако заместиш в тази формула[br]със закона на Ом,

0:12:10.661,0:12:12.181
виждаш, че това е[br]раностойно на

0:12:12.181,0:12:14.319
тока през този резистор[br]на квадрат,

0:12:14.319,0:12:16.759
умножен по съпротивлението[br]на резистора,

0:12:16.759,0:12:18.132
или можем да пренаредим[br]тази формула,

0:12:18.132,0:12:20.025
за да получим, че мощността,[br]използвана от един резистор,

0:12:20.025,0:12:23.124
също ще е напрежението[br]по това съпротивление на квадрат,

0:12:23.124,0:12:25.521
разделено на съпротивлението[br]на този резистор.

0:12:25.521,0:12:27.540
Всички три от тези,[br]ако се използват правилно,

0:12:27.540,0:12:30.820
ще ти дадат едно и също число[br]за мощността, използвана от един резистор,

0:12:30.820,0:12:32.060
и ако искаш да определиш

0:12:32.074,0:12:34.605
броя джаули топлинна енергия,[br]преобразувана,

0:12:34.605,0:12:38.220
можеш да поставиш всяко от тези[br]да е равно на количеството енергия през времето

0:12:38.220,0:12:40.120
и да решиш това,[br]за да намериш енергията.

0:12:40.122,0:12:42.561
Мерните единици за електрическата мощност[br]са същите като обикновените

0:12:42.561,0:12:46.262
единици за мощност, които са ватове,[br]тоест джаули в секунда,

0:12:46.262,0:12:48.333
и електрическата мощност[br]не е вектор.

0:12:48.333,0:12:49.836
Как ще изглежда[br]една примерна задача

0:12:49.836,0:12:51.452
с електрическа мощност?

0:12:51.452,0:12:53.296
Да кажем, че една[br]крушка със съпротивление R

0:12:53.296,0:12:55.416
е свързана с[br]източник с напрежение V

0:12:55.416,0:12:57.694
и втора крушка[br]със съпротивление 2R

0:12:57.694,0:13:00.246
е свързана с източник[br]с напрежение 2V.

0:13:00.246,0:13:02.786
Каква е мощността,[br]използвана от втората крушка,

0:13:02.786,0:13:05.285
в сравнение с мощността,[br]използвана от първата крушка?

0:13:05.285,0:13:07.553
Тъй като имаме информацията[br]за R и V,

0:13:07.553,0:13:09.382
ще използвам версията[br]на формулата за мощността,

0:13:09.382,0:13:11.645
която казва, че мощността,[br]използвана от един резистор,

0:13:11.645,0:13:13.980
ще е делта V на квадрат[br]върху R.

0:13:13.980,0:13:16.980
По отношение на дадените величини,[br]използваната мощност от първата крушка

0:13:16.980,0:13:18.797
ще е V на квадрат[br]върху R.

0:13:18.797,0:13:21.225
И мощността, използвана[br]от втората крушка, ще е равна

0:13:21.225,0:13:23.779
на напрежението на[br]втората крушка,

0:13:23.779,0:13:26.852
което е два пъти напрежението[br]през първата крушка,

0:13:26.860,0:13:29.620
и повдигаме това на квадрат,[br]а после делим на съпротивлението на втората крушка,

0:13:29.620,0:13:32.420
което ще е два пъти съпротивлението[br]на първата крушка.

0:13:32.420,0:13:34.960
2^2 отгоре ще ми даде[br]коефициент от 4

0:13:34.960,0:13:36.900
и ще имам друг коефициент[br]от 2 отдолу.

0:13:36.900,0:13:39.540
Ако изнеса това[br]4/2,

0:13:39.540,0:13:42.000
получавам, че мощността,[br]използвана от втората крушка,

0:13:42.000,0:13:44.160
ще е 2 по V^2 върху R,

0:13:44.160,0:13:46.160
но V^2 върху R[br]беше мощността,

0:13:46.160,0:13:47.340
използвата от първата крушка,

0:13:47.340,0:13:49.820
така че мощността,[br]използвана от втората крушка,

0:13:49.820,0:13:52.780
ще е два пъти мощността,[br]използвана от първата крушка,

0:13:52.840,0:13:54.680
така че ако първата крушка[br]има съпротивление от 2R,

0:13:54.681,0:13:57.662
има два пъти мощността[br]и това означава, че ще е по-ярка.

0:13:57.662,0:14:00.340
Величината, която определя[br]яркостта на една крушка,

0:14:00.340,0:14:03.124
е електрическата мощност[br]на тази крушка.

0:14:03.124,0:14:06.318
Не е задължително съпротивлението[br]или напрежението,

0:14:06.320,0:14:08.660
а комбинацията[br]от двете в тази формула –

0:14:08.660,0:14:10.895
това ще ти каже[br]електрическата мощност

0:14:10.895,0:14:13.649
и, следователно,[br]яркостта на крушката.

0:14:13.649,0:14:15.519
Две от най-полезните идеи[br]при електрическите вериги

0:14:15.519,0:14:17.767
се наричат закони на Кирхоф.

0:14:17.767,0:14:19.854
Първият закон се нарича[br]закон за възел от електрическата верига

0:14:19.854,0:14:22.040
и твърди, че целият ток,[br]навлизащ в едно разклонение,

0:14:22.040,0:14:25.140
трябва да е равен на целия ток,[br]излизащ от това разклонение.

0:14:25.140,0:14:27.640
С други думи, ако събереш[br]целия ток, който протича в едно разклонение,

0:14:27.640,0:14:29.540
това трябва да е равно[br]на целия ток,

0:14:29.540,0:14:31.260
който протича навън[br]от това разклонение,

0:14:31.260,0:14:33.263
понеже токът е просто[br]носещ се заряд,

0:14:33.263,0:14:34.700
а зарядът се запазва,

0:14:34.700,0:14:38.960
така че зарядът не може да бъде създаден или унищожен в никоя точка от веригата.

0:14:38.964,0:14:41.506
Не повече, отколкото водата може[br]да бъде създадена или разрушена

0:14:41.506,0:14:43.213
в поредица тръби.

0:14:43.213,0:14:45.080
И второто правило се нарича[br]правило за затворения контур на електрическата верига,

0:14:45.080,0:14:48.460
който твърди, че ако събереш[br]всички промени в електрическия потенциал,

0:14:48.460,0:14:51.235
тоест напреженията, около[br]всеки затворен контур

0:14:51.235,0:14:54.238
в една електрическа верига,[br]те винаги ще дадат сбор от 0.

0:14:54.240,0:14:57.320
Ако събереш всички напрежения[br]в един затворен контур в една верига,

0:14:57.320,0:14:59.460
те ще дадат[br]сбор от 0.

0:14:59.460,0:15:02.060
И това просто е резултат[br]от запазването на енергията.

0:15:02.060,0:15:05.040
Електроните ще получат енергия,[br]когато преминават през тази батерия,

0:15:05.100,0:15:06.820
и ще загубят енергия,[br]всеки път,

0:15:06.820,0:15:08.240
когато преминат[br]през един резистор,

0:15:08.240,0:15:10.640
но общото количество енергия,[br]което получават от батерията,

0:15:10.680,0:15:12.820
трябва да е равно на[br]общото количество енергия,

0:15:12.820,0:15:14.956
която губят[br]поради резисторите.

0:15:14.956,0:15:17.345
С други думи, ако разгледаме[br]една сложна верига,

0:15:17.345,0:15:19.759
която има батерия[br]и три резистора,

0:15:19.759,0:15:23.140
общият ток, протичащ[br]във възел I1,

0:15:23.140,0:15:25.065
трябва да е равен на[br]общия ток,

0:15:25.065,0:15:28.293
излизащ от този възел,[br]I2 и I3,

0:15:28.293,0:15:30.951
тъй като не се създава[br]или унищожава заряд.

0:15:30.951,0:15:32.986
Това означава, че когато тези два тока[br]се комбинират отново,

0:15:32.986,0:15:35.300
общият ток,[br]протичащ навън от тази част,

0:15:35.300,0:15:37.194
отново ще е I1.

0:15:37.194,0:15:39.990
И ако следваме един затворен контур[br]през тази верига,

0:15:39.990,0:15:42.372
сборът от всички напрежения[br]през този контур

0:15:42.380,0:15:44.020
трябва да даде[br]сбор от 0,

0:15:44.020,0:15:48.939
тоест напрежението на батерията минус[br]пада на напрежението през първия резистор

0:15:48.939,0:15:51.784
минус пада на напрежението[br]през втория резистор,

0:15:51.784,0:15:53.480
ще трябва да е равно[br]на 0.

0:15:53.480,0:15:54.894
Как ще изглежда[br]една примерна задача

0:15:54.894,0:15:56.496
със законите[br]на Кирхоф?

0:15:56.496,0:15:58.513
Да кажем, че имаме веригата по-долу[br]и искахме да

0:15:58.513,0:16:01.702
определим напрежението през[br]6-омовия резистор.

0:16:01.702,0:16:03.409
За да направим това,[br]можем да използваме правилото за контура.

0:16:03.409,0:16:06.160
Ще започна зад батерията[br]и ще премина през резистора,

0:16:06.160,0:16:08.392
през който искам да определя[br]напрежението.

0:16:08.392,0:16:10.932
Ще събера всички напрежения[br]през този контур

0:16:10.932,0:16:12.364
и ще ги поставя[br]да са равни на 0.

0:16:12.364,0:16:13.556
Напрежението[br]през батерията

0:16:13.556,0:16:15.703
ще е +24 волта

0:16:15.703,0:16:18.276
минус напрежението през[br]6-омовия резистор,

0:16:18.280,0:16:20.600
а после минус[br]напрежението през 8-омовия резистор

0:16:20.600,0:16:22.220
трябва да е равно на 0.

0:16:22.220,0:16:24.676
Но ни дават този ток,[br]така че знаем, че 2 ампера

0:16:24.676,0:16:26.706
протичат през[br]8-омовия резистор

0:16:26.706,0:16:27.847
и винаги можеш[br]да определиш напрежението

0:16:27.847,0:16:29.939
през резистора[br]като използваш закона на Ом.

0:16:29.940,0:16:32.940
Напрежението през 8-омовия резистор[br]ще е 2 ампера,

0:16:32.980,0:16:35.120
които текат[br]през 8-омовия резистор,

0:16:35.160,0:16:39.100
умножено по 8 ома[br]и получаваме 16 волта.

0:16:39.120,0:16:41.820
Което мога да въведа тук[br]и това ми дава

0:16:41.837,0:16:45.686
24 волта минус напрежението[br]през 6-омовия резистор,

0:16:45.686,0:16:48.389
минус 16,[br]трябва да е равно на 0.

0:16:48.389,0:16:50.820
И ако намеря напрежението[br]през 6-омовия резистор,

0:16:50.820,0:16:53.220
получавам 24 волта[br]минус 16 волта,

0:16:53.220,0:16:54.871
което е 8 волта.

0:16:54.871,0:16:56.721
Напрежението през[br]6-омовия резистор

0:16:56.721,0:16:58.308
ще е 8 волта.

0:16:58.308,0:17:02.100
Забележи, понеже 12-омовия резистор[br]и 6-омовия резистор са успоредни,

0:17:02.100,0:17:04.095
напрежението през[br]12-омовия резистор

0:17:04.095,0:17:07.078
също ще е 8 волта,[br]понеже напрежението в краищата

0:17:07.078,0:17:11.633
на всеки два успоредни елемента[br]трябва да е еднакво.

0:17:11.633,0:17:13.549
Волтметрите са устройства,[br]които използваш,

0:17:13.549,0:17:16.398
за да измериш напрежението между[br]две точки в една верига.

0:17:16.400,0:17:19.220
Когато свързваш волтметъра,[br]трябва да го свържеш успоредно

0:17:19.220,0:17:20.580
между двете точки,

0:17:20.580,0:17:22.600
през които искаш[br]да намериш напрежението.

0:17:22.600,0:17:24.015
С други думи,[br]за да определиш напрежението

0:17:24.020,0:17:27.820
между тази точка и тази точка,[br]което ще е напрежението през R3,

0:17:27.820,0:17:31.320
свързваш волтметъра[br]успоредно на R3.

0:17:31.320,0:17:32.860
Амперметрите са устройствата,[br]които използваме,

0:17:32.860,0:17:34.520
за да измерим тока,[br]който преминава

0:17:34.520,0:17:35.720
през една точка[br]от веригата

0:17:35.720,0:17:39.420
и амперметрите трябва да са свързани[br]последователно с елемента от веригата,

0:17:39.420,0:17:40.700
през който искаш[br]да определиш тока.

0:17:40.700,0:17:43.800
С други думи, ако искаме[br]да определим тока през R1,

0:17:43.800,0:17:46.960
ще свържем амперметъра[br]последователно с R1.

0:17:46.960,0:17:49.560
Забележи, за да работят добре[br]тези електрически устройства,

0:17:49.560,0:17:52.700
амперметърът трябва да има[br]почти 0 вътрешно съпротивление,

0:17:52.700,0:17:56.140
следователно да не засяга тока,[br]който протича през веригата,

0:17:56.220,0:17:57.420
а волтметрите трябва да имат

0:17:57.420,0:17:59.420
почти безкрайно съпротивление,

0:17:59.420,0:18:02.674
за да не "изтеглят" ток[br]от резистора.

0:18:02.674,0:18:04.969
Всъщност амперметрите[br]имат много малко,

0:18:04.969,0:18:07.148
но не-нулево,[br]вътрешно съпротивление,

0:18:07.148,0:18:08.463
а волтметрите имат много високо,

0:18:08.463,0:18:10.653
но не безкрайно,[br]вътрешно съпротивление.

0:18:10.653,0:18:12.107
Как ще изглежда[br]една примерна задача

0:18:12.107,0:18:14.108
с волтметри[br]и амперметри?

0:18:14.108,0:18:15.865
Да кажем, че имаме веригата,[br]показана по-долу,

0:18:15.865,0:18:18.558
и тези номерирани кръгчета представляват[br]възможните места,

0:18:18.558,0:18:21.173
на които можем да поставим волтметър,[br]за да измерим напрежението

0:18:21.173,0:18:23.165
през 8-омовия резистор.

0:18:23.165,0:18:25.380
Кои два от тези волтметри[br]правилно ще ни дадат

0:18:25.380,0:18:28.079
напрежението през[br]8-омовия резистор?

0:18:28.079,0:18:30.124
И трябва да внимаваш,[br]някои задачи за напреднали

0:18:30.124,0:18:31.480
ще искат да избереш

0:18:31.480,0:18:33.838
два верни отговора[br]за въпрос с няколко отговора,

0:18:33.838,0:18:36.509
така че прочитай[br]инструкциите внимателно.

0:18:36.509,0:18:38.229
Волтметър номер 4[br]е ужасен избор,

0:18:38.229,0:18:40.360
никога не свързваш[br]волтметъра последователно

0:18:40.360,0:18:43.620
към елемента от веригата,[br]през който опитваш да намериш напрежението.

0:18:43.620,0:18:45.440
А волтметър номер 1[br]всъщност не прави нищо,

0:18:45.440,0:18:48.800
понеже измерва напрежението[br]между две точки в една верига

0:18:48.800,0:18:51.340
с нищо помежду им.

0:18:51.340,0:18:54.040
Напрежението, измерено от[br]волтметър 1, трябва да е просто 0,

0:18:54.040,0:18:56.940
тъй като напрежението през една верига[br]с 0 съпротивление

0:18:56.940,0:18:59.412
трябва просто да ти даде[br]0 волта.

0:18:59.412,0:19:01.627
Тоест верните отговори ще са[br]волтметър номер 2,

0:19:01.627,0:19:04.736
който ти дава напрежението[br]през 8-омовия резистор,

0:19:04.736,0:19:06.429
и волтметър номер 3,[br]който също ти дава

0:19:06.429,0:19:10.880
еквивалентно измерване на напрежението[br]през 8-омовия резистор.