Закон Ома для участка цепи. Электрическое сопротивление. Виды соединения проводников.

Закон Ома для участка цепи.

Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка.

$$ I=\frac{U}{R} $$

Выполняется для металлов и электролитов.

Зависимость силы тока в проводнике от напряжения, подаваемого на него, называют вольт-амперной характеристикой проводника. Её находят, измеряя силу тока в проводнике при различных значениях напряжения. Знание вольт-амперной характеристики играет большую роль при изучении электрического тока.

Наиболее простой вид имеет вольт-амперная характеристика металлических проводников и растворов электролитов. Впервые (для металлов) её установил немецкий учёный Георг Ом, поэтому зависимость силы тока от напряжения носит название закона Ома. (Открыт в 1826 году)

Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка   Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка

$$ I=\frac{U}{R} $$

  Электрическое сопротивление R - физическая величина, численно равная отношению напряжения (разности потенциалов) на концах проводника к силе тока, проходящего через проводник. Характеристика электрических свойств проводника (!). Для металлов и электролитов не зависит от напряжения и силы тока, а определяется только формой, размерами и материалом проводника. Единица в СИ: $\boldsymbol{Ом = В/А}$ - сопротивление проводника равно 1 Ом, если при разности потенциалов на его концах в 1 В, по нему протекает ток силой 1 А.  

$$R=\frac{U}{I}$$

$[R]=В/А=Ом$

Зависимость сопротивления от материала и размеров проводника.

$l$ - длина, S - площадь поперечного сечения, $\rho$ - удельное сопротивление.
Удельное сопротивление показывает, чему равно сопротивление проводника единичной длины и единичной площади поперечного сечения.

Единицы измерения: в СИ - $Ом\cdot м$, практическая -  $(Ом\cdot мм^2)/м$.

 

$R=\rho \cdot \frac{l}{S}$

$[\rho]=Ом\cdot м$

$1 (Ом\cdot мм^2)/м={10}^{-6} Ом\cdot м$

Виды соединения проводников.

Последовательное соединение.

Последовательное соединение

1. Сила тока во всех последовательно соединенных участках цепи одинакова:

I1=I2=I3=...=In=...

2. Напряжение в цепи, состоящей из нескольких последовательно соединенных участков, равно сумме напряжений на каждом участке:

U=U1+U2+...+Un+...

Параллельное соединение.

Параллельное соединение 1. Сила тока в неразветвленном участке цепи равна сумме сил токов во всех параллельно соединенных участках.
I=I1+I2+...+In+...

2. Напряжение на всех параллельно соединенных участках цепи одинаково:    

U1=U2=U3=...=Un=...

3. Сопротивление цепи, состоящей из нескольких последовательно соединенных участков, равно сумме сопротивлений каждого участка:

R=R1+R2+...+Rn+...

Если все сопротивления в цепи одинаковы, то:

R=R1·N

При последовательном соединении общее сопротивление увеличивается (больше большего).

3. При параллельном соединении проводников проводимости складываются (складываются величины, обратные сопротивлению):

$\boldsymbol{\frac{1}{R}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+...+\frac{1}{R_n}}$

Если все сопротивления в цепи одинаковы, то: $\boldsymbol{R=\frac{R_1}{n}}$

При параллельном соединении общее сопротивление уменьшается (меньше меньшего).


Источник: www.eduspb.com