Напряжение, сопротивление, сила тока, Закон Ома

Напряжение – это физическая величина, характеризующая действие электрического поля на заряженные частицы. Оно обозначается буквой U.

Напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле по перемещению единицы заряда на данном участке цепи:

Единица измерения - вольт (В)      [U] = 1 В.

Вольт равен такому электрическому напряжению между двумя точками цепи, при котором работа по перемещению электрического заряда в 1 Кл на этом участке равна 1 Дж.:

Задачи:

1. При прохождении одинакового количества электричества в одном проводнике совершена работа 100 Дж, а в другом 250 Дж. В каком проводнике напряжение больше? Во сколько раз?

2. Определите напряжение на участке цепи, если при прохождении по нему заряда  в 15 Кл, током была совершена работа, равная 6 кДж.

3. При переносе 60 Кл электричества из одной точки электрической цепи в другую за 12 мин совершена работа 900 Дж. Определите напряжение и силу тока в цепи.

Сила электрического тока равна количеству электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника за единицу времени

За единицу силы тока принят 1 Ампер (А)= [Кл/с]

При решении задач время t выражают в секундах

Сила тока в цепи зависит не только от напряжения, но и от свойств проводников, включенных в цепь. Зависимость силы тока от свойств проводника, объясняется тем, что разные проводники обладают различным электрическим сопротивлением.

Электрическое сопротивление – физическая величина.

Обозначается оно буквой [R]=1 Ом

За единицу сопротивления принимают 1 Ом – сопротивление такого проводника, в котором при напряжении на концах 1 вольт сила тока равна 1 амперу.

Закон Ома

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

Здесь I – сила тока в участке цепи

U – напряжение на этом участке

R – сопротивление участка

Задача:

Электрическая лампа, сопротивление которой 240 Ом, горит полным накалом при силе тока 0,5 А. Чему равно напряжение на зажимах лампы?

Сопротивление проводника зависит от его длины, площади поперечного сечения, а также от вещества, из которого он изготовлен. Для того, чтобы учесть зависимость сопротивления от вещества, вычисляют удельное сопротивления вещества

         Сопротивление проводника из данного вещества длиной 1м, площадью поперечного сечения 1м², называется удельным сопротивлением проводника.

Удобнее выражать площадь поперечного сечения проводника в квадратных миллиметрах мм², т.к. она чаще всего бывает небольшой.

Удельное сопротивление вещества, из которого произведен проводник – табличная величина, есть в учебниках и справочниках.

Из формулы       очевидно, что сопротивление прямо пропорционально длине проводника и обратно пропорционально площади поперечного сечения проводника, т.е. чем толще провод, тем меньше его сопротивление (поэтому «толстый» провод меньше греется).

Задачи:

1. Рассчитайте сопротивление проводника, изготовленного из алюминиевой проволоки длиной 80 см и площадью поперечного сечения 0,2 мм².

2.  Спираль электрической плитки изготовлена из нихромовой проволоки длиной 13,75 м и площадью поперечного сечения 0,1 мм². Плитка рассчитана на напряжение 220 В. Определите силу тока в спирали плитки.