Как найти напряжение на участке цепи формула

Формула закона Ома

{I = dfrac{U}{R}}

На этой странице вы можете рассчитать силу тока, напряжение и сопротивление по закону Ома для участка цепи с помощью удобного калькулятора онлайн

Закон Ома — один из фундаментальных законов электродинамики, который определяет взаимосвязь между напряжением, сопротивлением и силой тока. Он был открыт эмпирическим путем Георгом Омом в 1826 году.

Содержание:
  1. калькулятор закона Ома
  2. закон Ома для участка цепи
  3. формула силы тока
  4. формула напряжения
  5. формула сопротивления
  6. примеры задач

Закон Ома для участка цепи

Сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению участка цепи I= dfrac{U}{R}

Формула силы тока

Формула позволяет найти силу тока I через напряжение U и сопротивление R по закону Ома для участка цепи.

формула силы тока по закону Ома

{I = dfrac{U}{R}}

I — сила тока

U — напряжение

R — сопротивление

Сила тока (I) в проводнике прямо пропорциональна напряжению (U) на его концах и обратно пропорциональна его сопротивлению (R).

Формула напряжения

Формула позволяет найти напряжение U через силу тока I и сопротивление R по закону Ома для участка цепи.

формула напряжения по закону Ома

{U = I cdot R}

U — напряжение

I — сила тока

R — сопротивление

Падение напряжение на проводнике равно произведению сопротивления проводника на силу тока в нем.

Формула сопротивления

Формула позволяет найти сопротивление R через силу тока I и напряжение U по закону Ома для участка цепи.

формула сопротивления по закону Ома

{R = dfrac{U}{I}}

R — сопротивление

U — напряжение

I — сила тока

Сопротивление проводника прямо пропорционально напряжению на его концах и обратно пропорционально величине силы тока, протекающего через него.

Примеры задач на нахождение силы тока, напряжения и сопротивления по закону Ома

Задача 1

Найдите силу тока в участке цепи, если его сопротивление 40 Ом, а напряжение на его концах 4 В.

Решение

Воспользуемся формулой силы тока. Подставим в нее значения напряжения и сопротивления, после чего останется произвести простейший математический расчет.

I = dfrac{U}{R} = dfrac{4}{40} = 0.1 А

Ответ: 0.1 А

На этой странице есть калькулятор, который поможет проверить полученный ответ.

Задача 2

Найдите напряжение на концах нагревательного элемента, если его сопротивление 40 Ом, а сила тока 2А.

Решение

Для решения этой задачи нам пригодится формула напряжения.

U = I cdot R = 2 cdot 40 = 80 В

Ответ: 80 В

Проверим получившийся результат с помощью калькулятора .

Задача 3

Найдите сопротивление спирали, сила тока в которой 0.5 А, а напряжение на ее концах 120 В.

Решение

Чтобы найти сопротивление спирали нам потребуется формула сопротивления.

R = dfrac{U}{I} = dfrac{120}{0.5} = 240 Ом

Ответ: 240 Ом

Проверка .

Закон Ома

Закон Ома — главный закон электротехники, который открыл в 1826 году выдающийся немецкий ученый Георг Симон Ом. Вместе с экспертом разберем формулировку, формулу и задачи на закон Ома с решением

Закон Ома. Фото: pixabay.com

Физика — наука эмпирическая. Ее основные законы вытекают из практического опыта и частенько много лет не имеют теоретических обоснований. Именно так обстоит дело с главным законом электротехники, который открыл в 1826 году выдающийся немецкий ученый Георг Симон Ом.

Электрические явления люди наблюдали сотни лет. Но никак не связывали между собой заряженность потертого янтаря и молнию. Только на исходе XVIII столетия электричество стали внимательно исследовать. В 1795 году Алессандро Вольта изобрел «вольтов столб», химическую батарею, и обнаружил появление тока в проводнике, соединяющем ее полюса. Сферы применения электричества стремительно множились, и появилась острая необходимость в расчетных формулах для инженеров. Эту задачу решали многие ученые, но первым сформулировал главную формулу электротехники именно Георг Ом. Он ввел в обиход понятие сопротивления и опытным путем установил зависимость между основными характеристиками электрической цепи.

Определение закона Ома простыми словами

Электрическая цепь состоит из двухполюсного источника напряжения, то есть батареи, аккумулятора или генератора. Если полюса источника соединить проводами, то по ним потечет электрический ток. Его величина определяется сопротивлением проводников. Наглядное представление этой зависимости — обыкновенный водопровод. Аналогом источника напряжения является насос или водонапорная башня, создающая давление в магистрали, количество воды, прошедшее по трубе, — подобие силы тока, а кран соответствует сопротивлению. Полностью открытый, он не ограничивает поток, по мере закручивания отверстие для воды уменьшается, пока не закроется совсем.

Закон Ома для участка цепи

Опытным путем исследователь установил взаимосвязь характеристик электрической цепи. Классическая формулировка закона Ома звучит так:

«Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению».

Формула закона Ома для участка цепи

Где I – сила тока, измеряемая в Амперах (А), U – напряжение, измеренное в Вольтах (В), R – сопротивление, измеряемое в Омах (Ом).

В таком виде закон Ома приведен в школьных учебниках физики. Согласно этой простой формуле, для определения уровня тока в проводнике достаточно величину напряжения на его сторонах разделить на некий условно постоянный коэффициент, то есть на сопротивление. Почему «условно»? Потому что величина сопротивления может меняться в зависимости от температуры. Поэтому, кстати, лампы накаливания чаще всего перегорают при включении. Сопротивление холодной спирали ниже, чем нагретой, скачок тока при подаче напряжения вызывает ее резкое расширение и разрыв. Но если этот момент преодолен и нить накала уцелела, то ее сопротивление растет, и ток ограничивается. А при температуре жидкого гелия, например, сопротивление падает до нуля, наступает сверхпроводимость.

Закон Ома для замкнутой полной цепи

Предыдущая формулировка годится только для участка цепи, где отсутствует сам источник электродвижущей силы. В реальности ток течет по замкнутому контуру, где обязательно есть батарея или генератор, имеющий собственное внутреннее сопротивление. Поэтому формула закона Ома для полной цепи выглядит несколько сложнее

Формула закона Ома для замкнутой полной цепи

Где I – сила тока, измеряемая в Амперах (А), Е – электродвижущая сила, измеренная в Вольтах (В), R – сопротивление, измеряемое в Омах (Ом), r — внутреннее сопротивление источника ЭДС.

Применение закона Ома

Георг Ом дал в руки инженеров средство для решения задач, связанных с электрическими цепями. Тепловые и световые приборы, электродвигатели, генераторы, линии электропередач, кабели связи рассчитываются на основе этой простой формулы. Нет такой области электротехники, где она не находит применения. Даже в радиотехнике используется закон Ома, но в дифференциальной форме. «Все гениальное — просто», как считали Еврипид, Леонардо да Винчи, Наполеон Бонапарт и Альберт Эйнштейн, несомненные гении. Закон Ома целиком и полностью подтверждает эту истину.

Сила трения

Единицы измерения силы трения, от чего она зависит и какие виды существуют

подробнее

Задача на закон Ома с решением

Задача для участка электрической цепи

Электрочайник, включенный в сеть с напряжением 220 В, потребляет ток 1,1 А. Каково сопротивление электрочайника.

Дано:
U = 220 В
I = 1,1 А

Решение:
Согласно закону Ома для участка цепи:
R=U/I=220/1,1=200 Ом

Ответ: R = 200 Ом.

Задача для полной замкнутой цепи

Источник постоянного тока с ЭДС E = 24 В и внутренним сопротивлением r = 1,5 Ом замкнут на внешнее сопротивление R = 11 Ом. Определить силу тока в цепи.

Дано:
Е=24 В, r=1,5 Ом, R = 11 Ом

Решение:
По закону Ома для замкнутой цепи: I = E/(R + r) = 24/(11+1,5) = 1,92 А.

Ответ: I=1, 92 А.

Популярные вопросы и ответы

Отвечает Николай Герасимов, старший преподаватель физики в Домашней школе «ИнтернетУрок».

Сколько всего законов Ома в физике?

Существует два закона Ома: закон Ома для участка цепи и закон Ома для полной (замкнутой) цепи. Первый связывает сопротивление участка, силу тока в нём и разность потенциалов (напряжение) на его концах. Кроме того, в нем отражено наличие в цепи источника тока.

Второй учитывает и потребителей электрического тока (электрические лампы, обогреватели, телевизоры и так далее), и его источники (генераторы, батарейки, аккумуляторы). Дело в том, что любой источник тока обладает внутренним сопротивление, которое влияет на силу тока. Именно это и учитывается в законе Ома для полной (замкнутой) цепи.

При каких условиях выполняется закон Ома?

Согласно закону Ома, существует линейная зависимость между силой тока в участке цепи и напряжением на его концах. Он отлично выполняется для металлических проводников при любых напряжениях, а вот для тока в вакууме, газе, растворах или расплавах электролитов, полупроводниках линейная зависимость нарушается, и применять закон Ома в том виде, в котором его изучают в школьном курсе, уже нельзя.

Для чего нужен закон Ома?

Трудно переоценить значимость этого закона. Он позволил производить расчет электрических цепей, без которых практически невозможно представить жизнь современного человека, так как они лежат в основе любого электроприбора, начиная от обычной лампы накаливания и заканчивая самыми современными компьютерами.

В каком классе проходят закон Ома?

В школьном курсе ученики впервые знакомятся с электрическими явлениями и законом Ома для участка цепи в 8 классе. Более подробно о причинах возникновения электрического тока и его источниках ученики знакомятся в курсе старшей школы (10 или 11 класс, в зависимости от программы). Здесь же ученики впервые встречаются и с законом Ома для полной (замкнутой) цепи.



Скачать материал

Схемы со смешанным соединением сопротивлений



Скачать материал

  • Сейчас обучается 142 человека из 54 регионов

  • Сейчас обучается 34 человека из 20 регионов

  • Сейчас обучается 487 человек из 71 региона

Описание презентации по отдельным слайдам:

  • Схемы со смешанным соединением сопротивлений

    1 слайд

    Схемы со смешанным соединением сопротивлений

  • Закон ома
I = U/R

Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению...

    2 слайд

    Закон ома

    I = U/R

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

  • Способы соединения потребителейПоследовательное соединение



Iвх=I1=I2=I3
Uв...

    3 слайд

    Способы соединения потребителей
    Последовательное соединение

    Iвх=I1=I2=I3
    Uвх=U1+U2+U3
    Rвх=R1+R2+R3

  • Способы соединения потребителейПараллельное соединение

Iвх=I1+I2+I3
Uвх=U1=U...

    4 слайд

    Способы соединения потребителей
    Параллельное соединение

    Iвх=I1+I2+I3
    Uвх=U1=U2=U3
    1/Rвх=1/R1+1/R2+1/R3

    Rвх= (R1*R2)/(R1+R2)

  • R1 R2R3R4 R5ERiДано:                     Найти:
 Ri  = 1,2 Ом...

    5 слайд

    R1
    R2
    R3
    R4
    R5
    E
    Ri
    Дано: Найти:
    Ri = 1,2 Ом I1-5, Iвх, U1-5, Uвх.
    R1 = 64 Ом
    R2 = 40 Ом
    R3 = 60 Ом
    R4 = 24 Ом
    R5 = 24 Ом
    Е = 52,2 В

  • R1 R2R3R4 R5ERiR2 x R3R2 + R3
= R23 R23R234R23 + R4 = R234
R2345R234 x R5...

    6 слайд

    R1
    R2
    R3
    R4
    R5
    E
    Ri
    R2 x R3
    R2 + R3

    = R23
    R23
    R234
    R23 + R4 = R234

    R2345
    R234 x R5
    R234 + R5 = R2345

    Rэкв
    R2345 x R1
    R2345 + R1 = Rэкв

    Расчет сопротивлений:

  • R2R1R3R5R1R3,4,5R3,4R2RвхR4R5A5R2R1R2,3,4,5R1R3 + R4R3,4 =...

    7 слайд

    R2
    R1
    R3
    R5
    R1
    R3,4,5
    R3,4
    R2
    Rвх
    R4
    R5
    A5
    R2
    R1
    R2,3,4,5
    R1
    R3 + R4
    R3,4 =
    R3,4,5 =
    R3,4 х R5
    R2,3,4,5 =
    R2 х R3,4,5
    R2 + R3,4,5
    Rвх =
    R1 + R2,3,4,5
    R3 х R4
    R3,4 + R5

  • R2R2R3R5R1R3,4R1R2,3,4,5R4R5R1R2R3,4,5R1RвхR3 х R4R3 + R4R3,4 =...

    8 слайд

    R2
    R2
    R3
    R5
    R1
    R3,4
    R1
    R2,3,4,5
    R4
    R5
    R1
    R2
    R3,4,5
    R1
    Rвх
    R3 х R4
    R3 + R4
    R3,4 =
    R3,4,5 =
    R3,4 + R5
    R2,3,4,5 =
    R3,4,5 х R2
    R3,4,5 + R2
    Rвх =
    R2,3,4,5 + R1

  • Пример решения задачиДано:
Ri = 1 Ом
R1 = 3 Ом
R2 = 20 Ом
R3 = 6 Ом
R4 = 40 О...

    9 слайд

    Пример решения задачи
    Дано:
    Ri = 1 Ом
    R1 = 3 Ом
    R2 = 20 Ом
    R3 = 6 Ом
    R4 = 40 Ом
    R5 = 60 Ом
    I2 = 2, 4 А

    Найти:
    I1,I3,I4,I5
    U1, U2, U3,U4,U5
    E, Iвх, Uвх
    Составить баланс мощностей

    E

  • РешениеВычисляем входное сопротивление (Rвх):

R4 параллельно R5, значит
R4,5...

    10 слайд

    Решение
    Вычисляем входное сопротивление (Rвх):

    R4 параллельно R5, значит
    R4,5 = (R4*R5) / (R4+R5) = (40*60) / (40+60) = 24 Ом

    2) R3 соединено последовательно с R4,5, значит
    R3,4,5 = R3 + R4,5 = 6 +24 = 30 Ом

    3) R2 параллельно R3,4,5, значит
    R2,3,4,5 = (R2*R3,4,5)/ (R2+R3,4,5) = (20*30)/(20+30) = 12 Ом

    4) R1 соединено последовательно с R2,3,4,5, значит
    Rвх = R1 + R2,3,4,5, = 15 Ом
    E

  • 5) Находим напряжение по закону Ома для участка цепи
U2 = I2 * R2 = 2,4 А * 2...

    11 слайд

    5) Находим напряжение по закону Ома для участка цепи
    U2 = I2 * R2 = 2,4 А * 20 Ом = 48 В
    6) Т.к. R2 параллельно R3,4,5 ,то
    U2 = U3,4,5 = U2,3,4,5 = 48 В
    7) Находим силу тока по закону Ома для участка цепи
    I3,4,5 = (U3,4,5) / (R3,4,5) = 48 Ом / 30 Ом = 1,6 А
    9) Т.к. R3 последовательно соединено с R4,5
    I3,4,5 = I3 = I4,5 = 1,6 А
    10) Находим силу тока по закону Ома для участка цепи
    I2,3,4,5 = U2,3,4,5 / R2,3,4,5 = 48 Ом / 12 В = 4 А
    11) Т.к. R2.3.4.5 последовательно с R1 и Rвх
    I2.3.4.5 = I1 = Iвх = 4 А
    12) Находим напряжение по закону Ома для участка цепи
    U3 = I3 * R3 = 1,6 А * 6 Ом = 9,6 В

    E

  • 13) Находим напряжение по закону Ома для участка цепи 
U4,5 = I4,5 * R4,5 = 3...

    12 слайд

    13) Находим напряжение по закону Ома для участка цепи
    U4,5 = I4,5 * R4,5 = 38,4 А
    14) Т.к. R4 параллельно R5 то
    U4 = U5 = U4,5 = 38,4 В
    15) Находим силу тока по закону Ома для участка цепи
    I4 = U4 / R4 = 38,4 В/ 40 Ом = 0,96 А
    13) Находим напряжение по закону Ома для участка цепи
    U1 = I1 * R1 = 4 А * 3 Ом = 12 В
    14) Находим силу тока по закону Ома для участка цепи
    I5 = U5 / R5 = 38,4 В / 60 Ом = 0,64 А
    15) Находим напряжение по закону Ома для участка цепи
    Uвх = Iвх * Rвх = 4 * 15 = 60 В

    E

  • Баланс МощностейPист = E * Iвх 
Рнагр = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 + Pi

Pист = 6...

    13 слайд

    Баланс Мощностей
    Pист = E * Iвх
    Рнагр = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 + Pi

    Pист = 64 * 4 = 256 Вт
    Рнагр = (I12 * R1) + (I22 * R2) + (I32 * R3) + (I42 * R4) + (I52*R5) + (Iвх2 * Ri) = (42*3) + (2,42*20) + (1,62*6) + (0,962*40) + (0,642*60) + (42*1) = 256 Вт
    Pист = Pнагр
    Задача решена верно.
    16) Находим E по закону для полной цепи
    Iвх= E/(Rn+Ri) E = Iвх * (Rn+Ri) = 4 * 16 = 64 В

Краткое описание документа:

Данная презентация предназначена для преподавателей, объясняющих способы расчета задач с помощью законов Ома. В презентации дана краткая теория, основные формулы. Представлена схема удачно показывающая с помощью анимации «сворачивание» схем. Даны примеры расчета входного сопротивления с анимацией. Представлено решение задачи с акцентом на логику решения. Составлен баланс мощностей. Применение данной презентации упрощает объяснение данной темы, способствует лучшему усвоению материала, вызывает у студентов интерес, активизируется работа группы. Надеюсь, данная презентация пригодится и вам.

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 263 623 материала в базе

  • Выберите категорию:

  • Выберите учебник и тему

  • Выберите класс:

  • Тип материала:

    • Все материалы

    • Статьи

    • Научные работы

    • Видеоуроки

    • Презентации

    • Конспекты

    • Тесты

    • Рабочие программы

    • Другие методич. материалы

Найти материалы

Другие материалы

  • 10.02.2015
  • 703
  • 1
  • 10.02.2015
  • 539
  • 0
  • 10.02.2015
  • 1094
  • 0
  • 10.02.2015
  • 2778
  • 3
  • 10.02.2015
  • 3769
  • 1
  • 10.02.2015
  • 2559
  • 10
  • 10.02.2015
  • 2621
  • 0

Закон
Ома для участка цепи: сила
тока
I
на участке электрической цепи прямо
пропорциональна напряжению
U
на концах участка и обратно пропорциональна
его сопротивлению

R.

Формула
закона:

I=.
Отсюда запишем формулыUIR
и R
=
.


Рис.1.
Участок
цепи
Рис.2.
Полная
цепь

Закон
Ома для полной цепи: сила
тока
I
полной электрической цепи
равна
ЭДС
(электродвижущей силе) источника тока
Е,
деленной на полное сопротивление цепи
(R
+ r).
Полное
сопротивление цепи равно сумме
сопротивлений внешней цепи R
и внутреннего r
источника тока.
Формула
закона I
=


.
На
рис. 1 и 2 приведены схемы электрических
цепей.

3. Последовательное и параллельное соединение проводников

Проводники
в электрических цепях могут соединяться
последовательно
и параллельно.
Смешанное соединение сочетает оба эти
соединения.

Сопротивление,
при
включении которого
вместо всех других проводников,
находящихся между двумя точками цепи,
ток и напряжение остаются неизменными,
называют
эквивалентным
сопротивлением

этих
проводников.

Последовательное соединение

Последовательным
называется соединение, при котором
каждый
проводник соединяется только с одним
предыдущим и одним последующим
проводниками.

Как
следует из первого правила
Кирхгофа
,
при последовательном
соединении проводников сила электрического
тока, протекающего по всем проводникам,
одинакова (на основании закона сохранения
заряда).

1.
При последовательном соединении

проводников
(рис. 1)
сила
тока во всех проводниках одинакова:
I1 = I2 = 
I3
=
I


Рис.
1.
Последовательное
соединение двух проводников.

2.
Согласно закону Ома, напряжения
U1
и
U2
на
проводниках равны U1 = IR1,  U2 = IR2,
U3 = IR3.

Напряжение
при последовательном соединении
проводников равно сумме напряжений на
отдельных участках (проводниках)
электрической цепи.

U = U1
+
U2 + U3

По
закону
Ома, напряжения U1,
U2

на
проводниках равны
U1 = IR1,  U2 = IR2,
В
соответствии вторым правилом Кирхгофа
напряжение на всем участке:

U = U1
+
U2 =
IR1IR2
=

I(R
1+
R
2)=
I·R.

Получаем:
R =
R1 + R2 

Общее
напряжение
U
на проводниках равно сумме напряжений
U1,
U2
,
U3
равно:
U =
U1 + U2 + U3 = I·(R1 + R2
+ R3)
 = IR

где
RЭКВ


эквивалентное
сопротивление всей цепи. Отсюда: RЭКВ
=
R1 + R2 + R3

При
последовательном соединении эквивалентное
сопротивление цепи равно сумме
сопротивлений отдельных участков цепи:
R
 ЭКВ=
R1 + R2 + R3+…

Этот
результат справедлив для
любого числа

последовательно соединенных проводников.

Из
закона Ома
следует:
при равенстве сил тока при последовательном
соединении:

I = ,I = .
Отсюда
=
 или


=,
т. е. напряжения на отдельных участках
цепи прямо пропорциональны сопротивлениям
участков.

При
последовательном соединении n
одинаковых
проводников общее напряжение равно
произведению напряжению одного U1
на
их количество n:

UПОСЛЕД=
n
·
U1.
Аналогично
для сопротивлений:

RПОСЛЕД
=
n·
R1

При размыкании
цепи одного из последовательно
соединенных потребителей ток исчезает
во всей цепи, поэтому последовательное
соединение на практике не всегда удобно.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Закон Ома для участка цепи — одна из основ электротехники. Данный закон указывает на соотношение между током, напряжением и сопротивлением.

Сам Закон Ома для участка цепи гласит так:

Сила тока в проводнике (участке электрической цепи) прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника (участка электрической цепи)

[Г.С. Ом, 1826]

Из этого определения Георг Ом вывел следующую формулу:

I = U/R или U = R*I

Формула, вытекающая из закона Ома, также известна в просторечии как формула URI. Такое название появилось от последовательности букв в формуле:

U = R*I

  • R — сопротивление проводника (Ом);
  • I — сила тока в проводнике (Ампер);
  • U — напряжение приложенное к проводнику (Вольт).

Электрическая цепь и закон Ома

Три величины — напряжение, электрический ток и сопротивление — могут быть четко представлены в электрической цепи. В простейшем случае она состоит из источника постоянного напряжения и резистора. Резистор подключен к источнику напряжения, а для упрощения возьмем, что сопротивление проводов равно 0 Ом.

Электрическая цепь и закон ома для участка цепи

Рис. 1. Электрическая цепь

Направление электрического тока.

В электротехнике ток течет от плюса до минуса (смотрите рисунок 1). Другими словами, как только возникает замкнутая цепь, ток начинает течь от положительного полюса к отрицательному полюсу источника напряжения. Мы говорим о замкнутой цепи, когда два полюса источника напряжения соединены друг с другом сопротивлением.

Как и чем измерять ток и напряжение?

Есть два способа определения силы тока и напряжения. С одной стороны, их можно определить арифметически с помощью закона Ома для участка цепи. С другой стороны, две переменные также могут быть определены путем измерения.

Однако для арифметического определения тока или напряжения должны быть известны две другие величины (напряжение и сопротивление либо ток и сопротивление).

С другой стороны, метрологический метод также работает с любой электрической цепью. Для этого в электрическую цепь необходимо вставить амперметр и вольтметр . Они используются для измерения силы тока и напряжения. Но здесь также применяется закон Ома, поскольку сопротивление нельзя измерить напрямую, но его можно будет рассчитать, когда будут измерены значения тока и напряжения.

Итак, ток измеряется так амперметром, который последовательно подключается к потребителю (резистору, лампе накаливания и т. д.), Через который нужно определять ток. На принципиальной схеме он изображен как A внутри круга (см. рисунок 1). Амперметр имеет очень низкое внутреннее сопротивление, чтобы не влиять на ток, который должен протекать через потребителя. В идеале, внутреннее сопротивление амперметра принимается равным 0 Ом и поэтому просто опускается.

Измерение напряжения производится с помощью вольтметра, который замеряет разность потенциалов между двумя его точками подключения. На электрической схеме он обозначен буквой V внутри круга (см. рисунок 1). В отличие от амперметра, вольтметр подключается параллельно нагрузке, на которой измеряется напряжение. Добавление вольтметра параллельно некоторому потребителю (например, резистору) создает току еще один «обходной» путь, что резко изменяет параметры цепи. Чтобы избежать этих нежелательных последствий, надо применять вольтметры с максимально большим сопротивлением.

Вольт-амперная характеристика (ВАХ).

Вольт-амперная характеристика или характеристика UI резистора может быть записана путем приложения к нему различных напряжений и последующего измерения тока. Обычно при омическом сопротивлении достаточно одной точки измерения, которая затем соединяется с началом системы координат. Однако на практике, для целей контроля, выполняют серию измерений с тремя точками измерения.

Затем эти точки измерения отмечаются в системе координат и соединяются. Напряжение откладывают по оси абсцисс, а ток — по оси ординат. Пример ВАХ смотрите на рисунке ниже

Вольт-амперная характеристика
Вольт-амперная характеристика

ВАХ может быть использована для определения тока через резистор при определенном напряжении.

«Треугольник Ома»

Связь между отдельными величинами из закона Ома может быть показана в так называемом «треугольнике Ома».

Вверху треугольника вы найдете напряжение U, слева — сопротивление R, а справа — ток I.

Треугольник Ома

Треугольник Ома

Если вы хотите определить недостающую величину, то прикройте эту величину мысленно или пальцем, а затем посмотрите на две другие величины. Если две «не закрытые» величины находятся рядом друг с другом, то они умножаются. С другой стороны, если они расположены друг над другом, то верхняя величина делится на нижнюю.

Например, вы «закрываете» напряжение U в вершине «треугольника Ома». Две оставшиеся величины, то есть сопротивление R и ток I, находятся рядом. Соответственно, чтобы получить напряжение U, нужно умножить сопротивление R на ток I. Это в точности соответствует формуле закона Ома для участка электрической цепи.

Калькулятор, который основан на законе Ома

Используйте этот калькулятор, который основан на законе Ома для расчета соотношений между током, напряжением, сопротивлением и мощностью в электрических цепях. Чтобы воспользоваться калькулятором, введите значения в 2 любых поля и нажмите кнопку «рассчитать».

Диаграмма Закона Ома для участка цепи

Таблица-шпаргалка

Используя закон Ома для участка цепи, а также формулу для мощности электрического тока: P = U*I — я подготовил для вас полезную таблицу-шпаргалку, которая позволяет соотносить между собой сопротивление (R), силу тока (I), напряжение (U) и мощность электрического тока (P). Будет точно полезно не только школьникам!

Известные величины R (сопротивление) I (сила тока) U (напряжение) P (мощность)
Ток и сопротивление U = I × R P = I2 × R
Напряжение и ток R = U / I P = U × I
Мощность и ток R = P / I2 U = P / I
Напряжение и сопротивление I = U / R P = U2 / R
Мощность и сопротивление I = P / R
Напряжение и мощность R = U2 / R I = P / U

Пример применения закона Ома

В этом примере лампочка накаливания подключена к источнику постоянного напряжения с U=12 В. Цель — определить сопротивление лампочки. Для измерения силы тока также имеется амперметр.

Первая часть задачи — определить силу тока с помощью амперметра. Для этого его необходимо правильно вставить в цепь. Поскольку мы будем вычислять электрический ток, который протекает через лампочку, амперметр должен быть подключен последовательно с ней.

Непосредственно после включения источника напряжения измеряется ток I, равный 1A. Сопротивление лампочки можно рассчитать по закону Ома:

R = U / I = 12В / 1А = 12 Ом.

Через некоторое время вы снова смотрите на амперметр и замечаете, что ток упал до 200 мА.

Сопротивление лампочки изменилось. Почему так произошло? Это связано с разной температурой в момент включения и во время обычной работы, так как лампочка нагревается. Поэтому сопротивление холодной лампы ниже, чем теплой. Именно поэтому лампочку часто называют терморезистором.

Список использованной литературы

  1. Физика, 8 класс. Л.А. Исаченкова, Ю.Д. Лещинский, В.В. Дорофейчик. Издательство «Народная асвета»
  2. Физика. 8 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. Перышкин А.В.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как правильно составить план ремонтных работ
  • Как найти видео по аудио
  • Как найти среднее значение с погрешностью измерения
  • Как найти напряжение при эквивалентном сопротивлении
  • Как правильно составить список литературы в курсовой по литературе