Как найти сопротивление спирали в физике - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

{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:

калькулятор закона Ома
закон Ома для участка цепи
формула силы тока
формула напряжения
формула сопротивления
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.

{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.

{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.

{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 .

Источник

Сила тока в цепи определяется электрическим зарядом, проходящим через поперечное сечение проводника за единицу времени: $I = frac{q}{t}$.

Электрическое напряжение — это еще одна физическая величина, характеризующая электрическое поле. Она равна отношению работы тока на данном участке к электрическому заряду, прошедшему по этому участку: $U = frac{A}{q}$.

Электрическое сопротивление — величина, зависящая от свойств проводника. На значение сопротивления не влияет ни значение силы тока в проводнике, ни значение напряжения на его концах. Его можно рассчитать по формуле $R = frac{rho l}{S}$, где $rho$ — удельное сопротивление проводника, $l$ — длина проводника, $S$ — площадь его поперечного сечения. Значение удельного сопротивления для определенного вещества можно посмотреть в таблице 1 в уроке «Расчет сопротивления проводника. Удельное сопротивление».

Эти три физические величины (силу тока, напряжение и сопротивление) связывает между собой закон Ома для участка цепи: $I = frac{U}{R}$. Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна его сопротивлению.

В данном уроке вы научитесь использовать эти знания для решения задач. Мы рассмотрим несколько примеров, а затем перейдем к упражнениям и их подробным решениям.

Пример задачи №1

Длина медного провода, использованного в осветительной сети, $100 space м$, площадь поперечного сечения его $2 space мм^2$. Чему равно сопротивление такого провода?

Для того, чтобы рассчитать сопротивление такого проводника, нам понадобится значение его удельного сопротивления. Удельное сопротивление меди равно $0.017 frac{Ом cdot мм^2}{м}$. Так как эта величина нам дана именно в этих единицах измерения, мы не будем переводить в СИ значение площади поперечного сечения, выраженное в $мм^2$.

Теперь мы можем записать условие задачи и решить ее.

Дано:
$l = 100 space м$
$S = 2 space мм^2$
$rho = 0.017 frac{Ом cdot мм^2}{м}$

$R — ?$

Решение:

Формула для расчета сопротивления проводника:
$R = frac{rho l}{S}$.

Рассчитаем его:
$R = frac{0.017 frac{Ом cdot мм^2}{м} cdot 100 space м}{2 space мм^2} = frac{1.7 space Ом}{2} = 0.85 space Ом$.

Ответ: $R = 0.85 space Ом$.

Пример задачи №2

Никелиновая проволока длиной $120 space м$ и площадью поперечного сечения $0.5 space мм^2$ включена в цепь с напряжением $127 space В$. Определить силу тока в проволоке.

Табличное значение удельного сопротивления никелина равно $0.4 frac{Ом cdot мм^2}{м}$.

Перейдем к записи условия задачи и ее решению.

Дано:
$l = 120 space м$
$S = 0.5 space мм^2$
$U = 127 space В$
$rho = 0.4 frac{Ом cdot мм^2}{м}$

$I — ?$

Решение:

Силу тока мы можем рассчитать, используя формулу закона Ома для участка цепи:
$I = frac{U}{R}$.

Но мы не знаем значения сопротивления проводника. Его мы тоже можем вычислить:
$R = frac{rho cdot l}{S}$,
$R = frac{0.4 frac{Ом cdot мм^2}{м} cdot 120 space м}{0.5 space мм^2} = frac{48 space Ом}{0.5} = 96 space Ом$.

Теперь мы можем рассчитать силу тока:
$I = frac{127 space В}{96 space Ом} approx 1.3 space А$.

Ответ: $I approx 1.3 space А$.

Пример задачи №3

Манганиновая проволока длиной $8 space м$ и площадью поперечного сечения $0.8 space мм^2$ включена в цепь аккумулятора. Сила тока в цепи $0.3 space А$. Определить напряжение на полюсах аккумулятора.

Табличное значение удельного сопротивления манганина равно $0.43 frac{Ом cdot мм^2}{м}$.

Запишем условие задачи и решим ее.

Дано:
$l = 8 space м$
$S = 0.8 space мм^2$
$I = 0.3 space А$
$rho = 0.43 frac{Ом cdot мм^2}{м}$

$U — ?$

Решение:

Если в условии задачи сказано, что проводник включен в цепь аккумулятора, это означает, что напряжение на полюсах аккумулятора будет равно напряжению на концах проволоки.

Почему? Взгляните на такую электрическую цепь (рисунок 1). Она состоит только из проводника и аккумулятора.

Рисунок 1. Проводник, подключенный к аккумулятору

Если мы захотим измерить напряжение на полюсах аккумулятора c помощью вольтметра, то параллельно подключим его в эту цепь (рисунок 2). А если захотим измерить напряжение на концах проводника? Мы подключим вольтметр точно так же. Получается, что вольтметр подключен параллельно одновременно и к источнику тока, и к проводнику. Поэтому напряжение на концах проводника — это то же самое напряжение на полюсах аккумулятора.

Рисунок 2. Измерение напряжения вольтметром на полюсах источника тока и на концах проводника

Запишем закон Ома:
$I = frac{U}{R}$.

Выразим из него напряжение, которое нужно найти:
$U = IR$.

Сопротивление проводника рассчитаем по формуле $R = frac{rho cdot l}{S}$.
$R = frac{0.43 frac{Ом cdot мм^2}{м} cdot 8 space м}{0.8 space мм^2} = frac{3.44 space Ом}{0.8} = 4.3 space Ом$.

Теперь мы можем рассчитать напряжение:
$U = 0.3 space А cdot 4.3 space Ом = 1.29 space В approx 1.3 space В$.

Ответ: $U approx 1.3 space В$.

Упражнения

Упражнение №1

Длина одного провода $20 space см$, другого — $1.6 space м$. Площадь сечения и материал проводов одинаковы. У какого провода сопротивление больше и во сколько раз?

Обратите внимание, что если материал проводников один и тот же, то одинаковы и значения удельных сопротивлений $rho$ для этих проводников.

Дано:
$l_1 = 20 space см$
$l_2 = 1.6 space м$
$S_1 = S_2 = S$
$rho_1 = rho_2 = rho$

СИ:
$l_1 = 0.2 space м$

$frac{R_2}{R_1} — ?$

Показать решение и ответ

Скрыть

Решение:
Сопротивление проводника рассчитывается по формуле $R = frac{rho cdot l}{S}$.

Сопротивление первого провода:
$R_1 = frac{rho_1 l_1}{S_1} = frac{rho l_1}{S}$.

Сопротивление второго провода:
$R_2 = frac{rho_2 l_2}{S_2} = frac{rho l_2}{S}$.

Теперь сравним их между собой:
$frac{R_2}{R_1} = frac{frac{rho l_2}{S}}{frac{rho l_1}{S}} = frac{l_2}{l_1}$.

Подставим численные значения длины проводов:
$frac{R_2}{R_1} = frac{1.6 space м}{0.2 space м} = 8$.

Получается, что сопротивление второго провода больше сопротивления первого в 8 раз.

Это логично, ведь вы знаете, что чем больше длина проводника, тем больше его сопротивление.

Ответ: сопротивление второго провода больше сопротивления первого в 8 раз.

Упражнение №2

Рассчитайте сопротивления следующих проводников, изготовленных из:

Алюминиевой проволоки длиной $80 space см$ и площадью поперечного сечения $0.2 space мм^2$
Никелиновой проволоки длиной $400 space см$ и площадью поперечного сечения $0.5 space мм^2$
Константановой проволоки длиной $50 space см$ и площадью поперечного сечения $0.005 space см^2$

Для решения этой задачи нам понадобятся табличные значения удельного сопротивления для веществ, из которых изготовлены проволоки. Удельное сопротивление алюминия — $0.028 frac{Ом cdot мм^2}{м}$, никелина — $0.4 frac{Ом cdot мм^2}{м}$, константана — $0.5 frac{Ом cdot мм^2}{м}$.

Обратите внимание на единицы измерения удельных сопротивлений, длин и площадей проводников. Для корректных расчетов длину каждой проволоки мы переведем в СИ (в $м^2$). Площади поперечных сечений должны быть выражены в $мм^2$. Для третьего задания переведем $см^2$ в $см^2$.

Дано:
$l_1 = 80 space см$
$l_2 = 400 space см$
$l_3 = 50 space см$
$S_1 = 0.2 space мм^2$
$S_2 = 0.5 space мм^2$
$S_3 = 0.005 space см^2 = 0.5 space мм^2$
$rho_1 = 0.028 frac{Ом cdot мм^2}{м}$
$rho_2 = 0.4 frac{Ом cdot мм^2}{м}$
$rho_3 = 0.5 frac{Ом cdot мм^2}{м}$

СИ:
$l_1 = 0.8 space м$
$l_2 = 4 space м$
$l_3 = 0.5 space м$

$R_1 — ?$
$R_2 — ?$
$R_3 — ?$

Показать решение и ответ

Скрыть

Решение:

Формула для расчета сопротивления проводника: $R = frac{rho l}{S}$.
Рассчитаем по ней сопротивление каждого проводника.

$R_1 = frac{rho_1 l_1}{S_1}$,
$R_1 = frac{0.028 frac{Ом cdot мм^2}{м} cdot 0.8 space м}{0.2 space мм^2} = frac{0.0224 space Ом}{0.2} = 0.112 space Ом$.

$R_2 = frac{rho_2 l_2}{S_2}$,
$R_2 = frac{0.4 frac{Ом cdot мм^2}{м} cdot 4 space м}{0.5 space мм^2} = frac{1.6 space Ом}{0.5} = 3.2 space Ом$.

$R_3 = frac{rho_3 l_3}{S_3}$,
$R_2 = frac{0.5 frac{Ом cdot мм^2}{м} cdot 0.5 space м}{0.5 space мм^2} = frac{0.25 space Ом}{0.5} = 0.5 space Ом$.

Ответ: $R_1 = 0.112 space Ом$, $R_2 = 3.2 space Ом$, $R_3 = 0.5 space Ом$.

Упражнение №3

Спираль электрической плитки изготовлена из нихромовой проволоки длиной $13.75 space м$ и площадью поперечного сечения $0.1 space мм^2$. Плитка рассчитана на напряжение $220 space В$. Определите силу тока в спирали плитки.

Удельное сопротивление нихрома равно $1.1 frac{Ом cdot мм^2}{м}$.

Дано:
$l = 13.75 space м$
$S = 0.1 space мм^2$
$U = 220 space В$
$rho = 1.1 frac{Ом cdot мм^2}{м}$

$I — ?$

Показать решение и ответ

Скрыть

Решение:

Силу тока в спирали плитки мы можем рассчитать, используя формулу закона Ома для участка цепи: $I = frac{U}{R}$.

Неизвестное сопротивление нихромовой проволоки рассчитаем по формуле $R = frac{rho l}{S}$.
$R = frac{1.1 frac{Ом cdot мм^2}{м} cdot 13.75 space м}{0.1 space мм^2} = frac{15.125 space Ом}{0.1} = 151.25 space Ом$.

Рассчитаем теперь силу тока:
$I = frac{220 space В}{151.25 space Ом} approx 1.5 space А$.

Ответ: $I approx 1.5 space А$.

Упражнение №4

Сила тока в железном проводнике длиной $150 space мм$ и площадью поперечного сечения $0.02 space мм^2$ равна $250 space мА$. Каково напряжение на концах проводника?

Для решения задачи нам понадобится значение удельного сопротивления. Для железа оно равна $0.1 frac{Ом cdot мм^2}{м}$.

Дано:
$I = 250 space мА$
$l = 150 space мм$
$S = 0.02 space мм^2$
$rho = 0.1 frac{Ом cdot мм^2}{м}$

СИ:
$I = 0.25 space А$
$l = 0.15 space м$

$U — ?$

Показать решение и ответ

Скрыть

Решение:

Закон Ома для участка цепи: $I = frac{U}{R}$.
Выразим отсюда напряжение: $U = IR$.

Рассчитаем сопротивление проводника:
$R = frac{rho l}{S}$,
$R = frac{0.1 frac{Ом cdot мм^2}{м} cdot 0.15 space м}{0.02 space мм^2} = frac{0.015 space Ом}{0.02} = 0.75 space Ом$.

Теперь мы можем рассчитать напряжение на концах проводника:
$U = 0.25 space А cdot 0.75 space Ом approx 0.2 space В$.

Ответ: $U approx 0.2 space В$.

Источник

U = 220 В.

I = 5,5 А.

R — ?

Согласно закону Ома для участка цепи, сопротивления проводника R можно определить разделивши напряжение на его концах U на силу тока в проводнике I: R = U / I.

R = 220 В / 5,5 А = 40 Ом.

Ответ: сопротивление спирали электрического чайника составляет R = 40 Ом.
- Комментировать
- Жалоба
- Ссылка

Знаешь ответ на этот вопрос?

Сомневаешься в правильности ответа?

Получи верный ответ на вопрос 🏆 «Чему равно сопротивление спирали электрического чайника, включённого в сеть напряжением 220 В, если сила тока пересекающего по спирали тока …» по предмету 📕 Физика, используя встроенную систему поиска. Наша обширная база готовых ответов поможет тебе получить необходимые сведения!

Найти готовые ответы

Главная » Физика » Чему равно сопротивление спирали электрического чайника, включённого в сеть напряжением 220 В, если сила тока пересекающего по спирали тока 5,5 А?

Источник

Урок физики 8 класс.

Тема: « Решение задач на расчёт
сопротивления проводника, длины проводника, силы тока и напряжения»

Цель урока: научить учащихся решать задачи по изученной теме: «Закон Ома.
Расчет сопротивления. Удельное сопротивление»

Ход урока.

I. Организационный момент — 1 мин

II. Фронтальный опрос (вопросы к
опросу)

А) Как формулируется закон Ома?

Б) Как выразить напряжение на участка цепи, зная силу тока
в нём и его сопротивление?

В) Как зависит сопротивление проводника от его длины и от
площади поперечнего сечения?

Г) Что называется удельным сопротивлением проводника?

Д) По какой формуле можно рассчитыват удельное сопротивление
проводника?

III.
Решение
задач.

Задача 1.

Сопротивление
проводника 70 Ом, сила тока в нем 6 мА. Каково напряжение на его концах?

Дано: Решение.

R= 70 Ом U = I · R

I = 6 мА
= 0,006 A
U
= 0,006 А· 70 Ом = 0, 42 В.

U = ?
Ответ: U = 0, 42 В.

Задача 2.

Найдите сопротивление спирали, сила тока в
которой 0,5 А, а напряжение на её концах 120 В.

Дано: Решение.

U = 120 B R

I =
0,5 A
R
=

R =
? Ответ: R
= 240 Ом.

Задача 3.

Сопротивление нагревательного элемента
утюга 88 Ом, напряжение в электросети 220 В. Какова сила тока в
нагревательном элементе?

Дано: Решение.

R= 88 Ом

U = 220
B I = = 2,5 А

I = ? Ответ:
I = 2,5 A.

Задача
4.

Определите сопротивление алюминиевого
провода длиной 100 м и площадью поперечного сечения 2,8 мм².

Дано: Решение.

l = 100 м R =

r = 0,028 R
= 0,028 × = 1 Ом

S
=2, 8 мм²

R =
? Ответ: R
= 1 Ом.

Задача 5.

Рассчитайте удельное сопротивление меди,
провод из которой длиной 500 м и площадью поперечного сечения 0,1 мм²
имеет сопротивление

85 Ом.

Дано: Решение.

l = 500 м R =

R = 85 Ом
r
= R×S / l

S =0,1мм²
r
= 85 Ом× 0,1мм²/500 м =1,7×10^-2
Ом×мм² / м

r =
? Ответ: r
= 0,017 Ом×мм² / м

Задача 6.

Найти площадь поперечнего сечения
алюминевого праовода длиной 500 м, имеющего сопротивление 7 Ом.

Дано: Решение.

l
= 500 м R =

R = 7 Ом
S
= r×l
/ R

r = 0,027Ом ×мм²
/ м S = 0,027Ом ×мм²
/ м× 500 м / 7 Ом = 1,93 мм²

S
=? Ответ:S »2
мм²

Задача 7.

Какова сила тока на участке цепи,
состоящей из константовой проволки длиной 10 м и сечением 1,2 мм²,
если напряжение на концах этого участка равно 20 В?

Дано: Решение.

l
= 10 м
R =

U = 20 B
I
= U/R

r = 0,5 Ом ×мм²
/ м =0,5 ×10^-6м² R
= 0,5 ×10^-6м²^×
10 м/1,2×10^-6 м² =50/12

S = 1,2 мм²
= 1,2×10^-6 м²
I =20 B×12/50
Ом
=4,8 А

I
=? Ответ:
I
=4, 8 A.

Задача 8.

Чему равна длина железного провода,
имеющего площадь поперечнего сечения 0,8мм², если при прохождении по
нему тока 1 А напряжение на его концах равно 12 В?

Дано:
Решение.

I
= 1А
R = ;

U = 12 B
R=
U/I

r = 0,1 Ом ×мм²
/ м =0,1 ×10^-6Ом×м
R
= =12 Ом.

S = 0,8 мм²
= 0,8×10^-6 м²
= 96 м

l
= ? Ответ: = 96 м.

Задача 9

Рассчитайте напряжение на концах
линии электропередачи длиной 0,5 км при силе тока в ней 15 А , если провода,
изготовлены из алюминия, имеют площадь поперечнего сечения 14 мм².

Дано:
Решение.

I
= 15А
I
=; U
= I× R

r = 0,28 ×10^-7Ом×м
R = ;

S
= 14 мм² = 14×10^-6 м²
R
= 0, 28 ×10^-7Ом×м×
500 м/ 14×10^-6 м²=

l
= 0, 5 км = 500 м = 1 Ом.

U
=? U
= 15A×1
Ом =15 В

Ответ:
U=
15B.

Задача 10.

Определите силу тока, проходящего через
реостат, изготовленный из никелиневой проволки длиной 25 м и площадью
поперечнего сечения 0,5 мм², если напряжение на зажимах реостата
равно 45 В.

Дано: Решение.

l
= 25 м
R =

U = 45B I = U/R

r = 0,4 ×10^-6м²
R = 0,4 ×10^-6м²^×
25 м/0,5×10^-6
м²
=20 Ом

S = 0, 5 мм²
= 0,5×10^-6 м²
I =45 B×/
20 Ом =2,25 А

I
=? Ответ:
I
=2, 25 A.

Задача 11.

Допустимый ток для изолированного медного
провода сечением

1 мм² при продолжительной
работе равен 11 А. Сколько метров такой проволки можно включить в сеть с
напряжением 220 В?

Дано:
Решение.

I
= 11А
R = ;

U = 220 B
R= U/I

r = 0,17 ×10^-7Ом×м
R = =20 Ом.

S = 1 мм²
= 10^-6 м²
= 1176,5 м

l
= ? Ответ: = 1176,5м.

Задача 12.

Определите напряжение на концах железого
провода длиной 140 см и площадью поперечнего сечения 0,2 мм², по
которому течет ток 250 мА.

Дано:
Решение.

I
= 250 мА =0,25А
I
=; U
= I× R

r = 0, 1 ×10^-6Ом×м
R = ;

S
= 2 мм² = 2×10^-6 м²
R
= 0,1 ×10^-6Ом×м×
1,4 м/ 2×10^-6 м²
=

l
= 140 см = 1, 4 м = 0, 07
Ом.

U
=? U
= 0,25A×0,
07 Ом =0,0175 В

Ответ: U=
17, 5 мB.

IV.Итоги
урока.

V.
На дом повторение §§§
40-46.Упражнение 30(2;3) по учебнику

Перышкин А. В.
2013год

Литература. Е.А.
Марон

«Физика опорные
конспекты и разноуровневые задания»

Источник

Для изучения зависимости электрических параметров соберём электрическую цепь, изображённую на схеме (рис.(1)).

Состав схемы (по часовой стрелке по ходу электрического тока):

источник электрического напряжения (тока);
электрический ключ для размыкания;
последовательно подключённый амперметр для измерения силы тока в цепи;
сопротивление (спираль никелиновой проволоки);
вольтметр, подключённый параллельно к сопротивлению.

Рис. (1). Первая схема электрической цепи

При замыкании цепи отметим показания приборов. Используя регулятор напряжения на источнике, изменим напряжение в два раза. При этом показания вольтметра и амперметра также изменятся в два раза. Продолжим увеличивать напряжение на источнике. Наблюдения показывают, что при увеличении напряжения в (3) раза, вольтметр покажет увеличение напряжения на спирали в три раза. Во столько же раз увеличится и сила тока.
Опыт показывает зависимость изменения силы тока от приложенного напряжения.

Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника: (Ibacksim U).

Эту зависимость можно изобразить графически:

Рис. (2). График зависимости силы тока в проводнике от напряжения между концами этого проводника

При включении в электрическую цепь источника тока различных проводников и амперметров увидим, что для разных проводников показания амперметров различны, значит, сила тока для каждого проводника отличается.

Рис. (3). Электрическая схема с набором различных сопротивлений (AB), (CD), (EF)

Графики тоже будут отличаться.

Рис. (4). Графики зависимости силы тока от напряжения для сопротивлений (AB), (CD), (EF)

Вольтметр подключим поочерёдно к концам этих проводников. Увидим равные значения напряжения. Значение силы тока на участке цепи пропорционально разности потенциалов на его концах и зависит от рода вещества проводника. Отличие электрических параметров (U) и (I) связано с тем, что проводники имеют разное электрическое сопротивление.

Сопротивление проводника равно (1) Ом, если в проводнике при напряжении на концах (1) вольт протекает сила тока (1) ампер:

([R]=1) Ом;

(R=frac{U}{I});

Единицы измерения применяют с кратными приставками: миллиом (мОм), килоом (кОм), мегаом (МОм).

(1) мОм = (0,001) Ом;

(1) кОм = (1000) Ом;

(1) МОм = (1 000 000) Ом.

Почему существует сопротивление? Движению электронов под действием поля мешают ионы кристаллической решётки металла.

Электрический ток — направленное движение заряженных частиц.

В середине (XIX) века Джеймс Кларк Максвелл объединил исследования Вольта, Эрстеда, Ампера, Ома, Фарадея в классическую электродинамику. Учёные придерживались гипотезы, что электричество переносят положительные частицы. Все законы строились на этом предположении.

За направление электрического тока принимают движение положительно заряженных частиц.

(29) апреля (1897) года Джозеф Джон Томсон выступил на заседании Королевского общества с докладом о катодных лучах, что и считается датой открытия электрона.

Электронный ток — направленное движение электронов.

В металлах электрический ток переносится электронами. Положительные ионы, связанные узлами кристаллической решётки, перемещаться не могут. Электроны, перемещаясь между ионами, сталкиваются с ними, отскакивают обратно, что уменьшает общий поток электронов.

Электрическое сопротивление — физическая величина, отражающая свойство проводника препятствовать электронному току.
(R=frac{U}{I});
([R]=1~frac{В}{А}=1~Ом).

Чтобы узнать, как зависит сила тока в цепи от сопротивления, обратимся к опыту (рис.(4)).

Рис. (5). Электрическая цепь с аккумулятором

На рисунке изображена электрическая цепь, источником тока в которой является аккумулятор.

Напряжение (2) В на концах резисторов постоянно. Это подтверждают показания вольтметра, подключенного параллельно к резистору.
Используются три постоянных резистора сопротивлениями (1), (2) и (4) Ом, которые подключаются в цепь поочерёдно.
Сила тока в цепи измеряется амперметром, который подключен последовательно с резистором.

Таблица (1). Результаты опыта

Напряжение на концах проводника, В	Сопротивление проводника, Ом	Сила тока в цепи, А
(2)	(1)	(2)
(2)	(2)	(1)
(2)	(4)	(0,5)

По опытным данным (табл.(1)) прослеживается закономерность, которую обнаружил ещё в (1827) году Георг Ом.

Сила тока в проводнике обратно пропорциональна сопротивлению проводника: (Ibacksim frac{1}{R}).

В честь этого ученого открытый им закон называют его именем — закон Ома для участка цепи.

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

где I — сила тока, U — напряжение, R — сопротивление.

При изменяющемся сопротивлении и постоянном напряжении на участке зависимость силы тока от сопротивления будет гиперболической:

Рис. (6). График зависимости силы тока от сопротивления проводника

Определить сопротивление проводника можно несколькими способами:

1. при помощи амперметра и вольтметра;

2. при помощи омметра;

3. при помощи мультиметра, который эксплуатируется в режиме омметра.

Таблица (2). Способы измерения сопротивления

амперметр и вольтметр

омметр

мультиметр в режиме омметра

Рис. 7. Амперметр и вольтметр

Рис. 8. Омметр

Рис. 9. Мультиметр

Рис. 10. Обозначение омметра в цепи (или мультиметра в режиме измерения сопротивления)

Источники:

Рис. 7. Старые советские измерительные приборы, Creative Commons Zero 1.0 License, https://openclipart.org/detail/205486/voltmeter-and-ammeter.

Рис. 8. Автор: Сергин Владимир Александрович — Собственный фотоснимок автора, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4353228.

Рис. 10. Указание авторства не требуется: 2021-06-07, бесплатно для коммерческого использования, https://clck.ru/VLDy3/.

Источник