Закон Ома

Электрическое сопротивление

Величину R принято называть электрическим сопротивлением. Проводник, обладающий электрическим сопротивлением, называется резистором.

Электрическое сопротивление металлов прямо пропорционально длине проводника и обратно пропорционально площади его поперечного сечения:

, где

ρ - удельное сопротивление материала (определяется по таблице), Ом·м;

l – длина проводника, м;

S – поперечное сечение проводника, м².

Коэффициент пропорциональности ρ – удельное сопротивление – зависит только от вида металла.

Рисчунок 3.2.2 - Участок dc можно считать однородным.

Немецкий физик Г. Ом в 1826 году экспериментально установил, что для однородного участка цепи: сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника:

.

В СИ единицей электрического сопротивления проводников служит ом (Ом). Сопротивлением в 1 Ом обладает такой участок цепи, в котором при напряжении 1 В возникает ток силой 1 А.

ЗАДАЧА 3.5

Определить удельное сопротивление провода, если известны его диаметр 1,5 мм, длина 14,2 м, а при напряжении 18 В в нем устанавливается ток 2,25 А.

Дано:	Решение
d =1,5 мм = 1,5^.10^-3м l=14,2 м U=18 В I =2,25 А	По закону Ома для участка цепи: I= , где R=ρ , если S= , то I= => I= => ρ= Вычисление: ρ= =0, 9995^.10^-6Ом^.м
ρ=?
Ответ: удельное сопротивление провода ≈ 1·10^-6 Ом·м.

Рисунок 3.2.3 - Цепь постоянного тока.

Закон Ома для замкнутой цепи имеет вид:

, где:

– электродвижущая сила источника тока, В;

R – сопротивление внешнего участка цепи, Ом;

r – сопротивление внутреннего участка цепи, Ом.

Эта формула выражает закон Ома для полной цепи: сила тока в полной цепи равна электродвижущей силе источника, деленной на сумму сопротивлений однородного и неоднородного участков цепи.

Сопротивление r неоднородного участка на рис. 3.2.3 можно рассматривать как внутреннее сопротивление источника тока. В этом случае участок (ab) является внутренним участком источника.

Внутренней частью цепи принято считать источник тока. Вся электрическая цепь без источника тока называется внешним участком цепи.

ЗАДАЧА 3.6

Батарейка карманного фонаря, замкнутая на проводник сопротивлением 17,5 Ом, создает ток 0,2 А. Если замкнуть проводник сопротивлением 0,3 Ом, то будет создан ток 1А. Чему равны ЭДС и внутреннее сопротивление батарейки?

Дано:	Решение
R1=17, 5 Ом I1=0, 2 А R2=0, 3 Ом I2=1А	По закону Ома для полной цепи: I= => .
ε=? r=?
	Так как источник тока один и тот же, следовательно, ЭДС равны, тогда r = 4 Ом
Ответ: e = 4,5 В, внутреннее сопротивление r = 4 Ом.

Дата добавления: 2014-11-07