Сила тока сопротивление напряжение формулы: Закон ома | Онлайн калькулятор

Содержание

Закон Ома | Физика

В предыдущих параграфах были рассмотрены три величины, характеризующие протекание электрического тока в цепи,— сила тока I, напряжение U и сопротивление R. Между этими величинами существует определенная связь. Закон, выражающий эту связь, был установлен в 1827 г. немецким ученым Г. Омом и поэтому носит его имя.

Выделим в произвольной электрической цепи участок, обладающий сопротивлением R и находящийся под напряжением U (рис. 37). Согласно закону Ома:
Сила тока на участке цепи равна отношению напряжения на этом участке к его сопротивлению.

Математически закон Ома записывается в виде следующей формулы:

I = U/R      (14.1)

Закон Ома позволяет установить, что будет происходить с силой тока на участке цепи при изменении его сопротивления или напряжения.

1. При неизменном сопротивлении сила тока прямо пропорциональна напряжению: чем больше напряжение U на концах участка цепи, тем больше сила тока I на этом участке. Увеличив (или уменьшив) напряжение в несколько раз, мы во столько же раз увеличим (или уменьшим) силу тока.

Проиллюстрируем эту закономерность на опыте. Соберем электрическую цепь из источника тока, лампы, амперметра и ключа (рис. 38, а). В качестве источника тока будем использовать устройство, позволяющее регулировать выходное напряжение от 4 до 12 В. Измеряя силу тока в цепи при разных напряжениях, можно убедиться в том, что она действительно пропорциональна напряжению.

2. При неизменном напряжении сила тока обратно пропорциональна сопротивлению: чем больше сопротивление R участка цепи, тем меньше сила тока I в нем.

Для проверки этой закономерности заменим в используемой цепи лампу на магазин сопротивлений (рис. 38, б). Измеряя силу тока при разных сопротивлениях, мы увидим, что сила тока I и сопротивление R действительно находятся в обратно пропорциональной зависимости.

При уменьшении сопротивления сила тока возрастает. Если сила тока превысит допустимое для данной цепи значение, включенные в нее приборы могут выйти из строя; провода при этом могут раскалиться и стать причиной пожара. Именно такая ситуация возникает при коротком замыкании. Так называют соединение двух точек электрической цепи, находящихся под некоторым напряжением, коротким проводником, обладающим очень малым сопротивлением.

Короткое замыкание может возникнуть при соприкосновении оголенных проводов, при небрежном ремонте проводки под током, при большом скоплении пыли на монтажных платах и даже при случайном попадании какого-нибудь насекомого внутрь прибора.

На законе Ома основан экспериментальный способ определения сопротивления. Из формулы (14.1) следует, что

R = U/I      (14.2)

Поэтому для нахождения сопротивления R участка цепи надо измерить на нем напряжение U, затем силу тока I, после чего разделить первую из этих величин на вторую. Соответствующая этому схема цепи изображена на рисунке 39.

Если, наоборот, известны сопротивление R и сила тока I на участке цепи, то закон Ома позволяет рассчитать напряжение U на его концах. Из формулы (14.1) получаем

U = IR     (14.3)

Чтобы найти напряжение U на концах участка цепи, надо силу тока I на этом участке умножить на его сопротивление R.

Опубликовав книгу, в которой излагался открытый им закон «Теоретические исследования электрических цепей», Георг Ом написал, что «рекомендует ее добрым людям с теплым чувством отца, не ослепленного обезьяньей любовью к детям, но довольствующегося указанием на открытый взгляд, с которым его дитя смотрит на злой мир». Мир действительно оказался для него злым, и уже через год после выхода его книги в одном из журналов появилась статья, в которой работы Ома были подвергнуты уничтожающей критике. «Тот, кто благоговейными глазами взирает на вселенную,— говорилось в статье,— должен отвернуться от этой книги, являющейся плодом неисправимых заблуждений, преследующих единственную цель — умалить величие природы».

Злобные и безосновательные нападки на Ома не прошли бесследно. Теорию Ома не приняли. И вместо продолжения научных исследований он должен был тратить время и энергию на полемику со своими оппонентами. В одном из своих писем Ом написал: «Рождение «Электрических цепей» принесло мне невыразимые страдания, и я готов проклясть час их зарождения».

Но это были временные трудности. Постепенно, сначала в России, а затем и в других странах, теория Ома получила полное признание. Закон Ома внес такую ясность в правила расчета токов и напряжений в электрических цепях, что американский ученый Дж. Генри, узнав об открытиях Ома, не удержался от восклицания: «Когда я первый раз прочел теорию Ома, то она мне показалась молнией, вдруг осветившей комнату, погруженную во мрак».

??? 1. Сформулируйте закон Ома. 2. Как изменится сила тока на участке цепи, если при неизменном сопротивлении увеличить напряжение на его концах? 3. Как изменится сила тока, если при неизменном напряжении увеличить сопротивление участка цепи? 4. Как с помощью вольтметра и амперметра можно измерить сопротивление проводника? 5. По какой формуле находится напряжение, если известны сила тока и сопротивление данного участка? 6. Что называют коротким замыканием? Почему при этом увеличивается сила тока? 7. Объясните причину короткого замыкания в ситуациях, изображенных на рисунке 40.

Урок 3. Три друга, один треугольник и много законов

Незнание закона не освобождает от ответственности.
Афоризм

Интересно, о каких законах пойдет речь в уроке под номером три. Неужели в электротехнике этих законов целая гора или даже куча и их все нужно запомнить? Сейчас узнаем. Здравствуйте, уважаемые! Наверное, многие из вас уже с досадой в глазах глядят на очередной урок и думают про себя: «Какая же скукотища!», а, может, даже собираются покинуть наши стройные ряды? Не спешите, всё только начинается! Начальный этап всегда скучный… С этого урока и пойдёт всё самое-самое интересное. Сегодня я расскажу, кто в электротехнике кому друг, а кому и враг, что будет, если студента-электронщика разбудить посреди ночи, и как с помощью одного пальца понять половину всей электротехники. Интересно? Тогда поехали!

С первым нашим другом мы познакомились на прошлом уроке – это сила тока. Она характеризует электричество с точки зрения скорости переноса заряда из одной точки пространства в другую под действием поля. Но, как было замечено, сила тока зависит и от свойств проводника, по которому этот ток «бежит». На силу тока прямо влияет величина удельной электропроводности материала. Теперь представим себе некий проводник (подойдёт такой, как на рисунке 3) с движущимися в нём электронами. Основным недостатком электрона я бы назвал отсутствие у него руля. Из-за этого недостатка движение электронов определяется только воздействующим на них полем и структуры материала, в котором они движутся.

Поскольку электроны «не умеют» поворачивать, некоторые из них могут столкнуться с колеблющимися под действием температуры узлами кристаллической решётки, потерять свою скорость от столкновения, и тем самым снизить скорость переноса заряда, то есть понизить силу тока. Некоторые электроны могут потерять так много энергии, что «прилипнут» к иону и превратят его в нейтральный атом. Теперь, если мы увеличим длину проводника, очевидно, что количество подобных столкновений так же увеличится, и электроны будут отдавать еще больше энергии, то есть сила тока будет снижаться. А вот при увеличении площади поперечного сечения проводника возрастает только количество свободных электронов, а количество столкновений на единицу площади практически не меняется, поэтому с ростом площади растёт и ток. Итак, мы выяснили, что электропроводность (она уже стала не удельной, так как учитывает геометрические размеры конкретного проводника) зависит сразу от трёх характеристик проводника: длины, площади сечения и материала.

Однако, чем лучше материал проводит электрический ток, тем меньше он «сопротивляется» его прохождению. Эти утверждения равнозначны. Пришло время познакомиться с нашим вторым другом – электрическим сопротивлением. Это величина, обратная величине проводимости и зависит от тех же характеристик проводника.

Рисунок 3.1 – От чего зависит сопротивление проводника

Чтобы учесть при численном расчете влияние рода вещества на его электрическое сопротивление, введена величина удельное электрическое сопротивление, характеризующая способность вещества проводить электрический ток. Заметим, что определения электропроводности и электросопротивления идентичны, так же как и утверждения выше. Удельное сопротивление определяется как сопротивление проводника длиной 1м и площадью сечения 1м2. Обозначается латинской буквой &#961 («ро») и имеет размерность Ом•м. Ом – единица измерения сопротивления, которая является обратной величине сименс. Так же для определения удельного сопротивления может использоваться размерность Ом•мм2/м, которая в миллион раз меньше основной размерности.
Таким образом, электрическое сопротивление проводника может быть описано через его геометрические и физические свойства следующим образом:

где &#961 – удельное электрическое сопротивление материала проводника;
l – длина проводника;
S – площадь поперечного сечения проводника.

Из зависимости видно, что сопротивление проводника возрастает при увеличении длины проводника и уменьшается при увеличении площади сечения, а так же напрямую зависит от величины удельного сопротивления материала.

А теперь вспомним, что на величину силы тока в проводнике оказывает влияние напряженность электрического поля, под действием которого возникает электрический ток. Ох, сколько миллионов тысяч раз уже упоминалось, что электрический ток возникает под действием электрического поля! Этот факт должен всегда держаться в голове. Есть, конечно, и другие способы создать ток, но пока мы будем рассматривать только этот. Как уже говорилось выше, увеличение напряженности поля приводит к росту тока, а совсем недавно мы выяснили, что чем больше энергии сохранит электрон при движении по проводнику, тем выше значение электрического тока. Из курса механики известно, что энергия тела определяется его кинетической и потенциальной энергией. Так вот, помещённый в электрическое поле точечный заряд обладает в начальный момент времени только потенциальной энергией (поскольку его скорость равна нулю). Для характеристики этой потенциальной энергии поля, которой обладает заряд была введена величина электростатического потенциала, равная отношению потенциальной энергии к величине точечного заряда:

где Wp – потенциальная энергия,
q – величина точечного заряда.

После того, как заряд попадёт под действие электрического поля, он начнёт движение с определённой скоростью и часть его потенциальной энергии перейдёт в кинетическую. Таким образом, в двух точках поля заряд будет обладать различным значением потенциальной энергии, то есть две точки поля можно охарактеризовать различными значениями потенциала. Разность потенциалов определяется как отношение изменения потенциальной энергии (совершённой работы поля) к величине точечного заряда:

Причём работа поля не зависит от пути движения заряда и характеризует только величину изменения потенциальной энергии. Разность потенциалов так же называют электрическим напряжением. Напряжение принято обозначать английской буквой U («у»), единицей измерения напряжения является величина вольт (В), названная в честь итальянского физика и физиолога Алессандро Вольта, который изобрёл первую электрическую батарею.

Ну вот мы и познакомились с тремя неразлучными друзьями в электротехнике: ампер, вольт и ом или ток, напряжение и сопротивление. Любой компонент электрической цепи может быть однозначно охарактеризован при помощи этих трёх электрических характеристик. Первым, кто познакомился и подружился со всеми тремя сразу был Георг Ом, который обнаружил, что напряжение, ток и сопротивление связаны друг с другом определённым соотношением:

которое было впоследствии названо законом Ома.


Сила электрического тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

Данную формулировку необходимо знать от заглавной буквы С до точки в конце. Ходят слухи, что первая фраза любого студент-электронщик, разбуженного среди ночи, будет именно формулировкой закона Ома. Это один из основных законов электротехники. Данная формулировка носит название интегральной. Кроме неё существует так же дифференциальная формулировка, отражающая зависимость плотности тока от характеристик поля и материала проводника:

где &#963 – удельная проводимость проводника,
E – напряженность электрического поля.

Данная формулировка вытекает из формулы, приведённой во втором уроке, и отличается от интегральной тем, что не учитывает геометрические характеристики проводника, принимая во внимание только его физические характеристики. Эта формулировка интересна только с точки зрения теории и на практике не применяется.
Для быстрого запоминания и использования закона Ома можно применить диаграмму, изображённую на рисунке ниже.

Рисунок 3.2 – «Треугольный» закон Ома

Правило использования диаграммы простое: достаточно закрыть искомую величину и два других символа дадут формулу для её вычисления. Например.

Рисунок 3.3 – Как запомнить закон Ома

С треугольником мы закончили. Стоит добавить, что законом Ома называется только одна из представленных выше формул – та, которая отражает зависимость тока от напряжения и сопротивления. Две другие формулы, хотя и являются её следствием, физического смысла не имеют. Так что не перепутайте!
Хорошей интерпретацией закона Ома является рисунок, который наиболее наглядно отражает сущность этого закона:

Рисунок 3. 4 – Закон Ома наглядно

Как мы видим, на этом рисунке изображены как раз три наших новых друга: Ом, Ампер и Вольт. Вольт пытается протолкнуть Ампер через сечение проводника(сила тока прямо пропорциональна напряжению), а Ом наоборот – мешает этому (и обратно пропорциональна сопротивлению). И чем сильнее Ом «стягивает» проводник, тем тяжелее Амперу будет пролезть. Но если Вольт посильнее пнёт…

Осталось разобраться, почему в названии урока фигурирует термин «много законов», ведь закон-то у нас один – закон Ома. Ну, во-первых, для него существует две формулировки, во-вторых, мы узнали только так называемый закон Ома для участка цепи, а ведь есть ещё закон Ома для полной цепи, который мы рассмотрим на следующем уроке, в-третьих, мы имеем, по крайней мере, два следствия из закона Ома, позволяющих находить значение сопротивления участка цепи и напряжение на этом участке. Так что закон всего один, а использовать его можно по-разному.

Напоследок расскажу ещё один интересный факт. Через 10 лет после появления «закона Ома» один французский физик (а во Франции работы Ома ещё не были известны) на основе экспериментов пришел к таким же выводам. Но ему было указано, что установленный им закон еще в 1827г. был открыт Омом. Оказывается, что французские школьники и поныне изучают закон Ома под другим именем – для них это закон Пулье. Вот так вот. На этом очередной урок закончен. До новых встреч!

  • Любой участок или элемент электрической цепи можно однозначно охарактеризовать при помощи трёх характеристик: тока, напряжения и сопротивления.
  • Сопротивление (R) – характеристика проводника, отражающая степень его электропроводности и зависящая от геометрических размеров проводника и рода материала, из которого он изготовлен.
  • Напряжение (U) – то же самое, что и разность потенциалов; величина равная отношению работы электрического поля для перемещения точечного заряда из одной точки пространства в другую.
  • Ток, напряжение и сопротивление связаны между собой отношением I=U/R, называемым законом Ома (сила электрического тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника и обратно пропорциональна сопротивлению проводника).

А также задачки:

  • Если длину проволоки вытягиванием увеличить вдвое, то как изменится её сопротивление?
  • Какой проводник представляет большее сопротивление: медный сплошной стержень или медная трубка, имеющая внешний диаметр, равный диаметру стержня?
  • Разность потенциалов на концах алюминиевого проводника равна 10В. Определить плотность тока, протекающего через проводник, если его длина 3м.

← Урок 2: Как пересчитать электроны | Содержание | Урок 4: Когда есть ток? →

1. Электрическое сопротивление. Закон Ома для участка электрической цепи

Соберём электрическую цепь, состоящую из источника тока (который позволяет плавно менять напряжение), амперметра, спирали из никелиновой проволоки (проводника), ключа и параллельно присоединённого к спирали вольтметра (схема этой цепи показана рядом, прямоугольником условно обозначен проводник).

 

 

Замкнём цепь и отметим показания приборов. Затем при помощи источника тока плавно изменим напряжение (лучше всего увеличить его вдвое). Напряжение на спирали при этом тоже увеличится вдвое, и амперметр покажет вдвое большую силу тока. Увеличивая напряжение в \(3\) раза, напряжение на спирали увеличивается втрое, во столько же раз увеличивается сила тока.
Таким образом, опыт показывает, что во сколько раз увеличивается напряжение, приложенное к одному и тому же проводнику, во столько же раз увеличивается сила тока в нём. Другими словами:

 

Обрати внимание!

Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника.

Эту зависимость можно изобразить графически. Её называют зависимостью силы тока в проводнике от напряжения между концами этого проводника.

 

 

Включая в электрическую цепь источника тока различные проводники и амперметр, можно заметить, что при разных проводниках показания амперметра различны, т.е. сила тока в данной цепи различна.

 

 

Графики тоже будут отличаться.

 

 

Вольтметр, поочерёдно подключаемый к концам этих проводников, показывает одинаковое напряжение. Значит, сила тока в цепи зависит не только от напряжения, но и от свойств проводников, включённых в цепь. Зависимость силы тока от свойств проводника объясняется тем, что разные проводники обладают различным электрическим сопротивлением.

 

Обрати внимание!

Электрическое сопротивление — физическая величина. Обозначается оно буквой R.

За единицу сопротивления принимают \(1\) ом — сопротивление такого проводника, в котором при напряжении на концах \(1\)вольт сила тока равна \(1\) амперу.

Кратко это записывают так: 1 Ом =1 В1 А.Применяют и другие единицы сопротивления: миллиом (мОм), килоом (кОм), мегаом (МОм).

 

\(1\) мОм = \(0,001\) Ом;

\(1\) кОм = \(1000\) Ом;

\(1\) МОм = \(1 000 000\) Ом.

 

Причина сопротивления заключается в следующем: электроны взаимодействуют с ионами кристаллической решётки металла. При этом замедляется упорядоченное движение электронов, и сквозь поперечное сечение проводника проходит за \(1\) с меньшее их число. Соответственно, уменьшается и переносимый электронами за \(1\) с заряд, т.е. уменьшается сила тока. Таким образом, каждый проводник как бы противодействует электрическому току, оказывает ему сопротивление. Итак:

 

Обрати внимание!

Причиной сопротивления является взаимодействие движущихся электронов с ионами кристаллической решётки.

Чтобы ответить на вопрос, как зависит сила тока в цепи от сопротивления, обратимся к опыту.

 

 

На рисунке изображена электрическая цепь, источником тока в которой является аккумулятор. В эту цепь по очереди включают проводники, обладающие различным сопротивлением. Напряжение на концах проводника во время опыта поддерживается постоянным. За этим следят по показаниям вольтметра. Силу тока в цепи измеряют амперметром. Ниже приведены результаты опытов с тремя различными проводниками.

 

Напряжение на концах проводника, В Сопротивление проводника, Ом Сила тока в цепи, А

\(2\)

\(1\)

\(2\)

\(2\)

\(2\)

\(1\)

\(2\)

\(4\)

\(0,5\)

Обобщая результаты опытов, приходим к выводу, что:

 

Обрати внимание!

Сила тока в проводнике обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

Зависимость силы тока от напряжения на концах участка цепи и сопротивления этого участка называется законом Ома — по имени немецкого учёного Георга Ома, открывшего этот закон в \(1827\) году.
Закон Ома читается так:

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

И записывается так:

 

I=UR,

 

где \(I\) — сила тока в участке цепи, \(U\) — напряжение на этом участке, \(R\) — сопротивление участка.

Зависимость силы тока от сопротивления проводника при одном и том же напряжении на его концах может быть показана графически:

 

 

 

Найти сопротивление экспериментально можно несколькими способами:

 

 

Где  — обозначение омметра в цепи (или мультиметра в режиме измерения сопротивления).

Источники:

Пёрышкин А.В. Физика, 8 класс// ДРОФА, 2013.

http://xn--h2adlho.xn--g1ababalj7azb.xn--p1ai/375/
http://radiolove. ucoz.com/index/ne_znaesh_zakona_oma_sidi_doma/0-8

Закон Ома для участка цепи: формулировка и формула, применение

 

От силы тока в цепи зависит величина воздействия, которое ток может оказывать на проводник, будь то тепловое, химическое или магнитное действие тока. То есть, регулируя силу тока, можно управлять его воздействием. Электрический ток, в свою очередь – это упорядоченное движение частиц под действием электрического поля.

Зависимость силы тока и напряжения

Очевидно, что чем сильнее поле действует на частицы, тем больше будет сила тока в цепи. Электрическое поле характеризуется величиной, называемой напряжением. Следовательно, мы приходит к выводу, что сила тока зависит от напряжения.

И действительно, опытным путем удалось установить, что сила тока связана с напряжением прямо пропорционально. В случаях, когда изменяли величину напряжения в цепи, не меняя всех остальных параметров, сила тока возрастала или уменьшалась во столько же раз, во сколько меняли напряжение.

Связь с сопротивлением

Однако любая цепь или участок цепи характеризуются еще одной немаловажной величиной, называемой сопротивлением электрическому току. Сопротивление связано с силой тока обратно пропорционально. Если на каком-либо участке цепи изменить величину сопротивления, не меняя напряжения на концах этого участка, сила тока также изменится. Причем если мы уменьшим величину сопротивления, то сила тока возрастет во столько же раз. И, наоборот, при увеличении сопротивления сила тока пропорционально уменьшается.

Формула закона Ома для участка цепи

Сопоставив две эти зависимости, можно прийти к такому же выводу, к которому пришел немецкий ученый Георг Ом в 1827 г. Он связал воедино три вышеуказанные физические величины и вывел закон, который назвали его именем. Закон Ома для участка цепи гласит:

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

I=U/R,

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

Применение закона Ома

Закон Ома – один из основополагающих законов физики. Открытие его в свое время позволило сделать огромный скачок в науке. В настоящее время невозможно себе представить любой самый элементарный расчет основных электрических величин для любой цепи без использования закона Ома. Представление об этом законе – это не удел исключительно инженеров-электронщиков, а необходимая часть базовых знаний любого мало-мальски образованного человека. Недаром есть поговорка: «Не знаешь закон Ома – сиди дома».

Из формулы для закона Ома можно рассчитать также величины напряжения и сопротивления участка цепи:

U=IR    и    R=U/I

Правда, следует понимать, что в собранной цепи величина сопротивления некоторого участка цепи есть величина постоянная, поэтому при изменении силы тока будет изменяться только напряжение и наоборот. Для изменения сопротивления участка цепи следует собрать цепь заново. Расчет же требуемой величины сопротивления при проектировании и сборке цепи можно произвести по закону Ома, исходя из предполагаемых значений силы тока и напряжения, которые будут пропущены через данный участок цепи.

Нужна помощь в учебе?

Предыдущая тема: Сопротивление тока: притяжение ядер, проводники и непроводники
Следующая тема:&nbsp&nbsp&nbspРасчёт сопротивления проводников и реостаты: формулы

Закон Ома для участка цепи. Расчет электрического сопротивления проводника












Цель


Обобщить знания учащихся об электрическом токе и напряжении и установить на опыте зависимость силы тока от напряжения на однородном участке электрической цепи и от сопротивления этого участка, вывести закон Ома для участка цепи. Установить, что электрическое сопротивление зависит от длины проводника, удельного сопротивления и площади поперечного сечения.


Задачи урока

  • обучающие: закрепление понятия сила тока, напряжение, сопротивление; вывести зависимость между силой тока, напряжением и сопротивлением участка цепи. Закон Ома для участка цепи. Примеры на расчёт силы тока, напряжения и сопротивления проводника.
  • развивающие: развивать умения наблюдать, сопоставлять, сравнивать и обобщать результаты экспериментов; продолжить формирование умений пользоваться теоретическими и экспериментальными методами физической науки для обоснования выводов по изучаемой теме и для решения задач.
  • воспитательные: развитие познавательного интереса к предмету, тренировка рационального метода запоминания формул, развитие аккуратности, умения организовывать свою работу в определённом промежутке времени.


 


Тип урока


Урок формирования новых знаний с использованием электронных образовательных ресурсов.


Формы работы учащихся


Фронтальная, групповая, индивидуальная.


Используемые приемы обучения


проблемный; исследовательский.


Методы


Словесный, частично-поисковый, Практический, методы контроля и самоконтроля.


Средства обучения


Мел, доска, компьютер, мультимедийный проектор, наличие доступа в Интернет.


Демонстрации


1. Зависимость силы тока от сопротивления проводника при постоянном напряжении;
2.Зависимость силы тока от напряжения при постоянном сопротивлении участка цепи.
ЦОР Физика.


Формируемые УУД

  • регулятивные: самостоятельность, целеполагание, контроль;
  • познавательные:практическое освоениеоснов проектно-исследовательскойдеятельности, интерес к новому учебному материалу;
  • коммуникативные:организация и планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками, общительность, умение договариваться, работать в группе, аргументировать, отвечать на поставленные вопросы;
  • личностные: справедливость, формирование адекватнойпозитивной самооценки, оценивание успехов, установка на ЗОЖ.


Ожидаемые результаты
Учащиеся научатся:

  • Объяснять зависимость силы тока от напряжения и сопротивления на участке цепи;
  • Строить графики зависимости силы тока от напряжения и сопротивления;
  • Собирать простейшие электрические схемы;
  • Применять закон Ома для решения количественных задач.

Ход урока

1. Организационный момент (приветствие, присутствие).

2. Этап актуализации знаний


Учитель: Ребята, обратите внимание на слайд. Как Вы видите тема нашего сегодняшнего урока звучит как «Закон Ома для участка цепи. Расчет электрического сопротивления».



Но прежде, чем начать изучать новый материал, следует выяснить, к каким из физических явлений относится данная тема? (выслушиваются варианты ответа, возможно, понадобится вспомнить все остальные пять физических явлений). Итак, подведем итог, явления, к которым имеет отношение тема сегодняшнего урока называются электрические . Давайте вспомним, что же такое электрические явления? (выслушиваются предположения детей, далее работа по слайду).



Учитель: замечательно, ребята! Теперь когда мы знаем что такое электрические явления, необходимо поставить цель нашего урока, к которой мы будем стараться прийти в конце.


3. Мотивационный этап


Ребята, прежде чем устанавливать зависимости между физическими величинами, нам необходимо четко усвоить каждую из этих величин. Для этого давайте повторим по слайдам все физические величины, ос которыми нам сегодня придется работать при решении задач, а также повторим составные части электрической цепи, какие приборы помогают нам снимать показания.



Чтобы было легче понять, что такое сила тока, представьте, что перед Вами вместо провода труба, в которой находится вода, а воде плавают маленькие рыбки. Так вот рыбки, благодаря действию течения потока воды, начинают одновременно плыть в одном направлении. Если мы представим, что вместо рыбок у нас электроны, а вместо течения воды — электрическое поле, то в таком случае в проводнике возникает электрический ток, то есть упорядоченное движение заряженных частиц. За направление тока мы принимаем направление движения положительно заряженных частиц, то есть от + к -.



А теперь вспомним, что такое напряжение.



Если мы представим, что под действием течения воды в трубе одна из рыбок переместилась влево на расстояние 1 м, то мы можем сказать, что течение совершило работу по перемещению рыбки. Так и в случае электричества. Электрическое поле, перемещая заряженную частицу совершает работу, и если мы разделим значение этой работы на величину заряда частицы, то получим величину, которая называется электрическое напряжение.


Обратимся к еще одной физической величине



Электроны, передвигаясь вдоль проводника испытывают различные препятствия. Так, например, хорошими проводниками электрического тока являются металлы, а у них имеется кристаллическая решетка, чем более плотно устроена эта решетка, тем и электронам сложнее перемещаться из одного места проводника в другое, а следовательно электроны встречают некоторое сопротивление. Я неспроста сказала сопротивление, именно из этого физического смысла и вытекает понятие электрического сопротивления. Чем сложнее электронам передвигаться по проводнику, тем меньшее их количество в единицу времени будет перемещаться сквозь поперечное сечение и следовательно сила тока также будет меньше.


Давайте выясним, от каких параметров зависит электрическое сопротивление



И последнее, что мы сделаем перед изучением нового материала, это повторим, как правильно собираться электрические цепи по схемам, основные составные части электрической цепи.


4. Этап изучения нового материала


Ребята, зависимость этих трех физических величин друг от друга в 1827 году впервые вывел немецкий ученый Георг Ом. Поэтому и формула носит название его фамилии. Закон Ома.




Рассматривая зависимость друг от друга двух величин, третья должна оставаться постоянной. Мы с Вами сейчас опытным путем подтвердим что сила тока на участке цепи действительно будет увеличиваться при увеличении напряжения, но с учетом того, что сопротивление у нас будет величиной постоянной. (обращаемся к ЦОР).


По графику мы видим, что сила тока увеличивалась ровно настолько же, насколько мы увеличивали напряжение, а значит первое утверждение из закона Ома о том, «что сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка,» ВЕРНО!


Теперь выясним, как же сила тока зависит от сопротивления при постоянном напряжении и прав ли бы Георг Ом в своих суждениях.


По графику мы убедились с Вами «Что сила тока обратно пропорциональна сопротивлению».


А теперь предлагаю Вам правило треугольника, для более удобного запоминая данной формулы


5. Этап применения нового знания


Приступим к решению задач. От простого к сложному.

Задача №1


Напряжение на зажимах электрического утюга 220(В), сопротивление нагревательного элемента утюга 50 (Ом). Чему равна сила тока в нагревательном элементе? Рассчитайте величину электрического заряда, проходящего через проводник за время 0,5 сек?

Задача №2


Используя данные предыдущей задачи, рассчитайте длину проводника (спирали в нагревательном элементе утюга), если известно, что площадь поперечного сечения проводника S равна 0,8 кв.мм., и проводник выполнен из меди.


Задача №3


Сборник ОГЭ физика 2017. автор ЗОРИН Н. И.


Вариант 6 № 16


Через поперечное сечение проводника прошел заряд, равный 6 Кл, за время, равное 5 минутам. Сопротивление проводника 5 (Ом). Рассчитайте напряжение проводника.

Задача №4


Вариант 8 № 18


Задача №5


Вариант 9 № 16


Как изменится сила тока в электрической цепи, если площадь поперечного сечения проводника уменьшить вдвое?

Задача №6


Вариант 9 №15


6.

Рефлексивный этап


Учитель: А сейчас подведем итог нашего урока. Вспомним цели, которые мы ставили перед собой! Как Вы считаете, удалось ли нам их добиться? Тогда давайте ответим на следующие вопросы: Какую взаимозависимость между силой тока, напряжением и сопротивлением на участке цепи мы раскрыли?


Ученики: Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.(слайд)


Учитель: В какой формуле выражена эта взаимозависимость?


Ученики: Взаимозависимость силы тока, напряжения и сопротивления выражена законом Ома для участка цепи.


Учитель: Кто впервые установил эту зависимость?


Ученики: Георг Ом (немецкий физик) в 1927 году.


Учитель: А как зависит электрическое сопротивление от длины проводника и площади поперечного сечения?


Ученики:Чем больше длина, тем больше сопротивление, чем больше площадь поперечного сечения, тем меньше сопротивление.


Учитель: Замечательно, надеюсь, данное занятие было полезным для Вас и теперь Вы сможете применять полученные знания на практике при решении задач.

Конспект урока по физике на тему «Связь силы тока и напряжения. Закон Ома для участка цепи»

Конспект урока по физике по теме

«Связь силы тока и напряжения. Закон Ома для участка цепи»

8 класс

Цель обучения: изучение зависимости силы тока в участке цепи (проводнике) от напряжения на этом участке и его сопротивления; усвоение аналитического выражения закона Ома для участка цепи; формирование умений строить и читать графики зависимости силы тока от напряжения при постоянном сопротивлении и силы тока от сопротивления при постоянном напряжении.

Ход урока

  1. Актуализация знаний (проводится в ходе опроса учащихся)

  1. Как включается в цепь вольтметр?

  2. Как включается в цепь амперметр?

  1. В какой схеме (1-4) неправильно включен амперметр? ____

  2. В какой схеме (1-4) неправильно включен вольтметр?____

  3. В какой схеме (1-4) выключатель не играет роли?____

  1. Постановка проблемного вопроса

Почему сила тока в сварочном аппарате в десятки миллионов раз больше, чем в электронных часах?

  1. Изучение нового материала

Учащиеся вместе с учителем разбирают опыты по теме «Связь силы тока и напряжения. Закон Ома для участка цепи», по результату которых делают запись в тетрадях, выводы.

  1. Сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

  2. I=, где I- сила тока (А), U- напряжение (В), R- сопротивление (Ом).

  3. Составление «треугольника памяти».

  4. Чем меньше сопротивление вольтметра, тем меньше изменения вызывают они при подключении в цепь.

  5. Вольт-амперная характеристика проводника представляет собой график зависимости силы тока от напряжения.

  1. Использование цепей без нагрузки приводит к недопустимо опасному росту силы тока (короткому замыканию).

  1. Физкультминутка

  2. Решение задач

  1. Из каких элементов состоит цепь на рисунку? Будет ли идти ток через сопротивление R, если ключи 1 и 2 разомкнуть? Будет ли идти ток и через какие элементы цепи, если замкнуть: а)только ключ 1; б) только ключ 2; в) оба ключа?

  1. Заполните таблицу:

Постройте график зависимости тока от напряжения.

  1. Какое сопротивление имеет вольтметр, рассчитанный на 127В, если по нему течет ток, равный 0,02А?

  2. В трамвайной сети напряжение 575В. Средняя сила тока, проходящего по обмотке трамвайного мотора 71А. Каково сопротивление обмотки?

  3. Вольтметр показывает напряжение 2,5В на концах участка цепи сопротивлением 1,4Ом. Включенный в эту же цепь амперметр показывает силу тока 1,8А. Верны ли показания амперметра?

  1. Закрепление знаний

  1. Связь между какими физическими величинами устанавливает закон Ома для участка цепи?

  2. Может ли в проводнике протекать ток: а) очень большой силы при малом напряжении; б) малой силы при большом напряжении?

  1. Рефлексия

Бистро ли я усваиваю определения и формулы? Сколько раз я повторяю то, что нужно хорошо знать?

  1. Дом. задание

  2. Результат урока

Учащиеся узнают формулировку и смысл закона Ома для участка цепи, формулу, выражающую закон; научатся находить значения силы тока, напряжение и сопротивление, связанные формулой закона Ома.

Корта урока (для учащихся)

  1. Актуализация знаний (проводится в ходе опроса учащихся)

  1. Как включается в цепь вольтметр?

  2. Как включается в цепь амперметр?

  1. В какой схеме (1-4) неправильно включен амперметр? ____

  2. В какой схеме (1-4) неправильно включен вольтметр?____

  3. В какой схеме (1-4) выключатель не играет роли?____

  1. Проблемный вопрос

Почему сила тока в сварочном аппарате в десятки миллионов раз больше, чем в электронных часах?

  1. Изучение нового материала

  1. Сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

  2. I=, где I- сила тока (А), U- напряжение (В), R- сопротивление (Ом).

  3. Составление «треугольника памяти».

  4. Чем меньше сопротивление вольтметра, тем меньше изменения вызывают они при подключении в цепь.

  5. Вольт-амперная характеристика проводника представляет собой график зависимости силы тока от напряжения.

  1. Использование цепей без нагрузки приводит к недопустимо опасному росту силы тока (короткому замыканию).

  1. Решение задач

  1. Из каких элементов состоит цепь на рисунку? Будет ли идти ток через сопротивление R, если ключи 1 и 2 разомкнуть? Будет ли идти ток и через какие элементы цепи, если замкнуть: а)только ключ 1; б) только ключ 2; в) оба ключа?

  1. Заполните таблицу:

Постройте график зависимости тока от напряжения.

  1. Какое сопротивление имеет вольтметр, рассчитанный на 127В, если по нему течет ток, равный 0,02А?

  2. В трамвайной сети напряжение 575В. Средняя сила тока, проходящего по обмотке трамвайного мотора 71А. Каково сопротивление обмотки?

  3. Вольтметр показывает напряжение 2,5В на концах участка цепи сопротивлением 1,4Ом. Включенный в эту же цепь амперметр показывает силу тока 1,8А. Верны ли показания амперметра?

  1. Закрепление знаний

  1. Связь между какими физическими величинами устанавливает закон Ома для участка цепи?

  2. Может ли в проводнике протекать ток: а) очень большой силы при малом напряжении; б) малой силы при большом напряжении?

  1. Рефлексия

Бистро ли я усваиваю определения и формулы? Сколько раз я повторяю то, что нужно хорошо знать?

Расчет сопротивления — Закон Ома — Ток, напряжение и сопротивление — Редакция GCSE Physics (Single Science) — Другое

Это уравнение, называемое законом Ома , показывает взаимосвязь между разностью потенциалов, током и сопротивлением:

напряжение = ток × сопротивление

В = I × R

где:

В — разность потенциалов в вольт, В

I — ток в амперах (амперах), A

Уравнение можно переставить, чтобы найти сопротивление:

R = V ÷ I

Вопрос

Через лампу на 240 В проходит 3 А.Какое сопротивление лампы?

Выявить ответ

Сопротивление = 240 ÷ 3 = 80 Ом

амперметр для измерения тока и вольтметр для измерения потенциала разница. Затем сопротивление можно рассчитать по закону Ома.

Закон Ома

: определение и взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением — Видео и стенограмма урока

Закон Ома

Взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением описывается законом Ома .Это уравнение, i = v / r , говорит нам, что ток, i , протекающий по цепи, прямо пропорционален напряжению, v , и обратно пропорционален сопротивлению, r . Другими словами, если мы увеличим напряжение, то увеличится и ток. Но, если увеличить сопротивление, то ток уменьшится. Мы увидели эти концепции в действии с садовым шлангом. Увеличение давления вызывало увеличение потока, но изгиб шланга увеличивал сопротивление, что приводило к уменьшению потока.

Эта диаграмма — простой способ решать уравнения.

Как написано здесь уравнение, было бы легко использовать закон Ома для вычисления силы тока, если бы мы знали напряжение и сопротивление. Но что, если бы мы вместо этого захотели вычислить напряжение или сопротивление? Один из способов сделать это — переставить члены уравнения, чтобы найти другие параметры, но есть более простой способ. Приведенная выше диаграмма даст нам соответствующее уравнение для решения любого неизвестного параметра без использования алгебры.Чтобы использовать эту диаграмму, мы просто закрываем параметр, который пытаемся найти, чтобы получить правильное уравнение. Это станет более понятным, когда мы начнем его использовать, поэтому давайте рассмотрим несколько примеров.

Закон Ома в действии

Ниже представлена ​​простая электрическая схема, которую мы будем использовать для выполнения наших примеров. Наш источник напряжения — это аккумулятор, подключенный к лампочке, которая обеспечивает сопротивление электрическому току. Для начала предположим, что наша батарея имеет напряжение 10 вольт, электрическая лампочка имеет сопротивление 20 Ом, и нам нужно вычислить ток, протекающий по цепи.Используя нашу диаграмму, мы закрываем параметр, который мы пытаемся найти, то есть ток, или i , и это оставляет нам напряжение v над сопротивлением r . Другими словами, чтобы найти ток, нам нужно разделить напряжение на сопротивление. Делая математические вычисления, 10 вольт, разделенные на 20 Ом, дают половину ампера тока, протекающего в цепи.

Чтобы найти ток, разделите напряжение (20 вольт) на сопротивление (20 Ом).

Теперь давайте увеличим напряжение, чтобы посмотреть, что происходит с током.Мы будем использовать ту же лампочку, но перейдем на 20-вольтовую батарею. Используя то же уравнение, что и раньше, мы делим 20 вольт на 20 Ом и получаем 1 ампер тока. Как мы видим, удвоение напряжения привело к удвоению тока. Это имеет смысл, когда мы думаем о садовом шланге. Если бы мы увеличили давление в шланге, можно было бы ожидать, что поток воды также увеличится. Всегда полезно перепроверить свою работу, спросив, соответствуют ли результаты тому, что вы ожидали.

Если бы мы увеличили сопротивление лампочки, что бы вы ожидали, что произойдет с током? Чтобы выяснить это, давайте поменяем существующую лампочку на другую с сопротивлением 40 Ом.Поскольку мы все еще ищем ток, мы используем то же уравнение, что и раньше. Разделив 20 вольт на 40 Ом, мы получим половину ампера тока. Этот результат говорит нам, что удвоение сопротивления уменьшило ток вдвое. Вы этого ожидали? Если вспомнить наш шланг, логично предположить, что перегиб в шланге уменьшит поток воды, точно так же, как увеличение сопротивления в цепи уменьшит ток.

До сих пор мы только рассчитали ток в цепи, но что, если бы кто-то поменял нашу лампочку, когда мы не смотрели, и нам нужно было вычислить сопротивление новой? Что ж, мы знаем, что напряжение нашей батареи составляет 20 вольт, и мы можем измерить ток в цепи с помощью инструмента, называемого амперметром, так что все, что нам осталось, — это выполнить некоторые вычисления. Используя нашу диаграмму, мы закрываем параметр, который мы пытаемся найти, а именно сопротивление, r . Диаграмма теперь показывает нам, что нам нужно разделить напряжение на ток. Если наш амперметр измерил ток в 5 ампер, протекающий по цепи, то сопротивление будет равно 20 вольт, разделенным на 5 ампер, что составляет 4 Ом

Чтобы определить напряжение, умножьте силу тока (3 ампера) на сопротивление (4 Ом).

Наконец, представьте, что кто-то заменил нашу батарею, и нам нужно определить ее напряжение.Процесс почти такой же. Мы знаем, что наша новая лампочка имеет сопротивление 4 Ом, и мы можем измерить ток в цепи с помощью амперметра. Используя диаграмму, мы покрываем напряжение v , которое говорит нам, что нам нужно умножить ток на сопротивление. Если бы амперметр измерял ток в 3 ампера, тогда напряжение было бы 3 ампера, умноженным на 4 Ом, что составляет 12 вольт. Это все, что нужно сделать. Зная любые два из трех параметров, мы всегда можем вычислить третий, используя закон Ома.

Резюме урока

Закон Ома определяет соотношение между напряжением, током и сопротивлением в электрической цепи: i = v / r . Ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению. Это означает, что увеличение напряжения приведет к увеличению тока, а увеличение сопротивления приведет к уменьшению тока. Зная любые два из трех параметров, мы можем вычислить третий, неизвестный параметр.Мы можем сделать это, переставив члены в уравнении закона Ома или используя диаграмму, приведенную выше в уроке. Скрытие параметра, который мы пытаемся найти, показывает нам соответствующее уравнение с использованием двух известных параметров.

Результаты обучения

По завершении этого урока вы сможете:

  • Описывать взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением, используя закон Ома
  • Напишите уравнение закона Ома
  • Объясните, как можно найти любую из трех переменных в уравнении закона Ома, если вы знаете две другие
  • Рассчитайте любую из трех переменных, используя уравнение закона Ома

Закон Ома

ЗАКОН ОМА

После прочтения этого раздела вы сможете сделать следующее:

  • Определите закон Ома и обсудите, почему он важен.
  • Рассчитайте количество электрического тока в цепи, используя закон Ома.

Вероятно, наиболее важным математическим соотношением между напряжением, током и сопротивлением в электричестве является то, что называется «законом Ома». Человек по имени Джордж Ом опубликовал эту формулу в 1827 году на основе своих экспериментов с электричеством. Эта формула используется для расчета электрических величин, чтобы мы могли проектировать схемы и использовать электричество с пользой. Закон Ома показан ниже.

ЗАКОН ОМА

I = V / R,

I = ток, V = напряжение и R = сопротивление

* В зависимости от того, что вы пытаетесь решить, мы можем изменить это двумя другими способами.

V = I x R

R = V / I

* Все эти вариации закона Ома математически равны друг другу.

Давайте посмотрим, что говорит нам закон Ома. В первой версии формулы I = V / R закон Ома говорит нам, что электрический ток в цепи можно рассчитать, разделив напряжение на сопротивление.Другими словами, ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению. Таким образом, увеличение напряжения приведет к увеличению тока, пока сопротивление остается постоянным. В качестве альтернативы, если сопротивление в цепи увеличивается, а напряжение не изменяется, ток будет уменьшаться.

Вторая версия формулы говорит нам, что напряжение можно рассчитать, если известны ток и сопротивление в цепи. Из уравнения видно, что если ток или сопротивление в цепи увеличиваются (в то время как другое остается неизменным), напряжение также должно увеличиваться.

Третья версия формулы говорит нам, что мы можем рассчитать сопротивление в цепи, если известны напряжение и ток. Если ток остается постоянным, увеличение напряжения приведет к увеличению сопротивления. В качестве альтернативы увеличение тока при поддержании постоянного напряжения приведет к уменьшению сопротивления. Следует отметить, что закон Ома верен для полупроводников, но для широкого спектра материалов (например, металлов) сопротивление является фиксированным и не зависит от величины тока или величины напряжения.

Как видите, напряжение, ток и сопротивление математически, а также физически связаны друг с другом. Мы не можем иметь дело с электричеством без учета всех трех этих свойств.

(Символ Ом имеет вид подковы и изображен после «100» на диаграмме выше.)

Обзор

  1. Закон Ома используется для описания математической зависимости между напряжением, током и сопротивлением.

Закон Ома: взаимосвязь между напряжением, сопротивлением, мощностью и током | Джейсон Холл

В начале 19 века немецкий физик Георг Ом обнаружил, что ток, проходящий через проводник, прямо пропорционален напряжению на проводнике. Это открытие легло в основу того, что стало известно как закон Ома, который описывает взаимосвязь между напряжением (V), током (I) и сопротивлением (R):

Закон Ома легко запомнить, если вы запомните пирамиду ниже.Просто закройте значение, которое вы хотите найти, и отобразится требуемый расчет. Примеры: чтобы найти напряжение, накройте V, и ответ будет I x R. Чтобы найти ток, накройте I, и ответ будет V / R. Чтобы найти сопротивление, накройте R, и ответ — V / I.

Колесо формул закона Ома показывает вычисления, необходимые для определения напряжения, тока, сопротивления и мощности. Мощность — это скорость, с которой электрическая энергия передается по электрической цепи.

Чтобы использовать колесо формул, вам нужно знать только две переменные, чтобы найти третью.Например, если вам известны ток и сопротивление в цепи, вы можете рассчитать мощность, произведенную возведением тока в квадрат и умножив полученное значение на сопротивление: I² x R.

Электродвижущую силу, или ЭДС, можно считать давлением, которое заставляет электроны течь в электрической цепи. ЭДС можно обозначать как напряжение, разность электрических потенциалов, электрическое давление или электрическое напряжение. В Международной системе единиц ЭДС измеряется в вольтах ( В, ).

Электрическое сопротивление ( R ) материала является мерой его сопротивления протеканию тока.Единицей измерения сопротивления в системе СИ является ом. Хотя все материалы противостоят электрическому току, некоторые материалы имеют очень низкое сопротивление (проводники), а другие — очень высокое (изоляторы).

Факторы, влияющие на сопротивление материала, — это его удельное сопротивление, ширина, длина и температура. Каждый материал имеет определенное удельное сопротивление, которое является мерой того, насколько сильно он сопротивляется или проводит электрический ток. Широкий проводник имеет меньшее сопротивление, чем узкий проводник, а длинный проводник имеет большее сопротивление, чем более короткий (см. Аналогию с водой ниже).Холодный проводник имеет меньшее сопротивление, чем теплый, из-за влияния температуры на электроны внутри проводника: в холодной среде электроны сталкиваются друг с другом меньше, чем при более высокой температуре, что позволяет им перемещаться от атома к другому. атом, более эффективно неся свой заряд.

Электрическая мощность ( P ) — это скорость, с которой электрическая энергия передается по электрической цепи. Еще один способ думать об электроэнергии — это скорость выполнения работы, измеряемая в ваттах.Один ватт — это скорость, с которой выполняется работа, когда один ампер тока протекает через цепь, имеющую электрический потенциал (напряжение) в один вольт. Мощность обычно измеряется в киловаттах в час или киловатт-часах (кВтч).

Электрический ток ( I ) — это скорость протекания электрического заряда. В системе СИ единица измерения тока — ампер или ампер. Ампер определяется как поток электрического заряда в один кулон в секунду, где кулон — это единица электрического заряда в системе СИ.

Электрический заряд

Как было сказано ранее, электрический ток — это скорость прохождения заряда.Заряд — это фундаментальное качество электричества, которое присутствует в электронах и протонах. На уроках физики мы знаем, что протоны заряжены положительно, а электроны — отрицательно. Когда эти частицы движутся, возникает электрический ток.

Закон Ома | Клуб электроники

Закон Ома | Клуб электроники

Следующая страница: Power and Energy

См. Также: Напряжение и ток | Сопротивление

Закон Ома показывает взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением

Чтобы ток протекал через сопротивление, на этом сопротивлении должно быть напряжение.Закон Ома показывает взаимосвязь между тремя величинами: напряжением, током и сопротивлением.

Закон Ома можно записать в виде уравнения :

напряжение = ток × сопротивление

Или используя символы для обозначения величин напряжения (В), тока (I) и сопротивления (R):

На самом деле это можно записать тремя способами, и вы можете выбрать версию, которая лучше всего подходит для ваших целей:

Треугольник ВИР — способ запомнить закон Ома

Вы можете использовать треугольник VIR, чтобы помочь вам запомнить три версии закона Ома.

  • Для расчета напряжения, В : поместите палец на V,
    это оставляет I R, поэтому уравнение V = I × R
  • Чтобы рассчитать ток , I : положите палец на I,
    это оставляет V над R, поэтому уравнение I = V / R
  • Чтобы рассчитать сопротивление , R : поместите палец на R,
    это оставляет V над I, поэтому уравнение R = V / I



Расчет по закону Ома

Используйте этот метод для проведения расчетов:

  1. Запишите Значения , при необходимости преобразовав единицы.
  2. Выберите необходимое Equation (используйте треугольник VIR).
  3. Подставьте чисел в уравнение и вычислите ответ.

Должно быть V ery E asy N ow!
См. Примеры ниже:

Пример 3:

Резистор 1,2 кОм пропускает ток 0,2 А, какое напряжение на нем?

Пример 4:

9 В подается на резистор 15 кОм, какой ток?

  • V значений: V = 9V, I =?, R = 15k
  • E предложение: I = V / R
  • Н единиц: Ток, I = 9 / 15 = 0. 6 мА

    (использование k для сопротивления означает, что расчет дает ток в мА)

Следующая страница: Энергетика | Исследование


Политика конфиденциальности и файлы cookie

Этот сайт не собирает личную информацию.
Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет
используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому.
На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на
рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден.Рекламодателям не передается никакая личная информация.
Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации.
Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов.
(включая этот), как объяснил Google.
Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста
посетите AboutCookies.org.

клуб электроники.инфо © Джон Хьюс 2021

Веб-сайт размещен на Tsohost

Изучение закона Ома | BCHydro Power Smart для школ

Вы построите схему и проведете демонстрацию, чтобы ваши ученики могли наблюдать взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением.

Инструкции

Введение в тему

Настройте схему, как показано здесь:

Просмотрите рабочий лист «Изучение закона Ома» со студентами.

Проведите демонстрацию

  • Используя амперметр и вольтметр, покажите учащимся, как считывать значения тока и напряжения в цепи. Пока вы проводите измерения, запишите данные на доске и попросите учащихся записать данные на своих листах. Напомните им преобразовать мА в А; 1 ампер = 1000 миллиампер.
  • Последовательно добавьте сухую ячейку и повторите измерения.
  • Если у вас больше сухих ячеек, добавляйте их последовательно по одной и повторяйте измерения каждый раз.

Постройте график сопротивления

Используя данные из таблицы, попросите учащихся построить график зависимости напряжения от тока (V от I). Убедитесь, что они помечают все части своего графика. Объясните, какая линия лучше всего подходит, и попросите учащихся нарисовать ее на своем графике.

Попросите учащихся вычислить наклон линии по наиболее подходящей линии:

  • Выберите две точки на прямой (точка A и точка B).
  • Рассчитайте разницу между напряжениями в двух точках (НАРАЩИВАНИЕ наклона).
  • Вычислите разницу между током в двух точках (РАСХОД наклона).
  • Разделите ПОДЪЕМ на БЕГ. Это наклон линии.

Сопротивление цепи математически отображается в виде алгебраического уравнения:

  • Сопротивление = напряжение / ток.

Интерпретация данных

Сравните наклон графиков, созданных вашими учениками, с указанным сопротивлением резистора, который вы использовали. Цифры должны быть похожими (разные числа являются результатом индивидуальных различий в выборе наиболее подходящей линии).

Связь между напряжением и током — это закон Ома, а наклон линии на графике этих двух величин — это значение сопротивления в цепи. Уравнение закона Ома можно представить тремя способами:

  • R = V / I (сопротивление = напряжение, деленное на ток)
  • V = I x R (напряжение = ток x сопротивление)
  • I = V / R (ток = напряжение, деленное на сопротивление)

Калькулятор закона Ома | Ecomsa

Другими словами, «R» — это постоянная и независимая единица измерения тока; «V» имеет небольшую плавность тока при более высоком сопротивлении, а «I» прямо пропорционален приложенному напряжению и обратно пропорционален его сопротивлению.Следовательно, закон Ома фокусируется на свойствах некоторых материалов. Однако это не электромагнитный закон, как закон Гаусса. На языке математики это переводится как V = IR

История закона Ома

До создания любого калькулятора сопротивления закон Ома был создан в 1827 году немецким физиком Георгом Симоном Омом. Он провел обширное исследование в области гальванических последовательностей, обнаружив некоторые значения напряжения и тока, протекающие через простые электрические цепи.В настоящее время это расследование привело к принятию закона, носящего его имя.

В связи с этим Ом получил множество признаний и наград: Мюнхенский университет присвоил ему кафедру профессора физики в 1849 году, а Лондонское Королевское общество наградило его медалью Копли в 1941 году. Тем не менее, первоклассной данью было присвоение имени единица электрического сопротивления после него, Ом.

Особенности закона Ома

  • Электрическое сопротивление : это противодействие или затруднение, обнаруживаемое током в замкнутой цепи, которое уменьшает свободный поток электронов. Единицей измерения сопротивления является ом (R o Ω), что означает, что сопротивление, оказываемое проводником, когда через него и между его крайними значениями проходит ампер (сила), дает разность потенциалов (напряжение) в один вольт.
  • Ом : это единица электрического сопротивления, и один Ом равен одному амперу тока, протекающего при приложении напряжения в один вольт. Все цепи имеют определенную степень сопротивления (или сопротивления) протеканию тока, что дает формулу Ома R = V / I.Другими словами, увеличение тока при том же напряжении уменьшит сопротивление.
  • Вольт : это единица электродвижущей силы или электрического давления (B), регулярно прикладываемого к цепи с сопротивлением в один Ом, которая производит ток в один ампер. В двух словах, воду, текущую через медную трубку, можно считать равной напряжению, протекающему через электрический кабель; потому что для его движения требуется сила, а сопротивление этому потоку измеряется в амперах.

Ампер : это стандартная единица измерения электрического тока, которая создается давлением в один вольт в цепи с сопротивлением в один Ом.

Формула Ватта, формула Ома и формула Ампера — Понимание закона Ома

Из-за наличия материалов уменьшите электрический ток, протекающий через них, а при изменении значения их сопротивления, значение силы тока в амперах также изменяется обратно пропорционально.По мере увеличения сопротивления ток уменьшается, а по мере уменьшения сопротивления ток увеличивается. В обоих случаях значение напряжения требует постоянного поддержания.

Следовательно, закон Ома работает для цепей и пассивных участков цепи, которые а) имеют исключительно резистивные нагрузки (но не индуктивные или емкостные) или б) имеют постоянный режим. В обоих случаях на значение сопротивления проводника может влиять температура. Следовательно, с точки зрения физики, любое устройство или материал, вставленные в электрическую цепь, вызывают сопротивление в токе.Это сопротивление может быть увеличено или уменьшено в зависимости от используемого материала.

Чтобы рассчитать сопротивление материала определенной длины и толщины, мы должны применить формулу Ома:

Это означает, что R равно rho (ρ), умноженному на длину проводника (L) и разделенному на проводник.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *