Меню

Свойство проводника ограничивать силу тока в цепи это



§ 101. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление

Что заставляет заряды двигаться вдоль проводника?

Как электрическое поле действует на заряды?

Г. Ом

Вольт-амперная характеристика. В предыдущем параграфе говорилось, что для существования тока в проводнике необходимо создать разность потенциалов на его концах. Сила тока в проводнике определяется этой разностью потенциалов. Чем больше разность потенциалов, тем больше напряжённость электрического поля в проводнике и, следовательно, тем большую скорость направленного движения приобретают заряженные частицы. Согласно формуле (15.2) это означает увеличение силы тока.

Для каждого проводника — твёрдого, жидкого и газообразного — существует определённая зависимость силы тока от приложенной разности потенциалов на концах проводника.

На участке цепи ток направлен от точки 1 к точке 2

Её находят, измеряя силу тока в проводнике при различных значениях напряжения. Знание вольт-амперной характеристики играет большую роль при изучении электрического тока.

Закон Ома. Наиболее простой вид имеет вольт- амперная характеристика металлических проводников и растворов электролитов. Впервые (для металлов) её установил немецкий учёный Георг Ом, поэтому зависимость силы тока от напряжения носит название закона Ома.

На участке цепи, изображённой на рисунке 15.3, ток направлен от точки 1 к точке 2. Разность потенциалов (напряжение) на концах проводника равна U = φ1 — φ2. Так как ток направлен слева направо, то напряжённость электрического поля направлена в ту же сторону и φ1 > φ2.

Измеряя силу тока амперметром, а напряжение вольтметром, можно убедиться в том, что сила тока прямо пропорциональна напряжению.

Закон Ома для участка цепи
Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна приложенному к нему напряжению U и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка R:

Применение обычных приборов для измерения напряжения — вольтметров — основано на законе Ома. Принцип устройства вольтметра такой же, как и у амперметра. Угол поворота стрелки прибора пропорционален силе тока.

Сила тока, проходящего по вольтметру, определяется напряжением между точками цепи, к которой он подключён. Поэтому, зная сопротивление вольтметра, можно по силе тока определить напряжение. На практике прибор градуируют так, чтобы он сразу показывал напряжение в вольтах.

Сопротивление. Основная электрическая характеристика проводника — сопротивление. От этой величины зависит сила тока в проводнике при заданном напряжении.

Приведены графики вольт-амперных характеристик двух проводников

С помощью закона Ома (15.3) можно определить сопротивление проводника:

Для этого нужно измерить напряжение на концах проводника и силу тока в нём.

На рисунке 15.4 приведены графики вольт-амперных характеристик двух проводников. Очевидно, что сопротивление проводника, которому соответствует график 2, больше, чем сопротивление проводника, которому соответствует график 1.

Сопротивление зависит от материала проводника и его геометрических размеров. Сопротивление проводника длиной l с постоянной площадью поперечного сечения S равно:

Сопротивление проводника длиной l с постоянной площадью поперечного сечения S равно

где ρ — величина, зависящая от рода вещества и его состояния (от температуры в первую очередь).

Величину ρ называют удельным сопротивлением проводника.

Удельное сопротивление материала численно равно сопротивлению проводника из этого материала длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м 2 .

Единицу сопротивления проводника устанавливают на основе закона Ома и называют её омом.

Единицей удельного сопротивления является 1 Ом • м. Удельное сопротивление металлов мало. А вот диэлектрики обладают очень большим удельным сопротивлением. Например, удельное сопротивление серебра 1,59 • 10 -8 Ом • м, а стекла порядка 10 10 Ом • м. В справочных таблицах приводятся значения удельного сопротивления некоторых веществ.

Значение закона Ома. Из закона Ома следует, что при заданном напряжении сила тока на участке цепи тем больше, чем меньше сопротивление этого участка. Если по какой-то причине (нарушение изоляции близко расположенных проводов, неосторожные действия при работе с электропроводкой и пр.) сопротивление между двумя точками, находящимися под напряжением, оказывается очень малым, то сила тока резко возрастает (возникает короткое замыкание), что может привести к выходу из строя электроприборов и даже возникновению пожара.

Читайте также:  Двигатель постоянного тока для детского электромобиля 1

Именно из-за закона Ома нельзя говорить, что чем выше напряжение, тем оно опаснее для человека. Сопротивление человеческого тела может сильно изменяться в зависимости от условий (влажности, температуры окружающей среды, внутреннего состояния человека), поэтому даже напряжение 10—20 В может оказаться опасным для здоровья и жизни человека. Следовательно, всегда необходимо учитывать не только напряжение, но и силу электрического тока. При работе в физической лаборатории нужно строго соблюдать правила техники безопасности!

Закон Ома — основа расчётов электрических цепей в электротехнике.

Вопросы к параграфу

1 Согласно закону Ома сопротивление участка цепи Означает ли это, что сопротивление зависит от силы тока или напряжения?

2. Что такое удельное сопротивление проводника?

Образцы заданий ЕГЭ

При увеличении напряжения U на участке электрической цепи сила тока I в цепи изменяется в соответствии с графиком

А1. При увеличении напряжения U на участке электрической цепи сила тока I в цепи изменяется в соответствии с графиком (см. рис.). Электрическое сопротивление на этом участке цепи равно

1) 2 Ом 3) 2 мОм
2) 0,5 Ом 4) 500 Ом

Изображены графики зависимости силы тока в трёх проводниках от напряжения на их концах

А2. На рисунке изображены графики зависимости силы тока в трёх проводниках от напряжения на их концах. Сопротивление какого проводника равно 2,5 Ом?

1) 1 3) 3
2) 2 4) такого проводника нет

А3. Медная проволока имеет электрическое сопротивление 1,2 Ом. Какое электрическое сопротивление имеет медная проволока, у которой в 4 раза больше длина и в б раз больше площадь поперечного сечения?

1) 7,2 Ом 2) 1,8 Ом 3) 0,8 Ом 4) 0,2 Ом

А4. Если увеличить в 2 раза напряжение между концами проводника, а его длину уменьшить в 2 раза, то сила тока, проходящего через проводник,

Источник

Постоянный электрический ток. Электрическая цепь. Электрическое сопротивление. Закон Ома для участка электрической цепи.

Электриче­ский токэто упорядоченное движение свободных электри­ческих зарядов под действием электрического поля источника. Следовательно, условием существования электрического тока является наличие в проводнике свободных зарядов и электрического поля, которое заставляет эти заряды двигаться упорядоченно.

Электрический ток в металлических проводникахэто упорядоченное движение электронов под действием электрического поля, создаваемого источником тока.

Источники тока, потребители, замыкающие устройства, соединенные между собой проводами, составляют простейшую электрическую цепь. Чтобы в цепи был ток, она должна быть замкнутой, т.е. состоять только из проводников электричества. Если в каком-нибудь месте провод оборвется, то ток в цепи прекратиться.

В качестве энергетической характеристики электриче­ского поля вводится физическая величина, называемая электрическим напряжением.

Величина, равная отношению работы, совершаемой электрическим полем, к модулю перемещаемого заряда, называется напряжением на данном участке цепи.

[U]=В Для измерения напряжения существуют вольтметры. Клеммы вольтметра подключают к началу и концу того участка, напряжение на котором надо определить, т.е. параллельно.

Для оценки и сравнения электрических токов ввели специальную величину – силу тока I, которая равна отношению электрического заряда, протекающего через поперечное сечение проводника за время t, к этому промежутку времени:

Сила тока вы­ражается в амперах (А). Силу тока измеряют ам­перметрами. Амперметр включается последовательно с тем прибором, в котором надо измерить силу тока.

Свойство проводников ограничивать силу тока в цепи, т.е. противодействовать электрическому току, называют электрическим сопротивлением.Электрическое сопротивление проводника принято обозначать буквой R. Опыты говорят о том, что сопротивление разных проводников разное.

Сопротивление проводника прямо пропорционально длине проводника, обратно пропорционально площади его поперечного сечения и зависит от материала, из которого он изготовлен.

называется удельным сопротивлением. Оно равно сопротивлению проводника, из­ловленного из данного материала, длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м 2 .

Удельное сопротивление выражается в Ом-метрах (Ом•м). На практике часто используется внесистемная единица Ом•мм 2 /м.

В 1826 г. Георг Ом экспери­ментально установил зависимость между силой тока, напря­жением и сопротивлением в электрических цепях. Эта зави­симость оказалась очень важной и получила названиезакон Ома: Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратнопропорциональна сопротивлению участка.

Читайте также:  Как узнать пусковой ток стартера

Полученные в опыте закономерности можно записать в следующем виде:

Источник

Свойство проводника ограничивать силу тока в цепи это

«Физика — 10 класс»

Что заставляет заряды двигаться вдоль проводника?
Как электрическое поле действует на заряды?

Вольт-амперная характеристика.

В предыдущем параграфе говорилось, что для существования тока в проводнике необходимо создать разность потенциалов на его концах. Сила тока в проводнике определяется этой разностью потенциалов. Чем больше разность потенциалов, тем больше напряжённость электрического поля в проводнике и, следовательно, тем большую скорость направленного движения приобретают заряженные частицы. Это означает увеличение силы тока.

Для каждого проводника — твёрдого, жидкого и газообразного — существует определённая зависимость силы тока от приложенной разности потенциалов на концах проводника.

Зависимость силы тока в проводнике от напряжения, подаваемого на него, называют вольт-амперной характеристикой проводника.

Её находят, измеряя силу тока в проводнике при различных значениях напряжения. Знание вольт-амперной характеристики играет большую роль при изучении электрического тока.

Закон Ома.

Наиболее простой вид имеет вольт- амперная характеристика металлических проводников и растворов электролитов. Впервые (для металлов) её установил немецкий учёный Георг Ом, поэтому зависимость силы тока от напряжения носит название закона Ома.

На участке цепи, изображённой на рисунке 15.3, ток направлен от точки 1 к точке 2. Разность потенциалов (напряжение) на концах проводника равна U = φ1 — φ2. Так как ток направлен слева направо, то напряжённость электрического поля направлена в ту же сторону и φ1 > φ2.

Измеряя силу тока амперметром, а напряжение вольтметром, можно убедиться в том, что сила тока прямо пропорциональна напряжению.

Закон Ома для участка цепи:

Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна приложенному к нему напряжению U и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка R.

Применение обычных приборов для измерения напряжения — вольтметров — основано на законе Ома. Принцип устройства вольтметра такой же, как и у амперметра. Угол поворота стрелки прибора пропорционален силе тока.

Сила тока, проходящего по вольтметру, определяется напряжением между точками цепи, к которой он подключён. Поэтому, зная сопротивление вольтметра, можно по силе тока определить напряжение. На практике прибор градуируют так, чтобы он сразу показывал напряжение в вольтах.

Сопротивление.

Основная электрическая характеристика проводника — сопротивление. От этой величины зависит сила тока в проводнике при заданном напряжении.

Свойство проводника ограничивать силу тока в цепи, т. е. противодействовать электрическому току, называют электрическим сопротивлением проводника.

С помощью закона Ома (15.3) можно определить сопротивление проводника:

Для этого нужно измерить напряжение на концах проводника и силу тока в нём.

На рисунке 15.4 приведены графики вольт-амперных характеристик двух проводников. Очевидно, что сопротивление проводника, которому соответствует график 2, больше, чем сопротивление проводника, которому соответствует график 1.

Сопротивление проводника не зависит от напряжения и силы тока.

Сопротивление зависит от материала проводника и его геометрических размеров.

Сопротивление проводника длиной l с постоянной площадью поперечного сечения S равно:

где ρ — величина, зависящая от рода вещества и его состояния (от температуры в первую очередь).

Величину ρ называют удельным сопротивлением проводника.

Удельное сопротивление материала численно равно сопротивлению проводника из этого материала длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м 2 .

Единицу сопротивления проводника устанавливают на основе закона Ома и называют её омом.

Проводник имеет сопротивление 1 Ом, если при разности потенциалов 1 В сила тока в нём 1 А.

Единицей удельного сопротивления является 1 Ом • м. Удельное сопротивление металлов мало. А вот диэлектрики обладают очень большим удельным сопротивлением. Например, удельное сопротивление серебра 1,59 • 10 -8 Ом • м, а стекла порядка 10 10 Ом • м. В справочных таблицах приводятся значения удельного сопротивления некоторых веществ.

Читайте также:  Нитрат лития проводит электрический ток или нет

Значение закона Ома.

Из закона Ома следует, что при заданном напряжении сила тока на участке цепи тем больше, чем меньше сопротивление этого участка. Если по какой-то причине (нарушение изоляции близко расположенных проводов, неосторожные действия при работе с электропроводкой и пр.) сопротивление между двумя точками, находящимися под напряжением, оказывается очень малым, то сила тока резко возрастает (возникает короткое замыкание), что может привести к выходу из строя электроприборов и даже возникновению пожара.

Именно из-за закона Ома нельзя говорить, что чем выше напряжение, тем оно опаснее для человека. Сопротивление человеческого тела может сильно изменяться в зависимости от условий (влажности, температуры окружающей среды, внутреннего состояния человека), поэтому даже напряжение 10—20 В может оказаться опасным для здоровья и жизни человека. Следовательно, всегда необходимо учитывать не только напряжение, но и силу электрического тока. При работе в физической лаборатории нужно строго соблюдать правила техники безопасности!

Закон Ома — основа расчётов электрических цепей в электротехнике.

Источник: «Физика — 10 класс», 2014, учебник Мякишев, Буховцев, Сотский

Законы постоянного тока — Физика, учебник для 10 класса — Класс!ная физика

Источник

Свойство проводников ограничивать силу тока в цепи, т. е

Свойство проводников ограничивать силу тока в цепи, т. е. противодействовать электрическому току, называют электрическим сопротивлением. Электрическое сопротивление проводника принято обозначать буквой R.

Слайд 7 из презентации «Электрическое сопротивление»

Размеры: 720 х 540 пикселей, формат: .jpg. Чтобы бесплатно скачать слайд для использования на уроке, щёлкните на изображении правой кнопкой мышки и нажмите «Сохранить изображение как. ». Скачать всю презентацию «Электрическое сопротивление.ppt» можно в zip-архиве размером 859 КБ.

Похожие презентации

«Электрические цепи 8 класс» — U – электрическое напряжение. Единицы измерения. I– сила тока. А – работа. 3. Часы. 2. Может ли изменяться сила тока в разных участках цепи? Работа электрического тока. 4. Как рассчитать общее сопротивление последовательной электрической цепи? Q – электрический заряд. Физика. Электрического тока. 1. Амперметр.

«Проводники в электростатическом поле» — Электростатические свойства однородных металлических проводников. Диэлектрики в электростатическом поле. К диэлектрикам относятся воздух, стекло, эбонит, слюда, фарфор, сухое дерево. Евнутр. Проводники в электростатическом поле. — Металлы; жидкие растворы и расплавы электролитов; плазма. Поле внутри проводника, помещенного в электростатическое поле, отсутствует.

«Проводник в электрической цепи» — 1. Два проводника сопротивлением 4 Ом и 2 Ом соединены последовательно. Параллельное соединение I = I1 + I2 U = U1 =U2 1/R = 1/R1 + 1/R2 Для одинаковых проводников R = R1 / n п. Сила тока в цепи 0,4А.Определите напряжение на концах цепи. Последовательно соединены электрические лампочки в елочной гирлянде.

«Ток в цепи» — По каким действиям тока мы можем судить о наличии его в цепи? Что такое электрический ток? Как называют прибор для измерения силы тока? Как можно определить напряжение через работу тока и электрический заряд? Как на опыте показать, что сила тока в цепи зависит от свойств проводника? От какого полюса источника тока и к какому принято считать направление тока?

«Проводники и диэлектрики» — Диэлектрики. Диэлектрики — вещества, содержащие только связанные заряды. Проводники — вещества, в которых свободные заряды могут перемещаться по всему объему. Свободные заряды – заряженные частицы одного знака, способные перемещаться под действием электрического поля. При отсутствии внешнего электрического поля заряды, сообщенные проводнику, распределяются по его поверхности.

«Соединение проводников» — Соединения проводников. При параллельном соединении проводников: — сила тока, протекающего в неразветвленной части цепи, равна сумме сил токов, протекающих по каждому из проводников I = I1 + I2 — напряжение на концах всех параллельно соединенных проводников одно и то же U = U1 = U2 — общее сопротивление двух параллельно соединенных проводников находится из формулы.

Источник