Электрическое сопротивление проводника. Закон Ома для участка цепи
Для существования электрического тока в проводнике необходимо наличие свободных заряженных частиц и действия электрического поля. Характеристиками электрического тока и электрического поля являются сила тока и напряжение. Они взаимосвязаны, что можно исследовать экспериментально. В опыте используется металлический проводник, регулируемый источник напряжения, амперметр и вольтметр. Изменяя напряжение, можно наблюдать изменения силы тока в проводнике и определить зависимость этих величин.
Зависимость силы тока от напряжения
При увеличении подаваемого напряжения сила тока растёт, а отношение напряжения и силы тока остаётся постоянным для конкретного проводника. Это отношение характеризует само сопротивление проводника. Если сила тока в одном проводнике меньше, чем в другом при одном и том же напряжении, значит, первый проводник оказывает большее сопротивление прохождению тока.
Физическая величина, равная отношению напряжения к силе тока, называется электрическим сопротивлением проводника
Электрическое сопротивление обозначают буквой R. В формуле для закона Ома сопротивление равно отношению напряжения U к силе тока I/R=I/U. Единица сопротивления — Ом (Ω). В СИ её определяют как сопротивление проводника, в котором сила тока равна 1 амперу при напряжении 1 вольт.
Сопротивление проводников и его единицы
Сопротивление в Омах — базовая величина, но на практике часто используют более крупные и мелкие единицы: миллиом (мОм), килоом (кОм) и мегаом (МОм). Эти единицы удобны при работе с разными типами проводников, например, для точных измерений в электронике или при работе с высоковольтными сетями. Чем длиннее проводник и меньше его поперечное сечение, тем больше его сопротивление.
Закон Ома для участка цепи
Закон Ома гласит: сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка. В формуле это выражается как I=U/R . При постоянном сопротивлении сила тока увеличивается при росте напряжения. Этот закон является основой для расчёта параметров электрических цепей и их элементов.
Применение закона Ома на практике
Зная силу тока и сопротивление, можно определить напряжение на участке цепи по формуле U=I⋅R. Если известно напряжение и сопротивление, можно рассчитать силу тока. Закон Ома используют в электронике, при проектировании электрических сетей и устройств. На его основе рассчитываются параметры электрических элементов и соединений.