Физика Зависимость силы тока от напряжения. Сопротивление. Закон Ома для участка цепи
Материалы к уроку
Конспект урока
Мы продолжаем изучение электрического тока. Вспомним, какая характеристика будет описывать это упорядоченное движение частиц?
Электрический ток в цепи – это упорядоченное движение заряженных частиц в электрическом поле.
Следовательно, заряженные частицы приходят в движение (то есть появляется ток), только при условии, что существует электрическое поле, которое характеризуют еще одной физической величиной – напряжением U Установим зависимость, которая, существует между двумя этими величинами: силой тока и напряжением. Ведь чем больше электрическое поле, тем быстрее будут двигаться заряженные частицы, то есть сила тока будет больше. Проверим этот факт, проведя следующий опыт.
Соберем электрическую цепь, состоящую из источника тока, амперметра, лампочки, вольтметра и ключа. Напомню, что собирая цепь важно соблюдать полярность, клемму со знаком плюс на приборе нужно соединять с положительным полюсом источника тока, клемму со знаком минус с отрицательным полюсом. После того как все элементы цепи соединены, замкнем цепь. Показания приборов занесем в таблицу. Показания вольтметра 1,5В, сила тока 0,1А. Разомкнем цепь. И увеличим общее напряжение в цепи, присоединив еще одну батарею. Показания увеличились вдвое. Данные так же заносим в таблицу. Напряжение 3В, сила тока 0,2А. И еще раз увеличим напряжение, вцепи, добавив еще одну батарею. Замкнув ключ, получаем напряжение 4,5В, сила тока так же увеличилась и равна 0,3А. Эти данные так же занесем в таблицу. Очевидно, что во сколько раз увеличиваем напряжение, во столько же раз увеличивается и сила тока. Вам уже известно, что такая зависимость называется прямая зависимость или прямая пропорциональность. Говорят, что сила тока прямо пропорциональна напряжению.
Напомню, что последние показания были следующие: напряжение 4,5В, сила тока 0,3А. Замкнув цепь, мы видим, что напряжение осталось прежнее, а вот сила тока стала больше 1,5А. Как это можно объяснить? Оказывается, что различные тела пропускают ток по-разному. Можно сравнить течение тока с течением воды в трубе. В трубе, где много засоров, ржавчины на стенках будет слабый напор, так как вода при движение, будет испытывать сопротивление, в гладкой трубе такого сопротивления нет, и поэтому напор будет больше. Так и ток – в одном теле он будет протекать лучше, где сопротивление среды слабое, в другом теле сила тока станет меньше, так как сопротивление среды большое. Физическая величина, которая будет характеризовать способность проводника пропускать электрический ток называется сопротивлением.
За единицу сопротивления принимают один Ом – это сопротивление такого проводника, в котором при напряжении на концах 1 вольт сила тока равна 1 амперу. Очевидно, что зависимость между силой тока и сопротивлением будет обратная. То есть, чем большим сопротивлением обладает проводник, тем меньше будет сила тока. И наоборот, чем меньше сопротивление проводника – тем сила тока будет больше. Говорят, что сила тока обратна пропорциональна сопротивлению. Итак, мы получили зависимость силы тока от двух параметров – напряжения и сопротивления
Зависимость силы тока от напряжения на концах проводника и сопротивления самого проводника получила название закона Ома, по имени немецкого ученого, открывшего первым этот закон. Закон Ома для участка цепи: сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна его сопротивлению.
Зная силу тока и напряжение на концах проводника, мы сможем найти его сопротивление.
Если известно сопротивление проводника и сила тока, то мы найдем напряжение на концах проводника.
Остались вопросы по теме? Наши репетиторы готовы помочь!
Подготовим к ЕГЭ, ОГЭ и другим экзаменам
Найдём слабые места по предмету и разберём ошибки
Повысим успеваемость по школьным предметам
Поможем подготовиться к поступлению в любой ВУЗ
Выбрать репетитора
Сила тока. Напряжение. Сопротивление — презентация онлайн
Похожие презентации:
Зависимость силы тока от напряжения. Сопротивление проводника
Условия, необходимые для возникновения электрического тока. Сила и плотность тока. Закон Ома
Сила тока
Сила тока. Плотность тока. Закон Ома. Электрическое сопротивление. Электродвижущая сила
Сила тока. Напряжение
Постоянный ток. Сила тока. ЭДС (электродвижущая сила)
Зависимость силы тока от напряжения. Закон Ома для участка цепи
Сопротивления в цепи переменного тока
Закон Ома.
Постоянный электрический ток. Характеристики электрической цепи. Действие электрического тока и правила техники безопасности
8 КЛАСС
Повторение тем:
Сила тока
Напряжение
Сопротивление
Молодецкая П.Ф. – учитель физики.
Кристаллическая решетка металла
В узлах кристаллической решетки расположены «+» ионы, между которыми хаотично
движутся свободные электроны
Металлы являются хорошими проводниками благодаря свободным заряженным
частицам – электронам
Электрический ток
Электрический ток — упорядоченное (направленное) движение
заряженных частиц
Условия возникновения электрического тока в проводнике:
1) наличие свободных заряженных частиц (электронов,
ионов)
2) электрическое поле
Направление электрического тока: от + к –
В металле:
• электроны движутся от – к +
• ток направлен в сторону, противоположную направлению
Сила тока
Сила тока — физическая величина, равная заряду, прошедшему
через поперечное сечение проводника за единицу времени.
I
Обозначение:
Единица измерения: 1А (Ампер)
Формула:
q
I
t
Измерительный прибор:
амперметр
Амперметр включается п о с л е д о в а т е л ь н о
А
А
При включении амперметра в цепь не имеет
значения, с какой стороны (слева или справа) от
исследуемого элемента его подключать.
Цена деления и пределы измерения прибора
Цена деления:
B A
С
n
A 50 A
B 100 A
n 10
100 50
С
5А
10
Пределы измерения:
П ниж 0 А
П верх 150 А
Амперметр лабораторный
Напряжение
Напряжение – скалярная физическая величина, равная
работе электрического поля по перемещению единичного
положительного заряда.
Единица измерения в СИ: 1В (вольт)
Формула:
A
U
q
Измерительный прибор:
вольтметр,
включается параллельно
V
Ток через лампочку и напряжение на ней
Схема цепи с подключением вольтметра.
А
V
Вольтметр лабораторный
Цена деления и пределы измерения прибора
Цена деления:
B A
С
n
A 200 В
B 300 В
n 10
300 200
С
10 В
10
Пределы измерения:
П ниж 100 В
П в ерх 500 В
ЗАКОН ОМА ДЛЯ УЧАСТКА ЦЕПИ
Формулировка закона:
Сила тока в участке цепи прямо
пропорциональна напряжению
на концах этого участка и
обратно пропорциональна его
сопротивлению.
I=U/R
U
I
R
U I R
U
R
I
Сопротивление
Сопротивление – скалярная физическая величина,
характеризующая свойство проводника противодействовать
электрическому току.
Обозначение: R
Единица измерения: 1Ом (Ом)
U
R
I
Формула:
Резистор – устройство с постоянным
сопротивлением.
Измерительный прибор: Омметр
Причина электрического сопротивления:
взаимодействие электронов при их движении по проводнику
с ионами кристаллической решетки.
+
+
+
+
+
+
+
+
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
Повторить:
§§ 37,39,44,45, 46,
Упр.28.
Подготовиться к физическому
диктанту (выучить формулы!!!)
English Русский Правила
Что нужно знать о токе, напряжении и сопротивлении
Вы здесь: Домашняя страница / Изучение электроники / Что нужно знать о токе, напряжении и сопротивлении
Автор: Øyvind Nydal Dahl 37 комментариев
Ток, напряжение и сопротивление — три важных понятия в электронике.
Я понятия не имел об этих вещах, когда начинал. Но я все еще мог создавать забавные вещи, следуя схемам, которые я нашел. Я просто не знал, что происходит.
Когда я начал изучать основы электричества в школе, многие детали встали на свои места. Я начал понимать некоторые объяснения из построенных мною принципиальных схем.
Мне нравится сосредотачиваться на практических аспектах электроники. Но изучение теории по мере продвижения также очень полезно. Итак, в сегодняшней статье вы познакомитесь с основами тока, напряжения и сопротивления.
Основное электричество
Если вы подключите небольшую лампочку к положительному и отрицательному полюсу батареи, вы получите замкнутую цепь, в которой электроны могут течь между клеммами и заставлять лампу светиться. Внутри проводов этой цепи будут течь электроны.
Когда я начинал заниматься электроникой, я кое-что не понял. Я думал, что когда батарея подключается, электроны исходят из батареи и должны пройти весь путь по проводу до лампочки, прежде чем она зажжется.
Но это не так.
В проводе уже есть электроны. И когда вы подключаете аккумулятор и делаете замкнутый контур, они начинают двигаться. Это как труба, наполненная шариками. Когда вы кладете шарик с одной стороны, другой сразу же выходит с другой стороны. Вам не нужно ждать. Это происходит мгновенно.
Запутанное направление тока
Направление тока немного запутанное. Ток течет от плюса к минусу цепи? Или наоборот? На некоторых схемах вы видите стрелку от плюса к минусу. На других схемах наоборот.
Прежде всего, позвольте мне сказать следующее: Это не имеет большого значения!
Когда вам нужно выполнить расчеты, все, что вам нужно сделать, это выбрать направление и произвести расчеты на основе этого направления. Какое бы направление вы ни выбрали – результаты будут одинаковыми.
А что правильно?
Отсутствие направления является «правильным». Ток может течь в обоих направлениях, в зависимости от того, работают ли носители положительного или отрицательного заряда.
В металлах у нас есть носители отрицательного заряда. Также называется электронами. Они текут от негатива к позитиву.
Итак, в обычной электрической цепи на основе металла электроны будут течь от отрицательного вывода к положительному . Но общепринятый способ говорить о текущем направлении — от положительных до отрицательных 9.0039 . (Узнайте больше об этом из Википедии)
Ток, напряжение и сопротивление
В цепи ток представляет собой поток электронов. Напряжение – это разность электрических потенциалов между двумя точками. Сопротивление — это то, что сопротивляется потоку электронов.
Если для вас это звучит по-гречески, не волнуйтесь. Подумайте об этом так: если у вас в трубе течет вода, количество протекающей воды эквивалентно току в электрической цепи.
Затем представьте, что в какой-то момент труба засорилась. И только немного воды проходит. Давление воды с одной стороны засора будет выше, чем с другой. Эта разница в давлении между двумя точками эквивалентна напряжению.
Вы всегда измеряете напряжение как разность потенциалов между двумя точками.
Засор сам по себе будет сопротивлением.
- Ток измеряется в Амперах или А
- Напряжение измеряется в Вольтах или В
- Сопротивление измеряется в Омах или Ом
Связь между током, напряжением и сопротивлением называется законом Ома.
Вот хорошая иллюстрация:
Следующий шаг:
Простое руководство по изучению электроники для начинающих
Рубрики: Изучение электроники
Закон Ома: связь между напряжением, сопротивлением, мощностью и током | Джейсон Холл
В начале 19 века немецкий физик Георг Ом обнаружил, что сила тока в проводнике прямо пропорциональна 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 будет показан требуемый расчет.
Колесо формул закона Ома показывает расчеты, необходимые для определения напряжения, тока, сопротивления, а также 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 вы знаете ток и сопротивление в цепи, вы можете рассчитать мощность, производимую путем возведения тока в квадрат и умножения его на сопротивление: I² x R.
Электродвижущая сила, или ЭДС, может считаться давлением, которое заставляет электроны течь в электрической цепи. ЭДС может упоминаться как напряжение, разность электрических потенциалов, электрическое давление или электрическое напряжение. В Международной системе единиц ЭДС измеряется в вольтах (
Электрическое сопротивление ( R ) материала является мерой его сопротивления протеканию тока.
Единицей сопротивления в системе СИ является ом. Хотя все материалы сопротивляются электрическому току, некоторые материалы имеют очень низкое сопротивление (проводники), а другие имеют очень высокое сопротивление (изоляторы).
Факторами, влияющими на сопротивление материала, являются его удельное сопротивление, его 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 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 меньше сталкиваются друг с другом, чем при более высокой температуре, что позволяет им перемещаться от атома к атом, несущий свой заряд более эффективно.
Электрическая мощность ( P ) — это скорость, с которой электрическая энергия передается по электрической цепи.
Другой способ думать об электроэнергии состоит в том, что это скорость выполнения работы, измеряемая в ваттах. Один ватт — это скорость, с которой совершается работа, когда ток в один ампер протекает по цепи с электрическим потенциалом (напряжением) в один вольт. Мощность обычно измеряется в киловаттах в час или киловатт-часах (кВтч).
Электрический ток ( I ) скорость потока электрического заряда. Единицей силы тока в системе СИ является ампер или ампер. Ампер определяется как поток электрического заряда в один кулон в секунду, где кулон является единицей электрического заряда в системе СИ.
Как было сказано ранее, электрический ток — это скорость потока заряда. Заряд — это фундаментальное свойство электричества, присутствующее в электронах и протонах. Из уроков физики мы знаем, что протоны заряжены положительно, а электроны — отрицательно. Когда эти частицы движутся, возникает электрический ток.
Чтобы лучше понять разницу между напряжением, сопротивлением, током и мощностью, полезно представить себе электричество как воду, текущую по трубе.
Напряжение похоже на давление, которое гонит воду по трубе, в то время как сопротивление можно рассматривать как ограничение потока воды внутри трубы из-за таких факторов, как ширина трубы и длина трубы. Узкая труба создает большее сопротивление, чем более широкая труба, а более длинная труба создает большее сопротивление, чем более короткая. Ток — это расход воды, где мощность можно рассматривать как работу, которую может выполнять поток воды, например, вращение крыльчатки в насосе.
- Закон Ома, V = IR описывает взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением.
- Напряжение также известно как разность электрических потенциалов (ЭДС), электрическое давление или электрическое напряжение и измеряется в вольтах.
- Сопротивление является мерой сопротивления материалов протеканию тока и измеряется в омах. На сопротивление влияет удельное сопротивление материала, его форма и температура.
