Формула закона ома для полной цепи. Закон Ома для полной цепи: формула, примеры и применение

Что такое закон Ома для полной цепи. Как записывается формула закона Ома для полной цепи. Какие величины связывает закон Ома для полной цепи. Как применять закон Ома для расчета параметров электрической цепи. Какие примеры иллюстрируют использование закона Ома для полной цепи.

Что такое закон Ома для полной цепи и его формулировка

Закон Ома для полной цепи — это фундаментальный закон электротехники, который устанавливает связь между силой тока, электродвижущей силой источника и полным сопротивлением замкнутой электрической цепи. Этот закон был открыт немецким физиком Георгом Омом в 1826 году.

Формулировка закона Ома для полной цепи звучит следующим образом:

• Сила тока в замкнутой электрической цепи прямо пропорциональна электродвижущей силе источника и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи.

Математически закон Ома для полной цепи записывается в виде формулы:

I = ε / (R + r)

где:

• I — сила тока в цепи (в амперах, А)
• ε — электродвижущая сила источника (в вольтах, В)
• R — сопротивление внешней части цепи (в омах, Ом)
• r — внутреннее сопротивление источника тока (в омах, Ом)

Физический смысл закона Ома для полной цепи

Каков физический смысл закона Ома для полной цепи? Этот закон описывает, как сила тока в замкнутой электрической цепи зависит от характеристик источника тока и сопротивления всех элементов цепи.

Основные положения, которые отражает закон Ома для полной цепи:

1. Чем больше ЭДС источника, тем больше сила тока в цепи при неизменном сопротивлении.
2. Чем меньше полное сопротивление цепи (сумма внешнего и внутреннего сопротивлений), тем больше сила тока при той же ЭДС.
3. Сила тока определяется отношением ЭДС к полному сопротивлению цепи.

Таким образом, закон Ома для полной цепи позволяет рассчитать силу тока, зная ЭДС источника и сопротивления элементов цепи. Это делает его незаменимым инструментом при проектировании и анализе электрических схем.

Отличие закона Ома для полной цепи от закона Ома для участка цепи

В чем заключается разница между законом Ома для полной цепи и законом Ома для участка цепи? Эти два закона описывают разные ситуации в электрических цепях:

Закон Ома для участка цепи:

• Применяется к отдельному участку цепи без источника тока
• Формула: I = U / R
• Связывает силу тока (I), напряжение на участке (U) и сопротивление участка (R)

Закон Ома для полной цепи:

• Применяется ко всей замкнутой цепи, включающей источник тока
• Формула: I = ε / (R + r)
• Учитывает ЭДС источника (ε) и его внутреннее сопротивление (r)

Основное отличие в том, что закон Ома для полной цепи рассматривает влияние источника тока на всю цепь, тогда как закон Ома для участка цепи описывает соотношение между током и напряжением на отдельном участке без учета источника.

Применение закона Ома для полной цепи в практических расчетах

Как применяется закон Ома для полной цепи на практике? Этот закон широко используется для решения различных задач в электротехнике и электронике. Вот несколько примеров его применения:

1. Расчет силы тока в цепи при известных ЭДС источника и сопротивлениях элементов
2. Определение ЭДС источника по измеренным значениям тока и сопротивления
3. Вычисление внутреннего сопротивления источника тока
4. Анализ влияния изменения параметров цепи на силу тока
5. Проектирование электрических схем с заданными характеристиками

Рассмотрим конкретный пример применения закона Ома для полной цепи:

Задача: В замкнутой цепи с источником ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом течет ток 2 А. Определить сопротивление внешней части цепи.

Решение:

1. Используем формулу закона Ома для полной цепи: I = ε / (R + r)
2. Подставляем известные значения: 2 = 12 / (R + 0,5)
3. Решаем уравнение относительно R: R = 12/2 — 0,5 = 5,5 Ом

Ответ: Сопротивление внешней части цепи равно 5,5 Ом.

Ограничения и особенности применения закона Ома для полной цепи

Каковы ограничения в применении закона Ома для полной цепи? Несмотря на широкое использование, этот закон имеет ряд ограничений и особенностей:

• Применим только для постоянного тока или для мгновенных значений переменного тока
• Не учитывает нелинейные элементы цепи (например, диоды)
• Предполагает постоянство сопротивлений элементов цепи
• Не применим к сверхпроводникам и плазме
• Не учитывает электромагнитные эффекты в быстропеременных полях

При использовании закона Ома для полной цепи важно учитывать эти ограничения и понимать границы его применимости в конкретных ситуациях.

Экспериментальная проверка закона Ома для полной цепи

Как можно экспериментально проверить закон Ома для полной цепи? Для этого обычно проводят серию измерений в электрической цепи, изменяя ее параметры. Вот общий план такого эксперимента:

1. Собрать электрическую цепь, включающую источник тока, амперметр и переменный резистор
2. Измерить ЭДС источника в режиме холостого хода (без нагрузки)
3. Постепенно изменять сопротивление внешней цепи, записывая значения тока
4. Построить график зависимости силы тока от обратной величины полного сопротивления цепи
5. Проверить, является ли полученная зависимость линейной

Если закон Ома для полной цепи выполняется, график должен представлять собой прямую линию, проходящую через начало координат. Угол наклона этой прямой будет соответствовать ЭДС источника.

Историческое значение открытия закона Ома для полной цепи

Какое значение имело открытие закона Ома для полной цепи в истории науки и техники? Это открытие стало одним из фундаментальных законов электротехники и оказало огромное влияние на развитие этой области:

• Позволило количественно описать процессы в электрических цепях
• Заложило основу для разработки методов расчета электрических схем
• Способствовало развитию теории электричества и магнетизма
• Стало ключевым фактором в проектировании электрических устройств и систем
• Послужило основой для открытия других законов электродинамики

Открытие закона Ома для полной цепи можно считать одним из поворотных моментов в истории электротехники, который во многом определил дальнейшее развитие этой науки и связанных с ней технологий.

Закон Ома для полной цепи | Физика. Закон, формула, лекция, шпаргалка, шпора, доклад, ГДЗ, решебник, конспект, кратко

Загрузка…

Рис. 5.19. Внутренняя и внешняя части электрической цепи

Рассмотрим замкнутую электрическую цепь, состоящую из двух частей: собственно источника с электродвижущей силой

Ɛ и внутренним сопротивлением r и внешней части цепи — проводника с сопротивлением R (рис. 5.19).

Закон Ома для полной цепи устанав­ливает зависимость силы тока в замкнутой цепи I от электродвижущей силы источника Ɛ и полного сопротивления цепи R + r. Эту зависимость можно установить на основании закона сохранения энергии и закона Джоу­ля-Ленца. Если через поперечное сечение проводника за время Δt заряженными час­тицами переносится заряд Δq, то работа сторонних сил

A_ст. = ƐΔq = ƐIΔt.

Если в цепи электрическая энергия прев­ращается лишь в тепловую, то по закону со­хранения энергии А_ст. = Q и общее коли­чество теплоты, выделяющееся в замкнутой цепи, равно сумме количеств теплоты, вы­деляющихся во внешней и внутренней час­тях цепи

Q = I²RΔt + I²rΔt.

Загрузка…

Если

A_ст. = Q = (Ɛ / R + r) • IΔt,

то

ƐIΔt = I²RΔt + I²rΔt.

Итак,

Ɛ = IR + Ir

и

I = Ɛ / (R + r),

что и выражает закон Ома для полной цепи.

Закон Ома для полной цепи. Сила тока в замкнутой цепи измеряется отно­шением электродвижущей силы источника тока, имеющегося в этой цепи, к полному ее сопротивлению.

Из сказанного выше можно сделать вы­вод, что

закон Ома для полной цепи являет­ся одним из выражений закона сохранения энергии.

Во многих случаях для характеристики источников тока недостаточно использовать лишь ЭДС. Пусть, например, необходимо установить, ток какой максимальной силы может дать определенный источник тока. Если исходить из закона Ома для полной цепи

I = Ɛ / (R + r), Материал с сайта http://worldofschool.ru

то очевидно, что максимальной сила тока в цепи будет тогда, когда внешнее сопротивление цепи R стремится к нулю — это короткое замыкание в цепи. При этом ток короткого замыкания имеет силу I_max = Ɛ / r, поскольку Ɛ и r изменить для данного источника мы не можем, они яв­ляются характеристиками источника.

Если представить, что сопротивление вне­шней части цепи стремится к бесконеч­ности (цепь становится разомкнутой), то напряжение на полюсах источника тока IR стремится к электродвижущей силе, то есть:

электродвижущая сила источника тока равна напряжению на полюсах разомкнутого источ­ника.

На этой странице материал по темам:

• Закон ома при смешанном соединении

• Реферат на тему закон ома для полной цепи

• Закон ома при параллельном соединении источников

• Реферат на тему -закон ома на полной цепи википедия

• Закон ома для полной цепи эссе

Вопросы по этому материалу:

• Как определяется работа сторонних сил?

• Сформулируйте закон Ома для полной цепи.

• Запишите формулу закона Ома для полной цепи.

  

• Что такое ток короткого замыкания?

• Как можно опре­делить ток короткого замыкания?

• Как связаны между собой максимально возможное напряжение на полюсах источника и электродвижущая сила источника?

Материал с сайта http://WorldOfSchool.ru

Закон ⭐ Ома для полной цепи простыми словами: определение и формула

Закон Ома для полной цепи: кто придумал, определение

Определение 1

Закон Ома — физический закон, определяющий связь электродвижущей силы (или электрического напряжения) с силой тока, протекающей в проводнике, и сопротивлением проводника. Установлен физиком Георгом Омом в 1826 году, назван в его честь.

Для полной цепи записывается в виде: I=ε/(R+r)

Закон Ома для переменного и постоянного тока

Закон Ома для постоянного тока показывает, от чего зависит сила тока.

Величина силы тока:

1. Прямо пропорциональна разности потенциалов (напряжению или ЭДС источника тока).
2. Обратно пропорциональна сопротивлению.

I=U/R

При подключении к электроцепи источника переменного тока сила тока будет определяться по формуле:

I=U/Z, где:

U — напряжение в Вольтах(В),

Z — полное сопротивление имеет две составляющие: активную (R) и реактивную (Xc — сопротивление емкости, Xl — сопротивление индуктивности).

Реактивное сопротивление цепи зависит:

1. От формы тока в цепи.
2. От значений реактивных элементов.
3. От частоты тока.

Формулировки и основные формулы

Точное определение закона для участка цепи: сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению в проводнике и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

Отсюда можно сделать два вывода:

1. Чем выше напряжение, тем выше сила тока.
2. Чем выше сопротивление, тем меньше сила тока.

Выражение силы тока для участка цепи:

I=U/R

Расшифровка каждого обозначения (в скобках указана единица измерения):

I — сила тока в амперах (А).

U — напряжение в вольтах (В).

R — сопротивление в омах (Ом).

Примечание 1

Формулировка закона для полной цепи: сила тока в цепи прямо пропорциональна ЭДС источника тока и обратно пропорциональна сумме сопротивлений внешнего и внутреннего участков цепи.

Формула силы тока для полной цепи (полная цепь — электрическая цепь, по которой проходит электроток):

I=ε/(R+r), где:

I — сила тока в амперах (А),

ε — ЭДС источника напряжения в вольтах (В),

R — сопротивление внешних элементов цепи в омах (Ом),

r — внутреннее сопротивление источников напряжения в омах (Ом).

Объяснение закона Ома в классической теории

Простое пояснение понятным языком:

По закону Ома I=U/R.

Отсюда можно вывести формулу нахождения напряжения U=IR, а также формулу нахождения сопротивления R=U/I

Важное утверждение: данный закон верен для линейного участка цепи, где зафиксировано стабильное сопротивление.

Схема участка цепи:

Примеры решения задач.

Пример 1

Определить силу тока в цепи с лампочкой сопротивлением 2,4 Ом и источником тока, ЭДС которого равно 10 В, а внутреннее сопротивление 0,1 Ом.

Решение: воспользуемся формулой закона Ома для полной цепи I=ε/(R+r)=10/(2,4+0,1)=4 А

Ответ: 4 А.

Пример 2

Определить внутреннее сопротивление источника тока с ЭДС 52 В. Известно, что при подключении этого источника тока к цепи с сопротивлением 10Ом амперметр показывает значение равное 5 А.

Решение: из формулы закона Ома для полной цепи выразим внутренней сопротивление. Следует записать:

I=ε/(R+r) ⇒ R+r=ε/I ⇒ r=(ε/I)-R=(52/5)-10=0,4 Ом

Ответ:0,4 Ом.

Советуем выбрать в интернете задачи для самостоятельного решения.

Объясните применение закона Ома к полной цепи.

Последняя обновленная дата: 27 декабря 2022 г.

•

Общее представление: 219,6K

•

Просмотры сегодня: 21,90K

Ответ

Проверенные

219,6K+ виды

HINT: ОМ. связь между тремя величинами: током, напряжением и сопротивлением цепи. Закон Ома гласит, что напряжение или разность потенциалов между двумя точками прямо пропорциональны току в цепи. Нарисуйте линейную цепь, содержащую батарею и сопротивление, и определите силу тока в цепи.

Выполните шаг за шагом Ответ:
У нас есть закон Ома, который гласит, что напряжение или разность потенциалов между двумя точками прямо пропорциональны току в цепи. Следовательно, мы можем выразить закон Ома как
\[V \propto I\]
\[ \Rightarrow V = IR\]
Где V — напряжение, I — ток, проходящий через цепь. Константой пропорциональности является сопротивление цепи R.

Немецкий ученый Джордж Саймон Ом открыл взаимосвязь между током, напряжением и сопротивлением в цепи. Используя закон Ома, мы можем определить ток, протекающий по цепи, если известны сопротивление в цепи и ЭДС источника питания. нас. Например, давайте рассмотрим схему ниже.

В приведенной выше цепи сопротивление R соединено последовательно с батареей постоянного тока с ЭДС 12 В. Используя закон Ома, мы можем рассчитать ток в приведенной выше цепи как
\[V = IR\]
\ [ \Rightarrow 12 = \left( I \right)\left( {200} \right)\]
\[ \следовательно I = 0,06\,{\text{A}}\]
Таким образом, неизвестный ток равен 0,06 ампер.

Дополнительная информация:
Из закона Ома мы знаем, что напряжение/ток = $a$константа, и эта константа есть сопротивление. Но сопротивление не остается постоянным все время. При изменении температуры материала изменяется и сопротивление. Закон не распространяется на односторонние сети. Односторонние сети позволяют току течь в одном направлении. Закон Ома также неприменим к нелинейным элементам. Соотношение между V и I зависит от знака V, где V — напряжение, а I — ток в цепи.

Примечание: Закон Ома неприменим к односторонним цепям, включающим диод, передатчик и т. д. Если в цепи имеется несколько резисторов, закон Ома по-прежнему применим. Чтобы определить ток, первое, что мы должны сделать, это определить полное сопротивление в цепи. Если в цепи две ЭДС, мы не можем следовать закону Ома.

Недавно обновленные страницы

Если расстояние bfs, пройденное частицей за время t, класс 11 физики JEE_Main

Пружина жесткости 5 rm x rm 103 Нм 1is класс 11 по физике JEE_Main

Каковы эффекты движения Земли класс 11 по физике JEE_Main

Одноатомный газ массой 40 мю хранится в изолированном контейнере по физике класса 11 JEE_Main

Уменьшение в потенциальной энергии шара массы 11 класс физики JEE_Main

Что из следующего верно0003

Пружина с жесткостью 5 rm, умноженная на rm 103 Нм 1is, класс 11 физики JEE_Main

Каковы эффекты движения Земли, класс 11 физики JEE_Main

Одноатомный газ массой 40 мю хранится в изолированном контейнере физики класса 11 JEE_Main

Уменьшение в потенциальной энергии шара массы 11 класс физики JEE_Main

Что из следующего верно 1 nлевый S чашка T правый класс 10 математика JEE_Main

Актуальные сомнения

Использование закона Ома — физика для старших классов

Все ресурсы по физике для старших классов

6 диагностических тестов 233 практических теста Вопрос дня Карточки Learn by Concept

← Предыдущая 1 2 Следующая →

Справка по физике для старших классов » Электричество и магнетизм » Электрические схемы » Схемные расчеты и концепции » Используйте закон Ома

Каково напряжение цепи с током и сопротивлением?

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Пояснение:

Для этой задачи используйте закон Ома: . В этом уравнении напряжение, ток и сопротивление.

Подставьте данные значения и определите напряжение.

Сообщить об ошибке

Какова сила тока в цепи с напряжением  и общим сопротивлением ?

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Пояснение:

Для этой задачи используйте закон Ома: . В этом уравнении напряжение, ток и сопротивление.

Мы можем изменить уравнение, чтобы решить его специально для .

Подставьте данные значения напряжения и сопротивления, чтобы найти ток.

Сообщить об ошибке

Какое сопротивление в цепи при напряжении и токе ?

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Пояснение:

Для этой задачи используйте закон Ома: . В этом уравнении напряжение, ток и сопротивление.

Мы можем изменить уравнение, чтобы решить его специально для .

Подставьте данные значения напряжения и тока и определите сопротивление.

Сообщить об ошибке

Аккумулятор подключен к цепи. Измеренный ток. Чему равно сопротивление?

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Объяснение:

Для этой задачи используйте закон Ома: .

Нам известны напряжение и ток, что позволяет нам найти сопротивление.

Сообщить об ошибке

Замкнутая электрическая цепь устроена так, что есть ток и напряжение . Какое сопротивление в цепи?

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Объяснение:

Для этой задачи используйте закон Ома: .

Нам даны ток и напряжение. Используя эти термины, мы можем найти сопротивление.

Сообщить об ошибке

Ток в цепи равен . Если напряжение, то каково полное сопротивление?

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Объяснение:

Для этой задачи используйте закон Ома:

Нам известны ток и напряжение, что позволяет нам найти сопротивление.

Сообщить об ошибке

Суммарное сопротивление электрической цепи составляет . Какой ток?

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Объяснение:

Для этой задачи используйте закон Ома:

Нам известны сопротивление и напряжение, что позволяет нам найти ток.

Сообщить об ошибке

Электрическая цепь имеет ток и сопротивление. Какое напряжение?

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Объяснение:

Для этой задачи используйте закон Ома:

Нам известны сопротивление и ток, что позволяет нам найти напряжение.

Сообщить об ошибке

Электрическая цепь имеет ток и сопротивление. Какое напряжение?

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Пояснение:

Для этой задачи используйте закон Ома:

Нам известны сопротивление и ток, что позволяет нам найти напряжение.

Сообщить об ошибке

Цепь имеет ток, , напряжение, и сопротивление, .