§ 7.12. Закон Ома. Сопротивление проводников

Закон Ома для однородного участка цепи (не содержащего источника тока)

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

.

Сопротивление проводника зависит от размеров, формы и материала проводника.

Единица сопротивления: ом (Ом).

• Сопротивление цилиндрического проводника длиной l и площадью поперечного сечения S:

,

где ρ - удельное электрическое сопротивление.

Единица удельного сопротивления: ом-метр (Омм).

Наименьшим удельным сопротивлением обладают серебро (1,610^-8 Омм) и медь (1,710^-8 Омм).

Закон Ома для замкнутой цепи: R

I

I

ε,r

_

+

Рис. 7.13

R

I

I

ε,r

_

+

Рис. 7.13

,

где R - сопротивление внешней цепи; r - внутреннее сопротивление источника тока (рис. 7.13).

• Напряжение на внешней цепи

.

• Закон Ома для неоднородного участка цепи (участка цепи с источником тока (рис. 7.14))

Рис. 7.14

Рис. 7.14

где - разность потенциалов, на концах участка цепи; - ЭДС источника тока, входящего в участок.

Следствия из обобщенного закона Ома

1	Источника тока нет:		Закон Ома для однородного участка
2	Цепь замкнута:	(R - сопротивление всей цепи)	Закон Ома для замкнутой цепи
3	Цепь разомкнута: I=0		ЭДС в разомкнутой цепи равна разности потенциалов на ее концах

Последовательное и параллельное соединения проводников

	Соединение
	последовательное	параллельное
Схема
Сохраняющаяся величина
Суммируемые величины
Результирующая электроемкость	;	;

7.13. Правила Кирхгофа

Первое: алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю:

.

Второе: в любом замкнутом контуре, произвольно выбранном в разветвленной электрической цепи, алгебраическая сумма произведений сил токов на сопротивление соответствующих участков этого контура равна алгебраической сумме ЭДС , встречающихся в этом контуре:

При расчете сложных цепей постоянного тока с применением правил Кирхгофа необходимо:

• выбрать произвольное направление токов на всех участках цепи; действительное направление токов определяется при решении задачи: если искомый ток получится положительным, то его направление было выбрано правильно, отрицательным - его истинное направление противоположно выбранному;

• выбрать направление обхода контура и строго его придерживаться; произведение IR положительно, если ток на данном участке совпадает с направлением обхода, и, наоборот; ЭДС, действующие по выбранному направлению обхода, считаются положительными, против - отрицательными;

• составить столько уравнений, чтобы их число было равно числу искомых величин (в систему уравнений должны входить все сопротивления и ЭДС рассматриваемой цепи); каждый рассматриваемый контур должен содержать хотя бы один элемент, не содержащийся в предыдущих контурах, иначе получатся уравнения, являющиеся простой комбинацией уже составленных.