8. Электрическое сопротивление. Закон Ома для участка цепи
Электри́ческое сопротивле́ние — физическая величина, характеризующая свойства проводника препятствовать прохождению электрического тока и равная отношению напряжения на концах проводника к силе тока, протекающего по нему
где
R — сопротивление;
U — разность электрических потенциалов на концах проводника;
I — сила тока, протекающего между концами проводника под действием разности потенциалов.
В международной системе единиц (СИ) единицей сопротивления является Ом (Ω, Ohm)
Сопротивление однородного проводника постоянного сечения зависит от свойств вещества проводника, его длины, сечения и вычисляется по формуле:
где ρ — удельное сопротивление вещества проводника, l — длина проводника, а S — площадь сечения. Сопротивление однородного проводника также зависит от температуры.
закон
Ома для однородного участка цепи: сила
тока в проводнике прямо пропорциональна
приложенному напряжению и обратно
пропорциональна сопротивлению
проводника.
9. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи.
Электродвижущая сила (ЭДС) — скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних (непотенциальных) сил в источниках постоянного или переменного тока. В замкнутом проводящем контуре ЭДС равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль контура.
ЭДС
можно выразить через напряжённость
электрического поля
сторонних сил (
).
В замкнутом контуре (
)
тогда ЭДС будет равна:
,
где
—
элемент длины контура.
закон Ома для полной цепи: сила тока в полной цепи равна электродвижущей силе источника, деленной на сумму сопротивлений однородного и неоднородного участков цепи.
Сопротивление r
неоднородного участка на рис. 1.8.2
можно рассматривать как внутреннее
сопротивление источника тока. В этом
случае участок (ab) на рис. 1.8.2 является
внутренним участком источника. Если
точки a и b замкнуть проводником,
сопротивление которого мало по сравнению
с внутренним сопротивлением источника
(R << r), тогда в цепи потечет ток
короткого замыкания
10. Электрические цепи. Правила Кирхгофа.
Э
лектри́ческая
цепь — совокупность устройств,
элементов,
предназначенных для протекания
электрического
тока,
электромагнитные процессы в которых
могут быть описаны с помощью понятий
сила
тока
и напряжение
Изображение электрической цепи с помощью условных знаков называют электрической схемой
Электрические
цепи подразделяют на неразветвленные
и разветвленные. На рисунке 1 представлена
схема простейшей неразветвленной цепи.
Во всех элементах ее течет один и тот
же ток. Простейшая разветвленная цепь
изображена на рисунке 2. В ней имеются
три ветви и два узла. В каждой ветви
течет свой ток. Ветвь можно определить
как участок цепи, образованный
последовательно соединенными элементами
(через которые течет одинаковый ток) и
заключенный между двумя узлами. В свою
очередь узел есть точка цепи, в которой
сходятся не менее трех ветвей. Если в
месте пересечения двух линий на
электрической схеме поставлена точка
(рисунок 2), то в этом месте есть
электрическое соединение двух линий,
в противном случае его нет.
первое правило Кирхгофа:
Алгебраическая сумма сил токов для каждого узла в разветвленной цепи равна нулю: I1 + I2 + I3 + ... + In = 0.
|
Второе правило Кирхгофа является следствием обобщенного закона Ома.
алгебраическая сумма произведений сопротивления каждого из участков любого замкнутого контура разветвленной цепи постоянного тока на силу тока на этом участке равна алгебраической сумме ЭДС вдоль этого контура