Постоянный ток

Сила тока. Сопротивление. Закон Ома

Мякишев «Физика 10», постоянный ток

◆

Что нужно помнить из 7–9 класса

база 7–9 класса

Сила тока

I = q/t

, закон Ома

I = U/R

, сопротивление

R = \rho l/S

Короткое напоминание2

Амперметр включают последовательно, вольтметр — параллельно участку.

Ток в неразветвлённой цепи одинаков в любом сечении: расходуется энергия, а не заряд.

Подробно — в уроке ОГЭ

Сила тока и условия его существования

Сила тока — заряд, прошедший через сечение за секунду. Для тока нужны свободные заряды и электрическое поле.

I = \dfrac{q}{t}, \qquad I = \dfrac{U}{R}

сила тока в амперах; справа — закон Ома для участка

Ток не «расходуется»2

В неразветвлённой цепи сила тока одинакова в любом сечении — и до лампочки, и после.

Расходуется энергия, а не заряд: заряды никуда не деваются, они движутся по кругу.

⚗

Опыт в Физлабе

Амперметр и вольтметр в цепи

Куда включается каждый прибор и почему именно так.

Открыть опыт

Сопротивление проводника

Растёт с длиной, падает с площадью сечения, а материал задаёт удельное сопротивление.

R = \rho \dfrac{l}{S}

\rho

— удельное сопротивление, Ом·м, а не плотность

Задачи на разрезание и растяжение3

Разрезали проводник пополам — у половины сопротивление вдвое меньше.

Растянули проволоку вдвое — длина выросла в 2 раза, а сечение упало в 2 раза (объём тот же). Сопротивление выросло вчетверо.

Сложили проволоку вдвое — наоборот, сопротивление упало вчетверо.

При растяжении меняются оба параметра. Учесть только длину — типичная ошибка, дающая ответ вдвое меньше нужного.

Вольт-амперная характеристика

У металлического проводника ВАХ — прямая через начало координат. Наклон задаёт сопротивление.

Когда прямая изгибается2

У лампы накаливания нить нагревается, её сопротивление растёт, и ток растёт медленнее напряжения — график загибается вниз.

Закон Ома в форме $I = U/R$ работает при постоянной температуре.

⚗

Опыт в Физлабе

Цепь постоянного тока

Меняй сопротивление и следи за током.

Открыть опыт

Разобранные примеры

К участку цепи сопротивлением

4

Ом приложено напряжение

12

В. Найдите силу тока.разбор

Закон Ома для участка: $I=\dfrac{U}{R}$ .
$I=\dfrac{12}{4}=3$ А.

Ответ:

3

ЭДС источника

12

В, внутреннее сопротивление

1

Ом, внешнее

5

Ом. Найдите ток и напряжение на внешней части.разбор

Закон Ома для полной цепи: $I=\dfrac{\mathcal{E}}{R+r}=\dfrac{12}{6}=2$ А.
$U=IR=2\cdot5=10$ В.
Про внутреннее сопротивление забывают чаще всего: без него получилось бы $2{,}4$ А.

Ответ:

I=2

А,

U=10

Конденсатор. Энергия поля Последовательное и паралле…