Меню

Почему сила тока обратно пропорциональна напряжению

Ток, напряжение и сопротивление — наглядно и понятно.

Ток, напряжение и сопротивление - наглядно и понятно. Для тех кто плохо разбирается что такое ток, напряжение и сопротивление :) Простая и понятная картинка. Почему у нас в учебниках такой не было.

Дубликаты не найдены

Иллюстрация к комментарию

Иллюстрация к комментарию

RadioCharly

Ликбез. Человека убивает ТОК! (НЕ напряжение)

Доброго времени суток, Пикабу!

Попалась на глаза хорошая иллюстрация, отражающая суть заголовка этого поста. Увидев её на просторах интернета, вспомнил очередной спор в одном из РЛ чатов и решил написать эту статью.

Обратите внимание на рисунке на «I» (сила тока), которая как бы отражает «приложенную силу».

Ликбез. Человека убивает ТОК! (НЕ напряжение) Электрический Ток, Напряжение, Высокое напряжение, Низкое напряжение, Ликбез, Безопасность, Закон Ома, Переменный ток, Постоянный ток, Опасность, Длиннопост

Ввиду того, что в повседневной жизни встречается «инфографика», предупреждающая об опасном напряжении, существует некое заблуждение, что убивает человека именно высокое напряжение, а это не совсем верно. Почему? В этом посте попробую внести некую ясность.

Ликбез. Человека убивает ТОК! (НЕ напряжение) Электрический Ток, Напряжение, Высокое напряжение, Низкое напряжение, Ликбез, Безопасность, Закон Ома, Переменный ток, Постоянный ток, Опасность, Длиннопост

Обращаю ваше внимание, что «статическое электричество» имеет очень высокое напряжение и сталкиваемся мы с ним довольно часто. Снимаем свитер или шапку в зимнее время, погладили кошку, прикоснулись к дверной ручке. Это именно те «безобидные удары током», с которыми многие сталкиваются часто. Напряжение там от 1000 вольт и более, но человека оно не убивает!

Ликбез. Человека убивает ТОК! (НЕ напряжение) Электрический Ток, Напряжение, Высокое напряжение, Низкое напряжение, Ликбез, Безопасность, Закон Ома, Переменный ток, Постоянный ток, Опасность, Длиннопост

Тот же самый электрошокер, может иметь напряжение миллион вольт, но при кратковременном воздействии не убивает.

На этом этапе предлагаю вспомнить «Закон Ома» из школьного курса физики (Закон Ома для участка цепи): «Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению участка цепи«. В виде формулы принято его записывать так: I= U/R , где I — сила тока, U — напряжение, R — сопротивление». Есть хорошая инфографика, позволяющая из этой формулы вывести визуально R — сопротивление и U — напряжение:

Ликбез. Человека убивает ТОК! (НЕ напряжение) Электрический Ток, Напряжение, Высокое напряжение, Низкое напряжение, Ликбез, Безопасность, Закон Ома, Переменный ток, Постоянный ток, Опасность, Длиннопост

Так вот, напряжение может быть сколь угодно высоким или сколь угодно низким, но сила тока будет зависеть именно от сопротивления участка цепи по которому этот ток будет протекать!

При сухой чистой и неповрежденной коже сопротивление тела среднестатистического человека может колебаться в пределах 1’000 Ом – 20’000’000 Ом. При увлажнении кожного покрова, высокой влажности окружающего воздуха, а также возможных повреждений кожи сопротивление тела резко падает и может составлять менее 500 Ом. Всё это можно проверить самым обычным бытовым мультиметром.

Условно ток разделяется на три/четыре категории, по степени влияния на здоровье людей:

— «Ощутимый», который доставляет человеку ощутимые раздражения. Безопасная величина принята до 0,001 Ампер (1 миллиампер);

— «Отпускающий» — электрический ток, который ещё не вызывает непреодолимые судорожные сокращений мышц руки, в которой зажат проводник;

— «НЕотпускающий» — это такой ток, который вызывает при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник. (Для переменного тока частотой 50 Гц начинается от 0,01 Ампер (10 миллиампер);

— «Фибрилляционный» – вызывает фибрилляцию внутренних органов, прежде всего, сердца, что может привести к его остановке, сила такого тока превышает 0,1 Ампер (100 миллиампер). Именно он считается уже смертельным.

Ликбез. Человека убивает ТОК! (НЕ напряжение) Электрический Ток, Напряжение, Высокое напряжение, Низкое напряжение, Ликбез, Безопасность, Закон Ома, Переменный ток, Постоянный ток, Опасность, Длиннопост

Таким образом, приняв условно сопротивление тела среднестатистического человека за 1000 Ом и подставив значения в Закон Ома выше, мы получаем (для бытовой сети переменного тока частотой 50 Гц), что опасное напряжение начинается от 10 Вольт, а смертельное напряжение от 100 Вольт!

Считается, что постоянный ток более безопасный, чем переменный. Это утверждение верно для сравнения постоянного тока и «бытового» переменного тока частотой 50 Гц в сетях до 500В. При напряжении выше 500 вольт опасность постоянного тока возрастает. Но одновременно ошибочным будет считать это утверждение, при других частотах (намного более 50 Гц), которые не редко встречаются в деятельности радиолюбителей. Например, на частотах, на которых осуществляется радиообмен имеет место быть пресловутый скин-эффект или поверхностный эффект (когда с ростом частоты большая часть тока течет по поверхности проводника). Т.е. ток как бы огибает самый опасный путь (сердце, мозг, органы дыхания), но тем не менее это вовсе не означает что он становится менее опасным для здоровья.

Абзац выше очень сильно урезан и сокращён, т.к. не позволяет в двух-трёх словах рассмотреть всю природу воздействия переменного тока на человека и сравнить с постоянным. Т.к. кроме закона Ома выше, где описано только активное сопротивление, существует ещё реактивное сопротивление (емкостное и индуктивное) и затронутый мельком скин-эффект.

Важным фактором является так же путь протекания тока по телу человека! Самым опасным путем протекания тока является направление нога-голова, рука-голова, так как при этом путь идет через сердце, мозг, органы дыхания.

Так же определяющим фактором поражения является не только, частота, величина напряжения и сила тока, но и ВРЕМЯ воздействия этого тока на организм! (Временной фактор)

Так же хочу отметить, что в нормативных документах нет понятия и тем более значений смертельного тока как такового, а приводятся лишь предельно допустимые значения токов для определенных условий поражения. Полагаю, что прочитав всё выше описанное для вас становится очевидным почему.

Я постарался использовать в своём посте минимум терминов и донести суть своими, простыми словами. Надеюсь, эта статья помогла внести некую ясность, избавится от заблуждений и понять, что «Человека убивает ТОК, а не напряжение«.

Спасибо за внимание!

anvarinio

Электрическая дуга на разъединителях (часть 5)

anvarinio

Электрическая дуга на разъединителях

Сила тока, напряжение, сопротивление, доходчиво на пальцах

Учитель по электротехнике Михалыч, объяснял нам, тупым учащимся ПТУ — очень доходчиво!

Представим себе длинный коридор — это провод. Теперь представьте, что вы группа ГЭМ-41 стоите в одном конце коридора, и вас начинают гнать палками в другой конец. Вот вы – это ток. Кто вас бьёт — это напряжение. Чем сильнее вас бьют – тем сильнее напряжение, тем быстрее вы бежите в другой конец коридора – тем больше сила тока.

Теперь представьте, что в коридоре расставили стулья – это сопротивление.

Чем больше стульев – тем сильнее сопротивление, тем сложнее вам бежать, тем ниже сила тока.

Vbif18

Электротравматизм

В период наступления теплого периода и школьных каникул, участились случаи электротравматизма взрослых и детей.

Этим постом хотелось бы вот что сказать:

1. «Не ловите рыбу в охранной зоне», так как за этот год мной было уже прочитано около десяти случаев ловли на спиннинг рыбы под названием «ЛЭП», большинство из них закончилось трагедией.

Электротравматизм Электрик, Травма, Электричество, Электрический ток, Дети, Рыбалка, Длиннопост, Техника безопасности, Напряжение

2. Думаю Ваши дети и Вы сами знаете, что

Электротравматизм Электрик, Травма, Электричество, Электрический ток, Дети, Рыбалка, Длиннопост, Техника безопасности, Напряжение

Теперь освоив основные правила и для большего понимания обстоятельств произошедших несчастных случаев с подростками расскажу Вам о них:

Читайте также:  Источник постоянного тока пример

— При игре в прятки подросток прополз под металлическими воротами на территорию подстанции и взобравшись на конструкцию открытого распределительного устройства прикоснулся головой к токоведущим частям.

Подростка доставили в больницу в тяжелом состоянии.

Электротравматизм Электрик, Травма, Электричество, Электрический ток, Дети, Рыбалка, Длиннопост, Техника безопасности, Напряжение

— Двое подростков пробрались на территорию подстанции и отправились изучать её оборудование. В результате приближения к токоведущим частям, на недопустимое расстояние, один из подростков был смертельно поражён электрическим током. О случившимся в службу спасения сообщил друг пострадавшего.

— Группа подростков, находясь в охранной зоне линии электропередач (ЛЭП), не придумала ничего интересней, как забраться на опору ЛЭП. В результате приближения подростка к проводу ЛЭП возникла электрическая дуга, при действии которой произошло возгорание его одежды. Упав на землю произошло возгорание сухой травы вокруг пострадавшего. Очевидец произошедшего вызвал МЧС и оказал первую помощь пострадавшему.

Прибывшей бригадой скорой помощи была констатирована смерть подростка.

Электротравматизм Электрик, Травма, Электричество, Электрический ток, Дети, Рыбалка, Длиннопост, Техника безопасности, Напряжение

— При осмотре ЛЭП, после её отключения от действия защит, бригадой был обнаружен подросток, лежащий на земле со следами ожогов. По словам очевидцев, подросток поднялся на опору, приблизился к проводу и был поражён электрическим током, в результате чего упал на землю.

— Находясь недалеко от трансформаторной подстанции один из подростков, несмотря на предупреждение друзей, решил залезть на её конструкцию. В результате приближения к токоведущим частям он был поражен электрическим током. Упав на землю подростка подхватили друзья, но пройдя несколько метров пострадавший упал.

Прибывшие на место сотрудники скорой констатировали смерть ребёнка.

Электротравматизм Электрик, Травма, Электричество, Электрический ток, Дети, Рыбалка, Длиннопост, Техника безопасности, Напряжение

— Юные паркурщики, бегая по крышам гаражей и перепрыгивая с одного гаражного бокса на другой, решили преодолеть полутораметровое расстояние до крыши трансформаторной подстанции. Одному подростку, к сожалению, удалось преодолеть это расстояние. Перепрыгнув на крышу ТП и приблизившись к проходным изоляторам ввода, подросток получил электротравму не совместимую с жизнью.

*Все фото не относятся к произошедшим случаям, а взяты из сети для информирования читателя.

ezzzik

Шпаргалка

Шпаргалка

MrGerasim

Свободная энергия (или что такое шаговое напряжение)

Чуть не убило мою собаку с утра. Сходил домой, взял прибор и померил — 90-95 вольт на 50 см.

Свободная энергия (или что такое шаговое напряжение) Шаговое напряжение, Физика, Электрический ток, Электричество, Напряжение, Фотография

Какой то погонщик верблюдов фазу заземлил похоже.. стою охраняю до приезда аварийки.

Про электричество понятным языком.

Сейчас я попытаюсь дать ответ на два вопроса, которые неизбежно возникают в постах, где упоминаются электросети.

Что убивает: напряжение или ток?

Почему в паре проводов один из них «фаза», а второй «ноль», если ток в сети переменный?

Объяснять буду просто, «на пальцах», чтобы все поняли, так что профессионалы, не пинайте за профанские аналогии.

Итак, на первый вопрос ответ короткий — убивает ток. Причем очень небольшой, порядка 300mA для постоянного тока и 100mA для переменного. Но сразу возникает вполне резонный вопрос: почему человека не убивают, скажем, блоки питания мобильных телефонов, или простые батарейки, ведь они выдают и более высокий ток. Дело в том, что в электрической цепи ток — величина производная. Чтобы определить его величину, нужно напряжение разделить на сопротивление. Электрическое сопротивление человеческой кожи довольно велико, так что при небольших напряжениях и ток получается очень незначительный. Сопротивление может меняться в больших пределах, это зависит от состояния кожи, влажности, температуры, и т.д. Оно может достигать десятков и сотен тысяч Ом. При анализе опасности поражения человека током, принимается условное значение в 1000 Ом. (на самом деле, среднее значение выше, но раз уж так заведено)

Теперь к практике. Берем большой и страшный аккумулятор от автомобиля, который может обеспечивать ток в сотни А (в тысячи раз выше смертельного!) и. хватаемся за контакты голыми руками. Умерли? Нет. Даже ничего не почувствовали. Потому что напряжение всего 12v, соответственно ток 12/1000=0,012А.

Вот так и получается, что убивает ток, но без напряжения он существовать не может.

А что же тогда за страшные цифры указываются на блоках питания и аккумуляторах? Это максимальный ток, который они способны обеспечить. Предположим, у нас компьютерный блок питания, обеспечивающий ток 10 А при напряжении 12 V. Если мы подключаем нагрузку 10 Ом, получаем ток 12/10=1.2 А. С нагрузкой 5 Ом, ток получается 2,4 А. Подключаем нагрузку 1 Ом (ток соответственно должен быть 12 А) и блок питания либо выключается, если там есть защитная схема, либо начинает перегреваться, просаживать напряжение и т.д. Потому что сопротивление нагрузки требует больший ток, чем питальник может обеспечить.

Теперь второй вопрос: почему в паре проводов один из них «фаза», а второй «ноль», если ток в сети переменный?

Для начала нужно в полной мере осмыслить, что такое напряжение. Напряжение — разность электрических потенциалов. Напряжение не может быть на одном проводе. Это разница, а разница может быть как минимум между двумя точками.

Допустим, у нас есть батарейка на 1,5 вольта. Это значит, что электрический потенциал одного контакта на 1,5V выше, чем у другого. Можно сказать, что у нее с одной стороны ноль, а с другой +1,5V. А можно сказать, что у нее со стороны плюса ноль, а со стороны минуса -1,5V. Это не важно, за ноль можно принять любую часть схемы. А теперь соединим последовательно две такие батарейки, на краях этой конструкции получается разница потенциалов 3V. Но, опять же, это не «абсолютное» напряжение (такового вообще быть не может) а именно напряжение одного полюса, относительно другого. И за ноль можно принять любую точку — как один из полюсов, так и контакт в центре между батарейками. Ноль это лишь условность — точка отсчета. Неизменно одно — там где электрический потенциал выше — там плюс.

Теперь вернемся к бытовой электрической сети. Один из ее проводников — ноль. Его электрический потенциал равен земле, это точка равновесия, от нее идут все отсчеты. А вот фаза — второй проводник, обладающий электрическим потенциалом, относительно этого нуля. Причем как положительным, так и отрицательным, в этом и заключается суть переменного тока. То есть, в определенный момент времени у нас фаза +220V, а ноль это ноль, получается, что фаза это плюс, а ноль — минус. Но проходит доля секунды и фаза становится -220V. То есть, потенциал фазы ниже нуля — фаза становится минусом, а ноль плюсом. Ноль остается на месте, а фаза 100 раз в секунду (50 полных циклов) меняет свое состояние [+220] [-220] [+220] [-220]. Так и получается, что в системе ноль и фаза постоянны, а минус и плюс меняются местами.

Читайте также:  Первая помощь при поражении электрическим током или молнией электротравма

Источник

Закон Ома

Закон Ома — физический закон, определяющий зависимость между электрическими величинами — напряжением, сопротивлением и током для проводников.
Впервые открыл и описал его в 1826 году немецкий физик Георг Ом, показавший (с помощью гальванометра) количественную связь между электродвижущей силой, электрическим током и свойствами проводника, как пропорциональную зависимость.
Впоследствии свойства проводника, способные противостоять электрическому току на основе этой зависимости, стали называть электрическим сопротивлением (Resistance), обозначать в расчётах и на схемах буквой R и измерять в Омах в честь первооткрывателя.
Сам источник электрической энергии также обладает внутренним сопротивлением, которое принято обозначать буквой r.

Закон Ома для участка цепи

Со школьного курса физики всем хорошо известна классическая трактовка Закона Ома:

Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника и обратно пропорциональна его сопротивлению.

Это значит, если к концам проводника сопротивлением R = 1 Ом приложено напряжение U = 1 Вольт, тогда величина тока I в проводнике будет равна 1/1 = 1 Ампер.

Отсюда следуют ещё два полезных соотношения:

Если в проводнике, сопротивлением 1 Ом, протекает ток 1 Ампер, значит на концах проводника напряжение 1 Вольт (падение напряжения).

Если на концах проводника есть напряжение 1 Вольт и по нему протекает ток 1 Ампер, значит сопротивление проводника равно 1 Ом.

Вышеописанные формулы в таком виде могут быть применимы для переменного тока лишь в том случае, если цепь состоит только из активного сопротивления R.
Кроме того, следует помнить, что Закон Ома справедлив только для линейных элементов цепи.

Предлагается простой Онлайн-калькулятор для практических расчётов.

Закон Ома. Расчёт напряжения, сопротивления, тока, мощности.
После сброса ввести два любых известных параметра.

Закон Ома для замкнутой цепи

Если к источнику питания подключить внешнюю цепь сопротивлением R, в цепи пойдёт ток с учётом внутреннего сопротивления источника:

I — Сила тока в цепи.
— Электродвижущая сила (ЭДС) — величина напряжения источника питания не зависящая от внешней цепи (без нагрузки). Характеризуется потенциальной энергией источника.
r — Внутреннее сопротивление источника питания.

Для электродвижущей силы внешнеее сопротивление R и внутреннее r соединены последовательно, значит величина тока в цепи определится значением ЭДС и суммой сопротивлений: I = /(R+r) .

Напряжение на выводах внешней цепи определится исходя из силы тока и сопротивления R соотношением, которое уже рассматривалось выше: U = IR.
Напряжение U, при подключении нагрузки R, всегда будет меньше чем ЭДС на величину произведения I*r, которую называют падением напряжения на внутреннем сопротивлении источника питания.
С этим явлением мы сталкиваемся достаточно часто, когда видим в работе частично разряженные батарейки или аккумуляторы.
По мере разряда, увеличивается их внутреннее сопротивление, следовательно, увеличивается падение напряжение внутри источника, значит уменьшается внешнее напряжение U = — I*r.
Чем меньше ток и внутреннее сопротивление источника, тем ближе по значению его ЭДС и напряжение на его выводах U.
Если ток в цепи равен нулю, следовательно, = U. Цепь разомкнута, ЭДС источника равна напряжению на его выводах.

В случаях, когда внутренним сопротивлением источника можно пренебречь (r ≈ 0), напряжение на выводах источника будет равно ЭДС ( ≈ U ) независимо от сопротивления внешней цепи R.
Такой источник питания называют источником напряжения.

Закон Ома для переменного тока

При наличии индуктивности или ёмкости в цепи переменного тока необходимо учитывать их реактивное сопротивление.
В таком случае запись Закона Ома будет иметь вид:

Здесь Z — полное (комплексное) сопротивление цепи — импеданс. В него входит активная R и реактивная X составляющие.
Реактивное сопротивление зависит от номиналов реактивных элементов, от частоты и формы тока в цепи.
Более подробно ознакомится с комплексным сопротивлением можно на страничке импеданс.

С учётом сдвига фаз φ, созданного реактивными элементами, для синусоидального переменного тока обычно записывают Закон Ома в комплексной форме:

— комплексная амплитуда тока. = Iampe jφ
— комплексная амплитуда напряжения. = Uampe jφ
— комплексное сопротивление. Импеданс.
φ — угол сдвига фаз между током и напряжением.
e — константа, основание натурального логарифма.
j — мнимая единица.
Iamp , Uamp — амплитудные значения синусоидального тока и напряжения.

Нелинейные элементы и цепи

Закон Ома не является фундаментальным законом природы и может быть применим в ограниченных случаях, например, для большинства проводников.
Его невозможно использовать для расчёта напряжения и тока в полупроводниковых или электровакуумных приборах, где эта зависимость не является пропорциональной и её можно определять только с помощью вольтамперной характеристики (ВАХ). К данной категории элементов относятся все полупроводниковые приборы (диоды, транзисторы, стабилитроны, тиристоры, варикапы и т.д.) и электронные лампы.
Такие элементы и цепи, в которых они используются, называют нелинейными.

Замечания и предложения принимаются и приветствуются!

Источник

Ток, напряжение, сопротивление. Закон Ома.

Электроика для начинающих

Мы начинаем публикацию материалов новой рубрики «Основы электроники«, и в сегодняшней статье речь пойдет о фундаментальных понятиях, без которых не проходит обсуждение ни одного электронного устройства или схемы. Как вы уже догадались, я имею ввиду ток, напряжение и сопротивление 🙂 Кроме того, мы не обойдем стороной закон Ома, который определяет взаимосвязь этих величин, но не буду забегать вперед, давайте двигаться постепенно.

Итак, давайте начнем с понятия напряжения.

Напряжение.

По определению напряжение — это энергия (или работа), которая затрачивается на перемещение единичного положительного заряда из точки с низким потенциалом в точку с высоким потенциалом (т. е. первая точка имеет более отрицательный потенциал по сравнению со второй). Из курса физики мы помним, что потенциал электростатического поля — это скалярная величина, равная отношению потен­циальной энергии заряда в поле к этому заряду. Давайте рассмотрим небольшой пример:

Потенциал и напряжение.

В пространстве действует постоянное электрическое поле, напряженность которого равна E . Рассмотрим две точки, расположенные на расстоянии d друг от друга. Так вот напряжение между двумя точками представляет из себя ни что иное, как разность потенциалов в этих точках:

В то же время не забываем про связь напряженности электростатического поля и разности потенциалов между двумя точками:

И в итоге получаем формулу, связывающую напряжение и напряженность:

В электронике, при рассмотрении различных схем, напряжение все-таки принято считать как разность потенциалов между точками. Соответственно, становится понятно, что напряжение в цепи — это понятие, связанное с двумя точками цепи. То есть говорить, к примеру, «напряжение в резисторе» — не совсем корректно. А если говорят о напряжении в какой-то точке, то подразумевают разность потенциалов между этой точкой и «землей». Вот так плавно мы вышли к еще одному важнейшему понятию при изучении электроники, а именно к понятию «земля» 🙂 Так вот «землей» в электрических цепях чаще всего принято считать точку нулевого потенциала (то есть потенциал этой точки равен 0).

Читайте также:  Отличие цепи тока от цепи напряжения

Давайте еще пару слов скажем о единицах, которые помогают охарактеризовать величину напряжения. Единицей измерения является Вольт (В). Глядя на определение понятия напряжения мы можем легко понять, что для перемещения заряда величиной 1 Кулон между точками, имеющими разность потенциалов 1 Вольт, необходимо совершить работу, равную 1 Джоулю. С этим вроде бы все понятно и можно двигаться дальше 🙂

А на очереди у нас еще одно понятие, а именно ток.

Ток, сила тока в цепи.

Что же такое электрический ток?

Давайте подумаем, что будет происходить если под действие электрического поля попадут заряженные частицы, например, электроны… Рассмотрим проводник, к которому приложено определенное напряжение:

Ток в цепи.

Из направления напряженности электрического поля (E) мы можем сделать вывод о том, что \phi_1 > \phi_2 (вектор напряженности всегда направлен в сторону уменьшения потенциала). На каждый электрон начинает действовать сила:

где e − это заряд электрона.

И поскольку электрон является отрицательно заряженной частицей, то вектор силы будет направлен в сторону противоположную направлению вектора напряженности поля. Таким образом, под действием силы частицы наряду с хаотическим движением приобретают и направленное (вектор скорости V на рисунке). В результате и возникает электрический ток 🙂

Ток — это упорядоченное движение заряженных частиц под воздействием электрического поля.

Важным нюансом является то, что принято считать, что ток протекает от точки с более положительным потенциалом к точке с более отрицательным потенциалом, несмотря на то, что электрон перемещается в противоположном направлении.

Носителями заряда могут выступать не только электроны. Например, в электролитах и ионизированных газах протекание тока в первую очередь связано с перемещением ионов, которые являются положительно заряженными частицами. Соответственно, направление вектора силы, действующей на них (а заодно и вектора скорости) будет совпадать с направлением вектора E . И в этом случае противоречия не возникнет, ведь ток будет протекать именно в том направлении, в котором движутся частицы 🙂

Для того, чтобы оценить ток в цепи придумали такую величину как сила тока. Итак, сила тока ( I ) — это величина, которая характеризует скорость перемещения электрического заряда в точке. Единицей измерения силы тока является Ампер. Сила тока в проводнике равна 1 Амперу, если за 1 секунду через поперечное сечение проводника проходит заряд 1 Кулон.

Мы уже рассмотрели понятия силы тока и напряжения, теперь давайте разберемся каким образом эти величины связаны. И для этого нам предстоит изучить, что же из себя представляет сопротивление проводника.

Сопротивление проводника/цепи.

Термин «сопротивление» уже говорит сам за себя 🙂

Итак, сопротивление — физическая величина, характеризующая свойства проводника препятствовать (сопротивляться) прохождению электрического тока.

Рассмотрим медный проводник длиной l с площадью поперечного сечения, равной S :

Сопротивление цепи.

Сопротивление проводника зависит от нескольких факторов:

  • удельного сопротивления проводника \rho
  • длины проводника l
  • площади поперечного сечения проводника S

Удельное сопротивление — это табличная величина. Формула, с помощью которой можно вычислить сопротивление проводника выглядит следующим образом:

Для нашего случая \rho будет равно 0,0175 (Ом * кв. мм / м) — удельное сопротивление меди. Пусть длина проводника составляет 0.5 м, а площадь поперечного сечения равна 0.2 кв. мм. Тогда:

Как вы уже поняли из примера, единицей измерения сопротивления является Ом 🙂

С сопротивлением проводника все ясно, настало время изучить взаимосвязь напряжения, силы тока и сопротивления цепи.

Закон Ома.

И тут на помощь нам приходит основополагающий закон всей электроники — закон Ома:

Закон Ома.

Рассмотрим простейшую электрическую цепь:Как следует из закона Ома напряжение и сила тока в цепи связаны следующим образом:

Пусть напряжение составляет 10 В, а сопротивление цепи равно 200 Ом. Тогда сила тока в цепи вычисляется следующим образом:

Как видите, все несложно 🙂 Пожалуй на этом мы и закончим сегодняшнюю статью, спасибо за внимание и до скорых встреч!

Источник



Разъясняем закон Ома буквально на пальцах и картинках (5 фото)

Вспоминаем формулировку закона Ома: сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению, приложенному к этому участку, и обратно пропорциональна сопротивлению.
Теперь разберем эту, не самую, на первый взгляд простую, формулировку.

Первое понятие: сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению, приложенному к этому участку.
Это понять довольно несложно: прямая зависимость: чем выше прикладываем напряжение, тем большую получаем величину тока! Выше напряжение — сильнее ток!

Второе понятие: и обратно пропорциональна сопротивлению.
Тут тоже довольно понятно: чем выше сопротивление, тем ниже сила тока.

Формула закона Ома

Легко и быстро находить нужные вам значения по этой формуле помогают такие вот подсказки, основанные на «магическом треугольнике».

А теперь — веселые картинки

А теперь - веселые картинки

Чтобы еще легче было понять, давайте рассмотрим его на знакомом примере из жизни — с водопроводной водой.
«Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению, приложенному к этому участку».
Вода — это ток. Течение — сила тока, давление воды — это напряжение, а труба — это проводник. Ясно, что чем выше мы поднимем бачок, тем выше станет давление воды (напряжение) и тем сильнее станет течение воды (сила тока). Опусти мы бачок — уменьшится давление (напряжение) и соответственно, ниже станет течение (сила тока).
Прямая зависимость. Чем выше напряжение, тем сильнее сила тока, очень наглядно.

Разъясняем закон Ома буквально на пальцах и картинках

Теперь проверим на жизненных реалиях вторую часть формулировки закона Ома, добавим в нашу водопроводную схему понятие сопротивления. То есть нарисуем в трубе с водой заслонку.
«Сила тока на участке цепи обратно пропорциональна сопротивлению.»
Если опускать в трубе заслонку (повышая сопротивление), она будет мешать току воды, соответственно, сила течения (сила тока) снижается. И наоборот, при поднятии заслонки (снижая сопротивление) мы видим увеличение силы тока.
Чем выше сопротивление — тем меньше сила тока, чем ниже сопротивление, тем выше сила тока. Логично.

Источник