Меню

Зависимость силы тока от напряжения 8 класс пересказ

Зависимость силы тока от напряжения — формула, график и законы

Фундаментальной связью в электричестве является зависимость силы тока от напряжения. Благодаря этому закону, экспериментально установленном Омом в 1826 году, созданы различные измерительные приборы. Удалось исследовать физику короткого замыкания. Формулу можно применять для систем, которые зависят от электросопротивления. Пожалуй, разработка любой электрической сети невозможна без использования этого открытия.

Зависимость силы тока от напряжения - формула, график и законы

Общие сведения

Любое физическое тело состоит из молекул и атомов. Эти частицы взаимодействуют между собой. Они могут притягиваться друг к другу или отталкиваться. В изолированной системе элементарные частицы являются носителями заряда. В спокойном состоянии, то есть когда на тело не оказывается внешнего воздействия, алгебраическая сумма энергии частиц всегда постоянная величина. Это утверждение называется законом сохранения электрического заряда.

Зависимость силы тока от напряжения - формула, график и законы

Частицы хаотично могут перемещаться по кристаллической решётке, но их движение компенсируется. Поэтому ток не возникает. Но если к телу приложить внешнюю силу, то свободные электроны начинают двигаться в одну сторону. Это упорядоченное движение заряженных частиц и называют электрическим током. Количественно его можно описать через силу.

Упорядочено заряды заставляет двигаться электрическое поле, вдоль линий которого и происходит перемещение. Впервые этот термин ввёл Фарадей. Он сумел выяснить, что вокруг любого носителя существует особый вид материи, влияющий на поведение других частиц. За силовую характеристику электрического поля было взято отношение действующей силы к величине заряда, помещённого в данную точку: E = F / q. Назвали эту характеристику напряжённостью.

Изучение поля позволило экспериментально открыть принцип суперпозиции. То есть установить, что напряжённость поля, созданного системой зарядов, равна геометрической сумме величин, существующих у отдельных носителей: E = Σ E1 + E2 +…+ En. Напряжённость прямо пропорциональна напряжению, которое, в свою очередь, равняется разности потенциалов между двумя точками.

По сути, это работа электрического поля, совершаемая для переноса единичного заряда из одного места в другое: U = A / q = E * d, где d – расстояние между точками. Значение напряжения зависит от нескольких факторов:

  • строения тела;
  • температуры;
  • сопротивления.

Самое большее влияние оказывает последняя величина. Именно она характеризует способность материала препятствовать прохождению тока, то есть определяет проводимость. Сопротивление зависит от длины проводника и его сечения: R = (p * l) / S, где p – параметр обратный удельной проводимости (справочное значение). Он численно равняется сопротивляемости однородного проводника единичной длины и площади сечения.

Подтверждение закона Ома

Бум исследования электрических явлений пришёлся на конец XVIII – начало XIX веков. Такие учёные, как Фарадей, Ампер, Вольт, Эрстед, Кулон, Лачинов, Ом провели ряд экспериментов, которые позволили Максвеллу создать теорию электромагнитных явлений.

Зависимость силы тока от напряжения - формула, график и законы

Огромную роль в открытии новых знаний сыграл опыт Ома исследовавшего, от чего зависит сила тока в цепи. Немецкий физик ставил опыты над проводимостью различных материалов. Для этого он использовал электрическую цепь, в разрыв которой подключал проводники разной длины и замерял силу тока.

Изначально учёный не смог установить закономерность. Всё дело в том, что для своих опытов Ом использовал химическую батарею. Друг учёного Поггендорф предложил взять термоэлектрический источник тока. В итоге физик смог проследить зависимость. Описал он её так: частное от a, разделённого на l + b, где b определяет интенсивность воздействия на проводника длиною l, причём a и b — постоянные, зависящие соответственно от действующей силы и сопротивления элементов цепи.

Обычно при изучении закона в седьмом классе средней школы учитель демонстрирует эту зависимость на практических уроках. Для этого чтобы ученики удостоверились в справедливости утверждения, преподаватель собирает электрическую цепь, в состав которой входят:

  • вольтметр – прибор для измерения напряжения, включается параллельно измеряемому проводнику;
  • амперметр – устройство для замера тока, подключается последовательно с измеряемым телом;
  • регулируемый источник электродвижущей силы (ЭДС).

Суть опыта заключается в подключении проводников с разной длиной. Измеренные результаты заносят в таблицу. Она должна иметь примерно следующий вид:

Первое тело Второе тело Третье тело
U, В I, А U, В I, А U, В I, А
1 0,5 1 0,4 1 0,2
2 1 2 0,6 2 0,3
3 1,5 3 0,8 3 0,4
4 2 4 1 4 0,5

Проведя анализ таблицы, можно сделать вывод. Если для любого тела напряжение разделить на соответствующую ему силу тока, то получится одно и то же число. Следовательно, это отношение является свойством проводника. Для первого оно равно двум, второго – пяти, а третьего – десяти. При одинаковых токах в третьем случае число больше, значит, это тело оказывает большее сопротивление току.

Полученные значения по факту и являются величинами, обратными проводимости. Обозначают их буквой R (resistance).

График зависимости

По результатам эксперимента Ом построил график зависимости силы тока от сопротивления, который напоминает собой левую часть параболы. Современная запись закона Ома имеет вид: I = U / R. Звучит она следующим образом: ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален электрическому сопротивлению.

Но при разработке приборов или исследовании участка цепи перед учёными и инженерами стоит задача, прежде всего, выяснить зависимость тока от напряжения. Поэтому ими строится график, в котором по оси абсцисс откладывают значение потенциала, а ординат — силы тока. В итоге если отложить соответствующие точки, то должна получиться прямая линия. Это говорит о том, что зависимость величин линейная. То есть во сколько раз увеличивается напряжение, во столько же возрастает сила тока.

Зависимость силы тока от напряжения - формула, график и законы

Такого вида график называется вольт-амперной характеристикой (ВАХ). Но при реальных измерениях изменение ток зависит ещё от температуры. Установлено, что при нагреве сопротивление проводника увеличивается. Поэтому прямая на ВАХ будет иметь меньший угол наклона. Кроме того, ток может быть двух видов:

  • постоянный – сила не изменяется от времени;
  • переменный – изменяющийся по синусоидальному закону.

Поток носителей заряда для второго вида описывается гармоническим законом: I(t) = Im * cos (wt + f), где: w – циклическая частота, f – сдвиг фаз относительно напряжения, Im – наибольшее значение тока. Тогда изменение напряжения во времени можно записать так: U(t) = Um * cos (wt). В этом случае закон Ома примет вид: I = U / Z, где Z – полное сопротивление цепи.

Читайте также:  Постоянный ток чем добиться

Зависимость силы тока от напряжения - формула, график и законы

График зависимости силы тока от времени, впрочем, как и напряжения, будет представлять собой синусоиду. Если отложить их на одном рисунке, то при активном сопротивлении (резистор) фазы величин будут совпадать друг с другом. В схеме, содержащей реактивные составляющие, а это ёмкость, и индуктивность, фаза тока соответственно будет опережать и отставать от напряжения. Угол изменения составит девяносто градусов.

Графики зависимости позволяют определить мощность. Сделать это можно, воспользовавшись формулой: P = U * I * cos(f). Чтобы построить график мощности, нужно аппроксимировать на ось t точки синусоиды I(t) и U(t), в которых параметры изменяют свой знак.

Характеристика P(t) будет также описываться по гармоническому закону. Причём в каждой этой точке линя изменит направление.

Простейшие задачи

Зависимость, установленную экспериментальным путём, широко используют при проектировании электронных схем различных устройств. С помощью закона Ома рассчитывают нужное сопротивление резисторов для той или иной цепи, вычисляют значение тока при определённом напряжении.

Вот некоторые из таких заданий:

Зависимость силы тока от напряжения - формула, график и законы

Зависимость силы тока от напряжения - формула, график и законы

  • Пусть имеется схема, подключённая к источнику, выдающему 60 вольт. Определить, какой ток потечёт через резистор 30 Ом. Согласно правилу, связывающему три фундаментальных величины: I = U / R. Так как по условию все нужные данные известны, то необходимо их просто подставить в формулу и выполнить вычисления: I = 60 В / 30 Ом = 2 А. Задача решена. Ответ: через резистор потечёт ток равный двум амперам.
  • Построить графики зависимости для двух проводников имеющих сопротивление пять и пятнадцать ом. В задании требуется нарисовать ВАХ. Так как напряжения не указаны, то их можно брать любыми. Используя формулу Ома, нужно определить ток для произвольных значений потенциала. График зависимости – прямая. Значит, нужно отложить две точки. Чтобы правильно разметить значения необходимо выбрать масштаб. Поэтому вначале следует посчитать максимальное значение тока. Пусть за наибольшее напряжение будет принято U = 50 В. Тогда, Im1 = 50 / 5 = 10 А, Im2 = 50 / 10 = 5 А. Теперь останется отложить полученный результат на графике и провести линию через ноль и эти точки.
  • Определить ток, потребляемый электрочайником, если его спираль имеет сопротивление 40 Ом, а напряжение сети равно 220 вольт. Пример решается по простой формуле: I = U / R = 220 В / 40 Ом = 5, 5 А. Задача решена.
  • В вольтметре, показывающем 120 вольт, ток составляет 15 миллиампер. Найти сопротивление прибора. Из формулы зависимости можно выразить сопротивление. Оно будет равно: R = U / I. При этом, чтобы получить правильный ответ, миллиамперы следует перевести в амперы. Решение будет иметь вид: R = 120 В / 15 * 10 -3 А = (120 * 10 3 ) / 15 = 8 * 10 3 Ом = 8 кОм. Итак, внутреннее сопротивление вольтметра составит восемь килоом.

    Следует отметить, что в школьных задачах не учитываются характеристики источника тока.

    По умолчанию считают, что он имеет бесконечно малое внутреннее сопротивление. Но на самом деле это не так. Электродвижущая сила генератора электрической энергии затрачивается как на внутренние, так и внешние потери. Поэтому формула закона Ома для полной цепи имеет вид: I = (U0 + U) / R + r, где: U0 – внутреннее падение напряжения, r0 – сопротивление источника.

    Источник

    Зависимость силы тока от напряжения

    Тема урока: Зависимость силы тока от напряжения.

    Класс: 8.

    Форма проведения: урок-исследование.

    Тип учебного занятия: изучение и первичное закрепление новых знаний и способов деятельности.

    Цели учебного занятия:

    Образовательные:

    • создать условия для исследования зависимости силы тока от напряжения;
    • направлять и регулировать деятельность учащихся по осуществлению опытов, при выполнении которых определяется зависимость силы тока от напряжения.

    Развивающие:

    • содействовать развитию у школьников умений использовать научные методы познания: наблюдение, гипотеза, эксперимент;
    • создать условия для активизации мышления школьников;
    • содействовать развитию у учащихся речевых навыков, умения самостоятельно формулировать выводы;
    • содействовать развитию у школьников умения самостоятельно проводить физические эксперименты;

    Воспитательные:

    • содействовать развитию у учащихся чувства взаимопонимания и взаимопомощи в процессе совместного выполнения эксперимента;
    • содействовать развитию у учащихся умения работать в группе, сотрудничать, выслушивать товарища, уважать мнение оппонента.

    Технические и дидактические средства:

    • компьютер с мультимедийным проектором;
    • матрица исследования и рабочие листы урока (приложение №1,№2);
    • презентация к уроку;
    • микро-лаборатория по электричеству
    • ноутбуки

    Структура урока:

    1. Организационный этап – 1 мин
    2. Этап актуализации опорных знаний учащихся – 8 мин
    3. Этап усвоения новых знаний и способов действий – 25 мин
    4. Физкультминутка – 2 мин
    5. Этап первичного понимания изученного – 4 мин
    6. Этап информации о домашнем задании – 1 мин
    7. Этап подведения итогов занятия – 2 мин
    8. Этап рефлексии – 2 мин

    Ход урокa

    Этапы урока

    Содержание деятельности

    Работа с ИАД

    (Презентация)

    Учитель: Добрый день, дорогие ребята! Я очень рада вас видеть. Думаю, что на сегодняшнем уроке физики будет интересно всем, но особенно тем, кто интересуется наукой, любит узнавать новое и проводить различные исследования.

    Сегодня каждый из вас сможет побывать в роли ученого и совершит для себя открытие в области «Электричество».

    Слайд№1, закладка «опрос»

    Рисунок 1

    Этап актуализации опорных знаний учащихся

    Ответы на поставленные вопросы учитель отражает на ИАД.

    Учитель: Мы привыкли к тому, что электрический ток наш незаменимый помощник. Он может дать свет, тепло, связь, приводит в движение различные механизмы, облегчающие труд человека.

    Ребята, скажите, а что такое электрический ток?

    Ученик: Электрический ток — это упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.

    Учитель: Что нужно создать в проводнике, чтобы в нем возник и существовал электрический ток?

    Ученик: Чтобы получить электрический ток в проводнике, надо создать в нем электрическое поле.

    Учитель: Как называется устройство, с помощью которого создается и длительное время поддерживается электрическое поле в проводнике?

    Ученик: Такое устройство называется источником ток

    Учитель: Ребята, что мы получим, когда с помощью проводов соединим источник тока, потребитель электрической энергии и замыкающие устройства?

    Ученик: Мы получим простейшую электрическую цепь.

    Учитель: Ребята, что вы видите на демонстрационном столе?

    Ученик: Собрана электрическая цепь, состоящая из источника тока, резистора, амперметра, ключа и вольтметра.

    Читайте также:  Приведенное значение тока во вторичной обмотке

    Учитель: Какие измерительные приборы есть в данной электрической цепи?

    Ученик: Амперметр и вольтметр.

    Учитель: Какие физические величины измеряют эти приборы?

    Ученик: Амперметр измеряет силу тока, вольтметр напряжение.

    Учитель: Что такое сила тока?

    Ученик: Сила тока – это физическая величина, которая показывает, какой заряд проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени.

    Учитель: Какая физическая величина называется напряжением?

    Ученик: Напряжение – это физическая величина, показывающая, какую работу совершает электрическое поле по перемещению заряда из одной точки в другую.

    Учитель: Подаем напряжение. И изменяем его.

    Учитель плавно изменяет напряжение между концами проводника. Ребята обращают внимание на изменение показания амперметра.

    Учитель формулирует проблемный вопрос: Ребята, как вы считаете, почему изменяется показание амперметра?

    Ученики выдвигают гипотезу: Вероятно, существует какая-то связь (зависимость) между силой тока и напряжением.

    Учитель: Будут ли другие версии?

    Ученики в основном придерживаются данного предположения.

    Учитель: Да действительно, сила тока зависит от напряжения. И сегодняшний урок мы посвятим изучению этой зависимости. Я предлагаю вам сформулировать тему сегодняшнего занятия, которая станет темой нашего исследования.

    Ученик: Тема нашего сегодняшнего урока: «Зависимость между силой тока и напряжением» (при необходимости учитель корректирует).

    Учитель: Любой ученый ведет записи, опираясь на план. Я предлагаю вам записывать нужную информацию в маршрутном листе урока, а в качестве плана использовать матрицу исследования (Приложение №1 – матрица исследования.docx). Обратимся к маршрутному листу (Приложение №2 маршрутный лист урока.docx) и запишем в него тему, она звучит так: «Зависимость силы тока от напряжения». Опираясь на тему, поставим цель исследования. Ваши предложения?

    Ученик: Определить (установить) как зависит сила тока от напряжения.

    Учитель: Цель предполагает решение ряда задач. Какие задачи перед собой мы поставим? Для их формулирования вам помогут вопросы на доске.

    Рисунок 2

    Рисунок 3

    Рисунок 4

    Рисунок 5

    Рисунок 6

    Рисунок 7

    Рисунок 8

    Рисунок 9

    На доске: Что? Где? Как? С помощью чего? Зачем?

    Ученики формулируют задачи урока:

    Что? Получить информацию по теме исследования.

    Где? Из различных источников (книги, Интернет — ресурсы, справочники).

    Что? Провести лабораторные исследования, направленные на изучение зависимости силы тока от напряжения.

    С помощью чего? Подготовить необходимое оборудование для проведения исследования (источник тока, амперметр, вольтметр, провода).

    Зачем? Для того, чтобы достигнуть цель исследования.

    Тема появляется на ИАД

    Этап усвоения новых знаний и способов действий

    Учитель: Для получения теоретической информации по теме исследования посетим кафедру теоретической физики научно-исследовательского института сотрудниками, которого вы будите на сегодняшнем уроке. Обратимся к источникам информации — учебнику «Физика-8» автора А.В. Перышкина и Интернет- ресурсам (те, у кого на столе ноутбук).

    Учитель: В течение 4 минут вы, как настоящие исследователи работаете с источником информации и выполняете первое задание в маршрутном листе урока.

    Задание: заполните пропуски в тексте и подготовьте рассказ о зависимости силы тока от напряжения (обращение к тексту учебника на страницах 119-120)

    По истечении положенного времени.

    Учитель: Есть желающие поделиться результатами работы с учебником?

    Ученик зачитывает:

    Мы знаем, что электрический ток в цепи – это упорядоченное движение заряженных частиц.

    Для существования электрического тока необходимо наличие свободных заряженных частиц и электрическое поле.

    Чем сильнее действие электрического поля на заряженные частицы, тем больший заряд переносится через поперечное сечение проводника за единицу времени, а значит больше сила тока в цепи. Так как действие электрического поля характеризуется физической величиной — напряжением, значит, можно сказать, что сила тока на участке цепи зависит от напряжения. Во сколько раз увеличивается напряжение, во столько раз увеличивается сила тока, следовательно, сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника.

    Учитель: Менделеев Д. И. обращал внимание исследователей на то, что теория, не проверяемая опытом, при всей красоте концепции теряет вес, не признается; практика, не опирающаяся на взвешенную теорию, оказывается в проигрыше и убытке.

    Учитель: Учитывая мнение великого русского ученого, предлагаю перейти в физическую лабораторию и выполнить лабораторные исследования, разделившись на группы: у каждого ряда свое задание, на выполнение которого отводиться 4 минуты.

    Но прежде всего надо учесть, что у электричества со всеми плюсами есть и одно несомненное отрицательное свойство — потенциальная угроза для жизни и здоровья. Именно поэтому, пользуясь электричеством, необходимо соблюдать технику безопасности. Так как вы изучаете электрические явления уже не первый урок, то с правилами ТБ при работе с электричеством, вы знакомы. Перечислите их.

    Ученики вспоминают ТБ:

    • Необходимо быть внимательными и дисциплинированными, точно выполнять указания учителя.
    • Размещать приборы, материалы, оборудование на своём рабочем месте таким образом, чтобы исключить их падение или опрокидывание.
    • При сборке электрической схемы использовать провода с наконечниками, без видимых повреждений изоляции, избегать пересечений проводов.
    • Источник тока подключать в последнюю очередь.
    • Собранную электрическую схему включать только после проверки ее учителем.
    • Не прикасаться к элементам цепи, находящимся под напряжением и без изоляции.

    Учитель: Перед выполнением лабораторного исследования немного отдохнем.

    Рисунок 10

    Проходит физкультминутка.

    Учитель: Можно приступить к выполнению лабораторного исследования.

    Дети выполняют задание.

    Учитель: По результатам экспериментов заполним таблицу.

    Представители различных групп выходят к ИАД и заполняют таблицу.

    Источник

    Закон Ома

    Конспект по физике для 8 класса «Закон Ома». Как сила тока зависит от напряжения. Как сила тока зависит от сопротивления. Как формулируется закон Ома.

    Закон Ома

    Мы изучили три физические величины, характеризующие протекание электрического тока в цепи: силу тока, напряжение и сопротивление. Возникает вопрос, как эти три величины связаны между собой. На этот вопрос ответил немецкий учёный Г. Ом, сформулировав в 1827 г свой знаменитый закон, который носит его имя.

    ЗАВИСИМОСТЬ СИЛЫ ТОКА ОТ НАПРЯЖЕНИЯ

    Экспериментально установим, каково соотношение между силой тока и напряжением при неизменном сопротивлении цепи. Соберём электрическую цепь, состоящую из источника тока, резистора, ключа, амперметра и вольтметра. В качестве источника тока будем использовать устройство, которое позволяет изменять выходное напряжение от 0 до 15 В. После каждого изменения напряжения будем снимать показания приборов и записывать их в таблицу.

    Читайте также:  Сила электрического тока это количество прошедших через сечение проводника в единицу времени

    Опыт показывает, что во сколько раз увеличивается напряжение на участке цепи, во столько же раз увеличивается и сила тока на этом участке, т. е. сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах этого проводника: I

    Построим график зависимости силы тока от напряжения, использовав в качестве значений данные из таблицы. Этот график представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат.

    График зависимости силы тока от напряжения называется вольт-амперной характеристикой цепи.

    ЗАВИСИМОСТЬ СИЛЫ ТОКА ОТ СОПРОТИВЛЕНИЯ

    Проверим, как зависит сила тока в цепи от сопротивления при постоянном напряжении в цепи.

    В той же электрической цепи будем поддерживать постоянное напряжение, равное 4,5 В. Но вместо одного сопротивления используем магазин сопротивлений. Для каждого сопротивления измерим силу тока в цепи и данные запишем в таблицу.

    Если по данным таблицы построить график зависимости силы тока от сопротивления, то он уже не будет прямой линией. Кривая, проведённая по экспериментальным точкам, представляет собой гиперболу.

    Итак, опыт показывает, что, чем больше сопротивление проводника, тем меньше сила тока при одном и том же напряжении между концами проводника. Поэтому сила тока в проводнике обратно пропорциональна сопротивлению проводника: I

    ЗАКОН ОМА

    Обобщая результаты обоих опытов, можно утверждать, что сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна сопротивлению.

    Это утверждение называется законом Ома для участка цепи и записывается следующим образом:

    I = U / R

    Закон Ома справедлив только для проводников, у которых сопротивление не зависит от приложенного напряжения и силы тока. К таким проводникам относят металлические проводники, уголь и электролиты. Сопротивление газов зависит от приложенного напряжения, и потому для газов закон Ома не выполняется.

    Любопытно, что открытие закона Ома предвосхитил богатый английский лорд Генрих Кавендиш, который занимался физикой и химией в качестве хобби. Кавендиш опубликовал всего 18 научных работ, однако гораздо большее их число так и осталось неизвестными современникам. Блестящие эксперименты Кавендиша с электричеством, проведённые в домашней лаборатории, стали известны только после публикации в 1879 г. Дж. Максвеллом его избранных работ.

    Георг Симон Ом (1787—1854) — немецкий физик, установил основной закон электрической цепи, названный его именем.

    Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Закон Ома».

    Источник

    

    Зависимость силы тока от напряжения

    Величина силы тока

    По определению силой тока называется физическая величина равная величине заряда q, прошедшего через поперечное сечение проводника за время t:

    Если сила тока не зависит от времени, то такой электрический ток называется постоянным. Рассмотрим далее именно такой случай, когда ток постоянен. Измерить величину заряда чрезвычайно трудно, поэтому в 1826 г. немецкий физик Георг Ом поступил следующим образом: в электрической цепи, состоящей из источника напряжения (батареи) и сопротивления, он измерял величину тока при разных значениях сопротивления. Затем, не меняя величину сопротивления, он стал изменять параметры источника напряжения, подключая сразу, например, два-три источника. Измеряя величину тока в цепи, он получил зависимости силы тока от напряжения U и от сопротивления R.

    Схема измерений тока и напряжения Георга Ома

    Рис. 1. Схема измерений тока и напряжения Георга Ома.

    Закон Ома

    В результате проведенных исследований Георг Ом обнаружил, что отношение напряжения U между концами металлического проводника, являющегося участком электрической цепи, к силе тока I в цепи есть величина постоянная:

    где R электрическое сопротивление. Данная формула называется законом Ома, который до сих пор является основным расчетным инструментом при проектировании электрических и электронных схем.

    Если по оси абсцисс отложить значения напряжения, а по оси ординат — значения тока в цепи при данных значениях напряжения, то получится график зависимости силы тока I от напряжения U.

    График зависимости силы тока от напряжения

    Рис. 2. График зависимости силы тока от напряжения.

    Из этого графика видно, что эта зависимость линейная. Угол наклона прямой зависит от величины сопротивления. Чем больше R, тем меньше угол наклона.

    График зависимости силы тока от сопротивления

    Рис. 3. График зависимости силы тока от сопротивления.

    Если зафиксировать напряжение U и по оси абсцисс откладывать значения R электрического сопротивления, то из полученного графика видно, что эта зависимость уже нелинейная — с ростом сопротивления поведение тока описывает обратно пропорциональной функцией — гиперболой.

    Закон Ома перестает работать при больших величинах тока, так как начинают работать дополнительные эффекты, связанные с тепловым разогревом вещества, ростом температуры. В газах при больших токах возникает пробой, ток растет лавинообразно, отклоняясь от линейного закона.

    От чего зависит величина сопротивления

    Эксперименты показывают, что сопротивление проводника прямо пропорционально его длине L и обратно пропорционально площади поперечного сечения S:

    где ρ удельное электрическое сопротивление вещества.

    Единицы измерения

    В международной системе единиц СИ единица измерения электрического сопротивления называется “ом” в честь физика Георга Ома. По определению электрическим сопротивлением 1 Ом обладает участок цепи, на котором падает напряжение 1 В при силе тока 1 А.

    Единица измерения удельного сопротивления получается производной от единиц величин, входящих в фориулу: сопротивления, длины и площади. То есть в системе СИ получатся, что если R = 1 Ом, S = 1 м 2 , а L = 1 м, то ρ = 1 .

    Это и есть единица измерения удельного сопротивления. Но на практике оказалось, что у реальных проводов площади сечений гораздо меньше 1 м 2 . Поэтому было решено при вычислении ρ использовать значение площади S в мм 2 , чтобы итоговое значение имело компактный вид. Тогда получаются более удобные (меньше нулей после запятой) для восприятия числовые значения удельного сопротивления:

    Величину тока измеряют амперметром, а величину напряжения — вольтметром. При проведении очень точных измерений, необходимо учитывать внутреннее сопротивление этих приборов.

    Что мы узнали?

    Итак, мы узнали, что зависимость силы тока в электрической цепи описывается с помощью закона Ома. Сила тока I прямо пропорциональна величине U напряжения, и обратно пропорциональна сопротивлению R.

    Источник