Закон Ома для ділянки кола

Закон Ома для повного (замкненого) кола

Електричний струм - це напрямлений рух заряджених частинок. Для виникнення й існування електричного струму необхідна наявність вільних заряджених частинок та електричного поля, дія якого створює й підтримує їхній напрямлений рух. З’єднані провідниками джерело струму, споживач електричної енергії, вмикач (вимикач) утворюють найпростіше електричне коло. Креслення, на якому умовними позначеннями показано, з яких елементів складається електричне коло і в який спосіб ці елементи з’єднані між собою, називають електричною схемою.

За напрямок струму в колі умовно прийнято напрямок, у якому б рухалися по колу позитивно заряджені частинки, тобто напрямок від позитивного полюса джерела струму до негативного. Для кількісного опису струму в провіднику застосовують такі фізичні величини:сила струму (характеризує власне електричний струм);напруга (характеризує поле, яке створює струм);опір (характеризує провідник);електрорушійна сила.

Основними умовами існування електричного струму є:наявність вільних заряджених частинок;наявність джерела струму, що створює електричне поле, дія якого зумовлює впорядкований рух вільних заряджених частинок;замкненість електричного кола, що забезпечує циркуляцію вільних заряджених частинок.

Сила струму - це фізична величина, що характеризує електричний струм і чисельно дорівнює заряду, який проходить через поперечний переріз провідника за одиницю часу. Силу струму позначають символом I та визначають за формулою: де q - заряд, який проходить через поперечний переріз провідника за час t. Одиниця сили струму в СІ - ампер: [I] = 1 A. Прилад для вимірювання сили струму - амперметр. Амперметр вмикають у коло послідовнозі споживачем, в якому вимірюють силу струму.

Електрична напруга на ділянці кола - це фізична величина, яка чисельно дорівнює роботі електричного поля з переміщення одиничного позитивного заряду по цій ділянці. Напругу позначають символом U і в загальному випадку визначають за формулою: де A - робота, яку виконує (або може виконати) електричне поле з переміщення заряду q по даній ділянці кола.

Одиниця напруги в СІ - вольт: [U] = 1 В.1 В - це така напруга на ділянці кола, за якої електричне поле виконує роботу 1 Дж, переміщуючи по цій ділянці заряд, що дорівнює 1 Кл: Прилад для вимірювання напруги - вольтметр. Вольтметр приєднують до електричного колапаралельно ділянці,на якій вимірюють напругу.

Електричний опір — це фізична величина, яка характеризує властивість провідника протидіяти проходженню електричного струму. Одиниця електричного опору в СІ - ом: [R] = 1 Ом. 1 Ом - це опір такого провідника, в якому за напруги на кінцях 1 В сила струму дорівнює 1 А:

Опір провідника, який має незмінний поперечнийпереріз, дорівнює:де ρ — питомий опір речовини, з якої виготовлений провідник; l — довжина провідника; S — площа поперечного перерізу провідника.

Електрорушійна сила ε - це фізична величина, що характеризує енергію сторонніх сил джерела струму й вимірюється роботою сторонніх сил (тобто сил неелектростатичного походження), виконаною для переміщення одиничного позитивного електричного заряду. Одиниця електрорушійної сили — вольт.

Згідно із законом Ома, для однорідної ділянки кола сила струму І на ділянці кола прямо пропорційна прикладеній напрузі U й обернено пропорційна опорові R цієї ділянки Формулу закону Ома записують і в такому вигляді: U = IR, де добуток IR називають спадом напруги на даній ділянці кола. Для ділянки, що не містить джерела струму, поняття напруги та спаду напруги збігаються.

Джерело струму, як і будь-який провідник, має певний опір, який називають внутрішнім опором джерела і позначають r, на відміну від опору зовнішнього кола R. По закону Ома, для зовнішньої та внутрішньої ділянок кола можна записати Uвн = Ir, Uзн = IR. Тоді ε = IR + Ir, сума спадів напруг на зовнішній і внутрішній ділянках кола дорівнює ЕРС джерела. Закон Ома для повного кола: Сила струму в замкненому електричному колі прямо пропорційна електрорушійній силі джерела струму й обернено пропорційна повному опору кола.

Відео:https://www.youtube.com/watch?v=Is. PRd. JCha-khttps://www.youtube.com/watch?v=g. Cvl. WT9 I-ushttps://www.youtube.com/watch?v=ZS6 Hb. HT5i-c