Закон Ома для участка электрической цепи. Последовательное и параллельное соединения проводников

3.7 Закон Ома для участка электрической цепи. Последовательное и параллельное соединения проводников


Закон Ома: сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концех этого участка, и обратно пропорциональна сопротивлению.

где I - сила тока, U - напряжение, R - сопротивление.

Задание огэ по физике (фипи): Общее сопротивление участка цепи, изображенного на рисунке, равно 9 Ом. Сопротивления резисторов R1 и R2 равны. Чему равно сопротивление каждого резистора?

1) 81 Ом
2) 18 Ом
3) 9 Ом
4) 4,5 Ом
Решение:

так как сопротивления резисторов R1 и R2 равны. (R1=R2=R).
по условию общее сопротивление участка цепи, равно 9 Ом. (Rобщ=9 Ом)

сопротивление каждого резистора R=2·Rобщ, (R=2·9=18 Ом)
Ответ: 2

Задание огэ по физике (фипи): Какую силу тока показывает амперметр?

1) 0,67 А

2) 2,14 А
3) 3 А
4) 5 А
Решение: два резистра по 4 Ом соеденены последовательно, их общее сопротивление 2 Ом (смотрите формулы выше), резистр 3 Ом соединен последовательно, тогда сопротивление всего участка R=3+2=5 Ом.
Напряжение на участке U= 15 В, по закону Ома I=U/R=15/5=3 А
Ответ: 3

Задание огэ по физике (фипи): На рисунке изображён график зависимости силы тока в проводнике от напряжения на его концах. Чему равно сопротивление проводника?

1) 0,25 Ом
2) 2 Ом
3) 4 Ом
4) 8 Ом
Решение: из рисунка видно что при напряжении U=8 В, сила тока I= 2 А, из закону Ома выразим R=U/I=8/2=4 Ом
Ответ: 3

Задание огэ по физике (фипи): Результаты измерения силы тока в резисторе при разных напряжениях на его клеммах показаны в таблице

При условии прямой пропорциональной зависимости между силой тока и напряжением при напряжении 3,5 В сила тока 1) равна 5 А
2) равна 5,5 А
3) равна 7 А
4) не может быть определена
Решение:

из закону Ома выразим R=U/I=2/4=0,5 Ом(берем любую пару U,I)
что бы найти силу тока при U=3,5 В, по закону Ома I=U/R=3,5/0,5=7 А. Ответ: 3

Задание огэ по физике (фипи): Из цепи, состоящей из источника тока, ключа, амперметра и двух параллельно соединённых одинаковых лампочек, удалили одну лампочку. Установите соответствие между физическими величинами и их возможными изменениями при удалении из электрической цепи одной из лампочек.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

Сопротивление цепиСила тока в цепи

Решение: Две одинаковые лампы были подсоеденены параллельно, при удалении из электрической цепи одной из лампочек сопротивление цепи цвеличится, по закону Ома, при увеличении сопротивления сила тока уменьшается.
Ответ: 12
Задание огэ по физике (фипи):
Чему равна сила тока, проходящего по спирали электроплитки, включённой в сеть постоянного тока с напряжением 110 В, если сопротивление спирали равно 20 Ом?
Решение: по закону Ома сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концех этого участка, и обратно пропорциональна сопротивлению. I=U/R=110/20=5,5 Ом Ответ: 5,5
Задание огэ по физике (фипи): Сопротивление реостата увеличили в 2 раза, а приложенное к нему напряжение уменьшили в 2 раза. При этом сила электрического тока, протекающего через реостат,
1) уменьшилась в 4 раза
2) увеличилась в 4 раза
3) уменьшилась в 2 раза
4) не изменилась
Решение: при увеличении сопротивления в 2 раза сила тока уменьшится в 2 раза. Из за увеличения напряжения в 2 раза сила тока уменьшится еще в 2 раза, в итоге сила тока уменьшилась в 4 раза.
Ответ: 1
Задание огэ по физике (фипи): На рисунке приведены графики зависимости силы тока в медных проволоках одинаковой площади поперечного сечения от напряжения на их концах.

Используя рисунок, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.
1) Сопротивление проволоки А равно 104 Ом
2) Сопротивление проволоки Б равно 52 Ом
3) Длина проволоки Б больше длины проволоки А
4) Длина проволоки А больше длины проволоки Б
5) Удельное сопротивление проволоки А равно удельному сопротивлению проволоки Б
Решение: сопротивление найдем по формуле R=U/I, сопротивление проволоки А равно RА=26/4=6,5 Ом, сопротивление проволоки Б равно RБ=26/2=13 Ом, проволоки сделаны из одного вещества (меди) значит удельное сопротивление проволоки А равно удельному сопротивлению проволоки Б, площади поперечного сечения одинаковы, сопротивление будет зависить от длины, RБ>RА следовательно длина проволоки Б больше длины проволоки А.
Ответ: 35
Задание огэ по физике (фипи): На рисунке изображена электрическая цепь, состоящая из источника тока, резисторов 1 и 2 и ключа К.

Как изменятся сила тока в цепи и общее сопротивление цепи, если ключ К замкнуть?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Сила тока в цепи Общее сопротивление цепи

Решение: При замыкании ключа К ток пойдет по проводу, общее сопротивление цепи уменьшается, при уменьшении сопротивления сила така увеличивается.
Ответ: 12

Предыдущая тема       Следующая тема

fizikaege.com

Электрическое сопротивление участка цепи

Электрическое сопротивление для участка цепи определяется при помощи закона Ома. Для того, чтобы понять процессы, происходящие в элементах электрической цепи постоянного тока, необходимо дать общее определение закона Ома.

Закон Ома

Сила тока на участке цепи всегда прямо пропорциональна напряжению на данном участке и обратно пропорциональна сопротивлению участка.

Подобное определение будет верно также для растворов электролитов. Общий закон Ома характерен при описании однородного участка цепи, который не содержит источников тока.

При составлении формул вводятся дополнительные характеристики. Среди них коэффициент пропорциональности. Его записывают в виде $1=R$. Отсюда следует, что $I = \frac{U}{R}$.

$R$ – сопротивление проводника.

Сопротивление принято измерять в омах (Ом).

Закон Ома является главным законом в электротехнике. С помощью его:

  • изучаются и рассчитываются электрические цепи;
  • устанавливается логическое соотношение между сопротивлением и напряжением.

Определение 1

Вольтамперная характеристика – функциональная зависимость элемента участка цепи. Она является очень важной величиной электрических свойств элемента. Такую зависимость можно представить в виде $I = I(U)$.

Подобные характеристики в зависимости от ситуации могут приобретать различные формы и выражения. Наиболее простой вид вольтамперной характеристики выразил в формуле Георг Ом, в честь которого была названа единица сопротивления тока. Ученый подтвердил свою теорию многочисленными экспериментами, применяя опыты к металлическому проводнику.

Закон Ома необходимо понимать на теоретическом и практическом уровне, чтобы решать различные задачи. Если неправильно применять основные параметры закона, то результат приобретает неправильные черты, поэтому допускаются многочисленные ошибки.

Применение закона Ома для участка цепи

Каждый участок электрической цепи можно описать с помощью трех основных величин:

  • сопротивления;
  • напряжения;
  • тока.

Такое сочетание также называют «треугольником Ома», поскольку величины характеризуют все процессы электротехники.

Все производимые расчеты имеют смысл только в тех случаях, когда напряжение на участке цепи выражается в вольтах (В), сопротивление - в омах (Ом), а ток – в амперах (А). При использовании иных единиц измерений или их кратных значений необходимо осуществлять дополнительный ряд действий, чтобы искомый результат полностью соответствовал задачам и целям расчетов. Для этого кратные единицы используемых величин переводят в традиционные величины.

Кратные единицы измерений:

  • милливольты;
  • миллиамперы;
  • мегаомы.

При произведении расчетов в кратных единицах измерений величин напряжение всегда выражается в вольтах.

Для расчета сопротивления на участке цепи по закону Ома необходимо сначала определить ток на заданном участке цепи. Напряжение при этом делят на сопротивление конкретного участка цепи. Эти действия можно производить на любом участке без погрешности.

Для определения напряжения в цепи используют формулу $U = IR$.

Согласно указанной формуле, напряжение на обоих концах участка электрической цепи прямо пропорционально сопротивлению и току. Иными словами, если не стремиться все время изменять сопротивление на данном участке, то при увеличении тока применяется способ увеличения напряжения.

Значительному напряжению в цепи будет соответствовать больший ток. Эти правила действуют при постоянном сопротивлении. Для получении одинакового тока при различных сопротивлениях большее напряжение должно соответствовать большему сопротивлению.

Падение напряжения – это напряжение на определенном участке цепи. Это означает, что напряжение и падение напряжения – идентичные понятия, а слово «падение» никак не связано с потерей некоторого количества напряжения в цепи. Потерю напряжения следует различать от падения напряжения.

Расчет сопротивления

Сопротивление на участке цепи рассчитывается по классической формуле $R = \frac{U}{I}$. Для этого необходимо установить значения напряжения и тока. Сопротивление – отношение напряжения к току.

При многократном увеличении или уменьшении напряжения ток также изменяется в несколько раз в ту или иную сторону. Отношение напряжения к току, которое равно сопротивлению, всегда остается на неизменном уровне.

Сопротивление определенного проводника не зависит от напряжения и тока. Оно будет лежать в зависимости от материала проводника, его длины и площади сечения. Формула для расчета сопротивления на участке цепи очень похожа на формулу для определения тока, однако существует между ними принципиальное различие.

Оно состоит в том, что ток на конкретном участке цепи зависит от напряжения и сопротивления, поэтому изменяется таким же образом. Сопротивление на данном участке цепи – постоянная величина. Она не зависит от изменения значений тока и напряжения, однако равно отношению этих величин.

Вольтамперная характеристика

Закон Ома представляют в виде вольтамперной характеристики. Зависимость между двумя пропорциональными величинами выражается прямой линией на графике. Она проходит через начало координат. Подобную прямую пропорциональную зависимость величин также называют линейной зависимостью.

В графическом выражении закона Ома для участка цепи при отрицательных значениях напряжения и тока также рисуют прямую линию. Это означает, что ток в цепи проходит в разных направлениях одинаково. При большем сопротивлении меньшее значение имеет ток с таким же напряжением.

Вольтамперную характеристику составляют при помощи специальных приборов. Линейными называют такие приборы, у которых характеристика выражается прямой линией, и она проходит через начало координат.

Специалисты при составлении вольтамперной характеристики применяют также понятия линейные сопротивления и линейные цепи.

Определение 2

Нелинейными называют приборы, у которых сопротивление меняется при изменении тока или напряжения. Для таких случаев уже не действует закон Ома.

spravochnick.ru

Чему равно общее сопротивление участка цепи, изображенного на рисунке, если R1 = 1 Ом, R2 = 10 Ом, R3 = 10 Ом, R4 = 5 Ом

Условия задачи неполностью описаны, и её решение наверняка невозможно для компьютерного мозга. Но подключим человеческую логику. 1) Ни при каком соединении всех резисторов невозможно получить 9 Ом и 16 Ом, и варианты № 1 и № 3 - отпадают. 2) Общее сопротивление 26 Ом можно получить ТОЛЬКО при последовательном соединении ВСЕХ резисторов, так что и вариант № 4 также отпадает. 3) Остается вариант № 2 - это 11 Ом, когда, предположим (по порядку обозначений) вначале имеется R1 (1 Ом) , затем два соединенных параллельно резисторов R2 и R3 (совместно дающих сопротивление 10/2 = 5 Ом) , и наконец, последовательно подсоединенный резистор R4 (5 Ом) . Общее сопротивление цепи = R1+R2//R3+R4 = 1+5+5 = 11 Ом.

Где рисунок то?

если сначала R2 R3 параллельно и ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО С НИМИ R1 R4 - то 11ом

-----|R1|---- | | - - | | | | |R| |R| |2 | |3| - - | | -----|R4|---- общее сопротивление 6.2 ома

На будущее смотрите здесь сайт онлайн расчет цепей постоянно и переменного токов <a rel="nofollow" href="http://rgr-tok.ru" target="_blank">http://rgr-tok.ru</a>

touch.otvet.mail.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о