Сила тока в проводнике равна 2а какой станет сила тока если сопротивление увеличить в 2 раза а напряжение в 6 раз?
Сила тока в проводнике равна 2а какой станет сила тока если сопротивление увеличить в 2 раза а напряжение в 6 раз.
Сила тока увеличится в 3 раза.
Чему равна сила тока в проводнике сопротивление 2кОм при напряжении на нем 4В?
Чему равна сила тока в проводнике сопротивление 2кОм при напряжении на нем 4В.
Как изменится сила тока в цепи если при неизменном напряжении сопротивление проводника увеличить в 3 раза?
Как изменится сила тока в цепи если при неизменном напряжении сопротивление проводника увеличить в 3 раза.
Зависит ли сопротивление проводника от силы тока в проводника?
Зависит ли сопротивление проводника от силы тока в проводника?
От напряжения на концах проводника ?
При увеличении силы тока в проводнике вдвое, напряжение и сопротивление?
При увеличении силы тока в проводнике вдвое, напряжение и сопротивление.
Через проводник протекает ток?
Через проводник протекает ток.
Если за счет изменения напряжения сила тока увеличилась в 2 раза то как изменилась мощность выделяющаяся на этом проводнике.
На рисунке 41 представлен график зависимости силы тока от напряжения в проводнике?
На рисунке 41 представлен график зависимости силы тока от напряжения в проводнике.
Определите : а)При каком напряжении в сила тока в проводнике равна А3 б)сопротивление проводника.
Сопротивление проводника ?
А) не зависит от напряжения и силы тока б) зависит только от силы тока в) зависит только от напряжения г0 зависит от напряжения и силы тока.
Как изменится сила тока в цепи, если увеличить сопротивление проводника в 3 раза ?
Как изменится сила тока в цепи, если увеличить сопротивление проводника в 3 раза ?
Определите сопротивление проводника если при напряжении 10в сила тока нем равна 2а?
Определите сопротивление проводника если при напряжении 10в сила тока нем равна 2а.
Два проводника соединены параллельно?
Два проводника соединены параллельно.
Сопротивление первого проводника равна 2 Ом, сила тока в нем 2 А, сила тока во втором — 1 А.
Нужно найти общую силу тока, напряжение в цепи, общее сопротивление и сопротивление второго проводника.
Чему равна сила тока в лампе при напряжении 4, 5 в, если ее сопротивление 15 Ом?
Чему равна сила тока в лампе при напряжении 4, 5 в, если ее сопротивление 15 Ом.
Как изменится сила тока в лампе, если напряжение увеличится в 2 раза?
Изменится ли при этом ее сопротивление?
На странице вопроса Сила тока в проводнике равна 2а какой станет сила тока если сопротивление увеличить в 2 раза а напряжение в 6 раз? из категории Физика вы найдете ответ для уровня учащихся студенческий. Если полученный ответ не устраивает и нужно расшить круг поиска, используйте удобную поисковую систему сайта. Можно также ознакомиться с похожими вопросами и ответами других пользователей в этой же категории или создать новый вопрос. Возможно, вам будет полезной информация, оставленная пользователями в комментариях, где можно обсудить тему с помощью обратной связи.
P. S. T1 — период обращения минутной стрелки (1 час), а T2 — период обращения часовой стрелки (12 часов).
1) E (потенц) = m * g * h h = E : mg = 5000 : 50 = 100метров 3) 80см = 0. 8 м Е = mgh m = E : hg = 24000 : 8 = 3000кг.
Они как бы оттягиваются друк от друга смотря какой ток.
1) в газообразном, так как расстояние между болекулами больше чем в жидких и твердых веществах.
Рассмотрите такой вариант : 1. P₁ = 10⁷ ; V₁ = 0. 02 ; T₁ = 289 °K ; P₂ = 10⁵ ; T₂ = 273°K. 2. V₂ = P₁V₁ * T₂ / (T₁ * P₂) V₂ = 273 * 2 / 289≈1. 889 м³.
Источник
Обновлено: 09.02.2023
Как изменится сила тока, протекающего по проводнику, если напряжение между концами проводника и площадь его сечения увеличить в 2 раза?
2) уменьшится в 4 раза
3) увеличится в 2 раза
4) увеличится в 4 раза
Согласно закону Ома, сила тока, сопротивление проводника и напряжение между его концами связаны соотношением Сопротивление проводника обратно пропорционально площади его сечения: Следовательно, увеличение и напряжения между концами проводника, и площади сечения в 2 раза приведет к увеличению силы тока в 4 раза.
Добрый день. Нашла в интернете такую информацию: «Сила тока зависит от заряда частицы, концентрации частиц, скорости направленного движения частиц и площади поперечного сечения проводника.» Получается, что сила тока не зависит от напряжения? Или информация неполная?
Правильную, хорошую информацию нашли. Просто не путайте определения физических величин и законы, их связывающие. Ведь если посмотреть на хорошо известную формулу-определение силы тока, то там тоже нет напряжения: (сила тока — это физическая величина, показывающая, какой заряд протекает через поперечное сечение проводника в единицу времени). А вот для связи силы тока и напряжения есть закон Ома. А о чем он нам говорит? Закон Ома утверждает, что для проводника сила тока пропорциональна напряжению, при этом для разных проводников коэффициент пропорциональности разный, так что величина силы тока зависит помимо напряжения еще и от величины сопротивления.
Еще один пример, емкость конденсатора равна . Но ведь Вы отсюда не будете делать вывод, что емкость плоского конденсатора не зависит от площади пластин и расстояния между ними 
А по поводу найденной Вами информации: по сути, это просто перефразированная немного формула . Действительно, представим себе, для простоты, цилиндрический проводник, по которому течет ток. Ток — это направленное движение заряженных частиц. Ясно, что у этого направленного движения есть некоторая скорость . Пусть — величина заряда частиц тока, а — их концентрация. Тогда а время через поперечное сечение проводника площадью успеют пройти только заряды, находящиеся от этого сечения на расстоянии, не большем , то есть из объема . В этом объеме находится заряженных частиц. Следовательно, за время они пронесут через поперечное сечение проводника заряд . Таким образом, по определению, сила тока равна . Вот вам зависимость силы тока от величины заряда, концентрации, площади поперечного движения и скорости направленного движения
Как изменится сила тока в проводнике при увеличении напряжения на нем в два раза. закон ома. закон ома
Увеличится в два раза.
Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению. Следовательно, с увеличением сопротивления ток уменьшается, а с уменьшением — растет. Увеличивается напряжение — увеличивается сила тока, уменьшается напряжение и ток уменьшается. Юзай формулу, подставляй простые числа для расчета и будет понятно, о чем речь
I=U/R
Как изменится сила тока,проходящего через проводник,если увеличить в 2 раза напряжение между его концами,а площадь сече
Задача формулируется так: Как изменится сила тока, проходящего через проводник, если увеличить в 2 раза напряжение между его концами, а площадь сечения проводника уменьшить в 2 раза?
1) не изменится 3) увеличится в 2 раза
2) уменьшится в 2 раза 4) увеличится в 4 раза
Сила тока определяется законом Ома I = U/R, а зависимость сопротивления проводника от его длины и площади поперечного сечения R = ro*L/S. Получаем I = U*S / ro*L, U — напряжение, S — площадь поперечного сечения, ro — удельное сопротивление, L — длина проводника. Записываем для первого и второго случая:
I1 = U1*S1 / ro*L
I2 = U2*S2 / ro*L
Находим отношение I2/I1 = U2*S2/U1*S1 = (U2/U1) * (S2/S1), подставляем значения и решаем, U2/U1 = 2, S2/S1 = 0,5 находим как изменится ток: I2/I1 = 2*0,5 = 1 — ток не изменится.
Задачи по теме «Постоянный ток»
Как изменится сила тока в резисторе, если подаваемое напряжение увеличить в 2 раза, а его сопротивление уменьшить в 3 раза.
Ответ: в 6 раз увеличится.
Кусок проволоки сопротивлением R = 80 Ом разрезали на четыре равные части и полученные части соединили параллельно. Каково сопротивление соединенной таким образом проволоки?
Ответ: R = 5 Ом.
Амперметр, включенный последовательно с резистором сопротивлением R , показывает силу тока I . Подключенный к этому резистору вольтметр показывает напряжение U . Чему равно внутреннее сопротивление вольтметра?
Задача 4.
Найдите полное сопротивление R показанной на рисунке цепи, если R 1 = R 2 = R 5 = R 6 = 3,0 Ом; R 3 = 20 Ом, R 4 = 24 Ом. Найдите силу тока, идущего через каждый резистор, если к цепи приложено напряжение U = 36 В.
Ответ : R = 18 Ом ; I 1 = I 6 = 2,0 А , I 3 = 1,2 А , I 2 = I 4 = I 5 = 0,80 А .
Задача 5.
Определите показания вольтметра с внутренним сопротивлением 150 Ом в схеме, показанной на рис. R 1 = 2 Ом, R 2 = 9 Ом, R 3 = 3 Ом, R 4 = 7 Ом.
Найдите сопротивления R 2 и R 3 в схеме, показанной на рис., если при подключении источника с напряжением 110 В падение напряжения на этих сопротивлениях равно соответственно 10 и 15 В. R 1 = 10 Ом, R 4 = 15 Ом. Какую силу тока покажет амперметр с ничтожно малым сопротивлением, если его подключить между точками А и В ?
Ответ: 2 Ом; 20/9 Ом; 43,2 А.
Найдите напряжение на резисторе сопротивлением R (рис.).
Милливольтметр, соединенный последовательно с резистором сопротивлением 800 Ом, показывает напряжение 12 мВ. Сколько покажет тот же милливольтметр при том же внешнем напряжении, если его соединить последовательно с резистором сопротивлением 300 Ом? Сопротивление прибора 1,2 кОм.
Два проводника с температурными коэффициентами сопротивления α 1 и α 2 имеют при 0 ºС сопротивления R 01 и R 02 . Чему равен температурный коэффициент сопротивления проводника, составленного из двух данных проводников, соединенных: а) последовательно; б) параллельно?
Для измерения температуры применили железную проволоку, имеющую при температуре t = 10 ºС сопротивление R = 15 Ом. При некоторой температуре t 1 сопротивление ее стало R 1 = 18 Ом. Определите эту температуру, если температурный коэффициент сопротивления железа α = 0,006 К -1 .
Электрическая лампочка накаливания потребляет силу тока I = 0,2 А. Диаметр вольфрамового волоска d = 0,02 мм, температура волоска при горении лампы t = 2000 ºС. Определите напряженность E электрического поля в волоске. Удельное сопротивление вольфрама ρ 0 = 5,6∙10 -8 Ом∙м, температурный коэффициент сопротивления α = 4,6∙10 -3 К -1 .
При включении в электрическую цепь проводника диаметром d = 0,5 мм и длиной l = 470 мм разность потенциалов на концах проводника оказалась равной U = 1,2 В при силе тока в цепи I = 1 А. Определите удельное сопротивление ρ материала проводника.
Медная проволока массой m = 300 г имеет электрическое сопротивление R = 57 Ом. Найдите длину проволоки l и площадь ее поперечного сечения S .
В медном проводнике, площадь сечения которого S = 0,17 мм 2 , сила тока I = 0,15 А. Определить плотность тока j в этом проводнике. Удельное сопротивление меди ρ = 1,7∙10 -8 Ом∙м.
Ответ: j = 8,8∙10 5 А/м 2 .
Участок цепи состоит из стальной проволоки длиной l 1 = 2 м с площадью поперечного сечения S 1 = 0,48 мм 2 , соединенной последовательно с никелиновой проволокой длиной l 2 = 1 м и площадью поперечного сечения S 2 = 0,21 мм 2 . Какое напряжение надо подвести к участку, чтобы получить силу тока I = 0,6 А? Удельное сопротивление стали ρ 1 = 12∙10 -8 Ом∙м. Удельное сопротивление никелина ρ 2 = 42∙10 -8 Ом∙м.
Разность потенциалов на концах проволоки длиной 5 м равна 4,2 В. Определите плотность тока в проволоке при температуре 120 ºС, если ее удельное сопротивление и температурный коэффициент сопротивления равны соответственно 2∙10 -7 Ом∙м и 0,006 К -1 .
Какую мощность можно передать потребителю по медным проводам сечением 18 мм 2 , имеющим общую длину 1,5 км, если напряжение на электростанции 230 В, а допустимые потери напряжения в проводах не должны превышать 10 %? Удельное сопротивление меди ρ = 1,7∙10 -8 Ом∙м.
Какого сечения надо взять медный провод для устройства линии электропередачи от электростанции до потребителя, расположенного на расстоянии l = 1 км, чтобы передать потребителю мощность Р = 8 кВт? Напряжение на станции U = 130 В, допустимая потеря напряжения на линии β = 8 %. Удельное сопротивление меди ρ = 1,7∙10 -8 Ом∙м.
Напряжение на шинах электростанции равно U 0 = 10 кВ, расстояние до потребителя l = 500 км. Станция должна передать потребителю мощность Р = 100 кВт. Потери напряжения в проводах не должны превышать z = 4 %. Вычислите массу медных проводов на участке электростанция – потребитель. Плотность и удельное сопротивление меди равны соответственно D = 8,9∙10 3 кг/м 3 и ρ = 1,7∙10 -8 Ом∙м. Какой должна быть масса проводов, если напряжение увеличить в два раза?
Линия электропередачи имеет сопротивление R = 250 Ом. Какое напряжение должно быть на зажимах генератора для того, чтобы при передаче по этой линии к потребителю мощности Р = 25 КВт потери в линии не превышали β = 4 % передаваемой потребителю мощности?
Линия имеет сопротивление 300 Ом. Какое напряжение должен давать генератор, чтобы при передаче потребителю мощности 25 кВт потери в линии не превышали 4 % передаваемой мощности?
Какую работу совершает электрический ток в электродвигателе настольного вентилятора за время t = 30 с, если при напряжении U = 220 В сила тока в двигателе I = 0,1 А?
Ответ: А = 660 Дж.
При напряжении U = 120 В в электрической лампе за время t = 0,5 мин израсходована энергия W = 900 Дж. Определить силу тока в лампе.
Ответ: I = 0,25 А.
Электрическая плитка при силе тока I = 5 А за время t = 3 мин потребляет энергию W = 1080 кДж. Рассчитать сопротивление плитки.
Ответ: R = 24 Ом.
Какую работу совершает электродвигатель пылесоса за 25 мин, если при напряжении 220 В сила тока в электродвигателе 1,25 А, а КПД его 80 %?
Ответ: А = 330 кДж.
Полностью разряженный аккумулятор емкостью 60 А∙ч должен заряжаться от сети с напряжением 8 В в течение 50 ч. Его внутреннее сопротивление 1 Ом. Какова электродвижущая сила аккумулятора?
Электроплитка, рассчитанная на напряжение U 0 , при включении в сеть с этим напряжением потребляют мощность Р 1 = 250 Вт. Какую мощность будут потреблять две такие плитки, включенные в сеть последовательно (параллельно), если номинальная мощность плитки Р 0 = 300 Вт? Изменением сопротивления плиток вследствие нагревания пренебречь.
При включении электромотора в сеть с напряжением U = 120 В напряжение на клеммах распределительного щита падает на z = 20 %. Сопротивление подводящих проводов вместе с сопротивлением генератора составляет R = 14 Ом. Какую полезную мощность развивает электромотор, если его КПД η = 0,65?
Задача 29.
В цепи, схема которой изображена на рис., сопротивления всех резисторов известны и равны соответственно R 1 = 2 Ом, R 2 = 5 Ом, R 3 = 2 Ом, R 4 = 40 Ом, R 5 = 10 Ом. Сила тока в резисторе R 4 I 4 = 0,5 А. Определите силу тока во всех остальных резисторах и напряжение на зажимах цепи.
Ответ: I 1 = 7,5 А; I 2 = 5 А; I 3 = 2,5 А; I 5 = 2 А; U = 40 В.
Задача 30.
В цепи, схема которой представлена на рис., R 1 = 10 Ом, R 2 = 40 Ом; приложенное к зажимам цепи напряжение U = 120 В. Определите сопротивление резистора R 3 , если сила тока в нем I 3 = 2 А.
Задача 31.
В схеме, изображенной на рис., сопротивления резисторов, емкость конденсатора и напряжение на зажимах цепи известны. Определите заряд на конденсаторе.
Задача 32.
Каков заряд пластин конденсатора С в цепи, схема которой изображена на рис.? Сопротивления резисторов R 1 , R 2 и R 3 и напряжение U считаются известными.
Задача 33.
Два элемента, электродвижущие силы которых ε 1 = 2 В и ε 2 = 1 В, соединены по схеме, показанной на рис. Сопротивление резистора R = 0,5 Ом. Внутренние сопротивления элементов одинаковы и равны r = 1 Ом каждое. Определите силы токов в элементах и резисторе. Сопротивление подводящих проводов не учитывать.
Задача 34.
Найдите разность потенциалов между точками А и С , В и D в цепи, схема которой приведена на рис.
З адача 35.
Определите силу тока I в резисторе R 2 (рис.), если ε 1 = 8 В, r 1 = 1 Ом, ε 2 = 10 В, r 2 = 2 Ом, R 1 = 15 Ом, R 2 = 2 Ом.
Задача 36.
В схеме, изображенной на рис., заданы сопротивления R 1 и R 2 . Определить сопротивление R , при котором рассеиваемая на нем мощность будет максимальной. Какого условие того, что ток, проходящий через сопротивление R , будет равен нулю?
Задача 37.
Электрическая цепь составлена из двух батарей с э.д.с. ε 1 и ε 2 и четырех одинаковых резисторов сопротивлением R каждый (рис.). Какая мощность рассеивается на этих резисторах?
В цепь включены последовательно три проводника сопротивлением R 1 = 5 Ом, R 2 = 6 Ом, R 3 = 12 Ом (рис.). Какую силу тока показывает амперметр и каково напряжение между точками А и В , если показание вольтметра U = 1,2 В?
Ответ: I = 0,2 А; U AB = 4,6 В.
Задача 39.
Определите разность потенциалов между точками a и b (рис.).
Задача 40.
Определите силу тока в проводнике сопротивлением 3 R (рис.).
Определить разность потенциалов на конденсаторе в схеме (рис.), содержащей два одинаковых сопротивления R и два одинаковых источника питания ε . Внутренним сопротивлением источников тока пренебречь.
Ответ:
Читайте также:
- Кто такая фриск и чара из андертейл
- Как отключить пати в соло рейтинг дота 2
- Space engineers как рассчитать количество двигателей
- Как играть в соседа в реальной жизни
- Noir and dark sims 4 что это
как увеличить силу тока?
Большинство электрических процессов протекают в проводах в соответствии с законами Ома. В соответствии с проверенными временем формулами подтверждено, что сила тока в проводниках напрямую зависит от напряжения в сети, а также нагрузки, создаваемой сопротивлением.
Точного и однозначного ответа на вопрос, как увеличить силу тока, дать нельзя. Фактически величина эта зависит от целого ряда параметров. Но чтобы более глубоко разобраться с проблематикой вопроса, предлагаем немного вспомнить основы электротехники.
Сила тока как один из параметров электрической цепи
Прежде чем попытаться разобраться и узнать, как увеличить силу тока в цепи, а также понять, можно ли это сделать практически, необходимо понять, что из себя представляет электрический ток. Фактически – это направленное, упорядоченное движение в одном направлении заряженных частиц, находящихся внутри проводника. Обязательным условием для обеспечения такого движения является наличие замкнутого контура.
Внутри проводника движутся положительно заряженные электроны и свободные ионы. Важно понимать, что такое движение не обходится без сопутствующих физических явлений и процессов, а именно – нагревание проводника, а также химическое воздействие на материал.
От каких других параметров зависит сила тока в проводнике в конкретный момент времени?
I в цепи повысить можно (теоретически) меняя целый ряд других параметров, таких как:
- Сопротивление. Зависимость между параметрами здесь обратно пропорциональная. Уменьшение R (измеряется в Ом) приводит к автоматическому увеличению тока.
- Напряжение. Если рассматривать ситуацию с точки зрения практического действия закона Ома, т получается, если увеличить напряжение, то сила тока тоже возрастет.
Это основные параметры. Кроме них, на исследуемый параметр влияние оказывают такие факторы, как напряженность магнитного поля и число витков катушки (прямая зависимость). Непосредственное воздействие на величину тока также происходит при изменении мощности передаваемого на ротор усилия.
Необходимо учесть и диаметр проводников, используемых в собранной замкнутой электрической цепи. При недостаточном размере повышается риск перегрева проводника и, как следствие, перегорания. Также учитываются и основные параметры генератора (величина рабочего тока, диапазон напряжения и частоты, а еще – скорость вращения ротора).
Повышение силы тока в цепи: несколько возможных вариантов действий
У различных категорий пользователей достаточно часто возникают такие ситуации, при которых необходимо внести определенные изменения в параметры действующей. Ранее собранной и апробированной сети. Увеличить силу постоянного тока, протекающего в замкнутом контуре той или иной цепи можно, есть даже несколько различных вариантов и способов практических действий. Но при этом важно понимать – сделать это безопасно удастся только в том случае, если обеспечить принятие мер по защите электроприборов. Для этого потребуется использовать ряд специальных устройств.
1 способ
Самое простое решение задачи – увеличение подаваемого на вход в цепь напряжения. Так, например, если в цепи с сопротивлением в 20 Ом установлено напряжение 3 вольта, то сила тока здесь по закону Ома, составляет 0,15 А. Если ввести в цепь дополнительное устройство, еще один источник питания с тем же U = 3В, то и сила тока возрастет вдвое и составит 3А.
2 способ
Уменьшение сопротивления. Если в цепи снизить нагрузку вдвое, с 2 Ом до 1 Ом, то получим следующий результат: 2 В: 1 Ом = 2 А. Таким образом, удвоение происходит автоматически на аналогичную величину (если в цепи нет других источников, потребителей и устройств, способных оказывать воздействие на эффективность функционирования цепи и ее параметры). Естественно, если увеличить сопротивление, то сила тока уменьшится.
3 способ
Меняем параметры проводников. Для этого потребуется собрать цепь, в которую войдут: источник, потребитель и провода. Параметры проводников также играют важную роль в формировании силы тока в цепи. Сначала необходимо понять, из каких материалов сделаны исходные проводники, по специальным таблицам, зная размер сечения, можно установить точные показатели. Увеличение тока можно обеспечить путем снижения сопротивления, а для этого можно подобрать проводники, изготовленные их других металлов.
Также можно регулировать параметры, укорачивая длину имеющихся проводников. Если увеличить вдвое силу тока не получается, то кроме изменения параметров проводников потребуется принять другие решения, из числа тех, что были описаны выше.
Также можно увеличить поперечное сечение проводника, что приведет к параллельному росту тока.
Интересный вариант действий по увеличению силы постоянного тока при помощи магнита, для чего необходимо изменить, увеличить показатели магнитной индукции поля, внутри которого располагается этот проводник.
Подведем итог
В быту достаточно часто появляется необходимость увеличения силы тока. Важно понимать, что предварительные вычисления далеко не всегда на практике приводят точно к тем результатам, которые ожидались. Существует множество сторонних факторов, влияющих на конечный результат (нагрев проводника, его длина и сечение, материал изготовления и т.п.). Поэтому, внося коррективы в основные электротехнические параметры сети, проводите замеры с помощью мультиметра.
Как звучит закон Ома для участка цепи
Есть говорить об официальной формулировке, то закон Ома можно озвучить так:
Сила тока имеет прямую зависимость от напряжения и обратную от сопротивления. Это высказывание справедливо для участка цепи с каким-то определенным и стабильным сопротивлением.
Формула этой зависимости на рисунке. Тут I — это сила тока, U — напряжение, R — сопротивление.
Формула закона Ома
- Чем больше напряжение, тем больше ток.
- Чем больше сопротивление, тем ток меньше.
Не так легко представить себе смысл этого выражения. Ведь электричество нельзя увидеть. Мы только приблизительно знаем что это такое. Попытаемся уяснить себе смысл этого закона при помощи аналогий.
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.
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.
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.
Разбираемся что такое ток и сопротивление
Начнем с понятия электрического тока. Если говорить коротко, электрический ток применительно к металлам — это направленное движение электронов — отрицательно заряженных частиц. Их обычно представляют в виде небольших кружочков. В спокойном состоянии они передвигаются хаотически, постоянно меняя свое направление. При определенных условиях — возникновении разницы потенциалов — эти частицы начинают определенное движение в какую-то сторону. Вот это движение и есть электрический ток.
Чтобы было понятнее, можно сравнить электроны с водой, разлитой на какой-то плоскости. Пока плоскость неподвижна, вода не движется. Но, как только появился наклон (возникла разница потенциалов), вода пришла в движение. С электронами примерно так же.
Примерно так можно себе представить электрический ток
Теперь надо понять, что такое сопротивление и почему с силой тока у них обратная связь: чем выше сопротивление, тем меньше ток. Как известно, электроны движутся по проводнику. Обычно это металлические провода, так как металлы обладают хорошей способностью проводить электрический ток. Мы знаем, что металл имеет плотную кристаллическую решетку: много частиц, которые расположены близко и связаны между собой. Электроны, пробираясь между атомами металла, на них наталкиваются, что затрудняет их движение. Это помогает проиллюстрировать сопротивление, которое оказывает проводник. Вот теперь становится понятным, почему, чем выше сопротивление, тем меньше сила тока — чем больше частиц, тем электронам сложнее преодолевать путь, делают они это медленнее. С этим, вроде, разобрались.
Если у вас есть желание проверить эту зависимость опытным путем, найдите переменный резистор, соедините последовательно резистор — амперметр — источник тока (батарейка). Еще желательно в цепь вставить выключатель — обычный тумблер.
Цепь для проверки зависимости силы тока от сопротивления
Крутя ручку резистора вы изменяете сопротивление. При этом показания на амперметре, который измеряет силу тока, тоже меняются. Причем чем больше сопротивление, тем меньше отклоняется стрелка — меньше ток. Чем сопротивление меньше — тем сильнее отклоняется стрелка — ток больше.
Вместо стрелочного прибора можно использовать цифровой мультиметр в режиме измерения постоянного тока. В этом случае отслеживаются показания на жидкокристаллическом цифровом табло.
Зависимость тока от сопротивления почти линейная, то есть на графике отражается почти прямой линией. Почему почти — об этом надо говорить отдельно, но это другая история.
Тест по физике Зависимость силы тока от напряжения 8 класс
Тест по физике Зависимость силы тока от напряжения. Электрическое сопротивление проводников для учащихся 8 класса с ответами. Тест состоит из 10 заданий.
1. Как электрический ток зависит от напряжения?
1) Чем больше напряжение, тем больше сила тока 2) Чем больше напряжение, тем меньше сила тока 3) Сила тока прямо пропорциональна напряжению 4) Сила тока не зависит от напряжения
2. Определите по графику зависимости силы тока от напряжения, какова сила тока в проводнике при напряжении 6 В и при каком напряжении сила тока в нем станет равной 6 А.
1) 4 А и 9 В 2) 4 А и 12 В 3) 3 А и 9 В 4) 3 А и 12 В
3. Когда напряжение на концах проводника равно 8 В, сила тока в нем 0,4 А. Чему будет равна сила тока в проводнике, когда напряжение на его концах уменьшится до 2 В?
1) 1,6 А 2) 0,1 А 3) 0,8 А 4) 0,2 А
4. От чего, кроме напряжения, зависит сила тока в проводнике?
1) От строения его кристаллической решетки и длины проводника 2) От разных свойств проводника 3) От его сопротивления 4) От того, из какого металла он состоит
5. Электрическое сопротивление — это физическая величина, которая
1) влияет на прохождение тока по проводнику 2) характеризует электрические свойства проводника и от которой зависит сила тока 3) определяет силу тока в проводнике
6. Какое сопротивление проводника принято за единицу сопротивления?
1) То, при котором сила тока в проводнике равна 1 А, когда напряжение на его концах равно 10 В 2) То, при котором напряжение на концах проводника 1 В создает силу тока, равную 10 А 3) То, при котором сила тока в проводнике равна 1 А, когда напряжение на его концах равно 1 В
7. Как названа единица электрического сопротивления?
1) Кулон (Кл) 2) Ампер (А) 3) Ом (Ом) 4) Вольт (В)
8. Выразите в омах сопротивления, равные 900 мОм и 2,5 кОм.
1) 9 Ом и 250 Ом 2) 0,9 Ом и 2500 Ом 3) 9 Ом и 2500 Ом 4) 0,9 Ом и 250 Ом
9. Переведите в омы значения сопротивления 40 кОм и 0,01 МОм.
1) 40 000 Ом и 10 000 Ом 2) 4000 Ом и 1000 Ом 3) 40 000 Ом и 1000 Ом 4) 4000 Ом и 10 000 Ом
10. Чем обусловлено сопротивление проводников?
1) Столкновениями движущихся упорядоченно электронов с ионами кристаллической решетки 2) Взаимодействием движущихся электронов с ионами кристаллической решетки 3) Наличием хаотического движения электронов внутри кристаллической решетки
Ответы на тест по физике Зависимость силы тока от напряжения 1-3 2-4 3-2 4-3 5-2 6-3 7-3 8-2 9-1 10-2
PDF-версия Тест Зависимость силы тока от напряжения Электрическое сопротивление проводников (114 Кб, pdf)
Говорим о напряжении
Не менее важно понять что такое напряжение. Давайте сразу начнем с аналогии и снова используем воду. Пусть в воронке находится вода. Она просачивается через узкое горлышко, которое создает сопротивление. Если представить, что на воду уложили груз, движение воды ускорится. Этот груз — и есть напряжение. И теперь тоже понятно, почему чем выше напряжение, тем сильнее ток — чем сильнее давление, тем быстрее будет двигаться вода. То есть, зависимость прямая: больше напряжение — больше ток. И именно это положение отражает закон Ома — «давление» стоит в числителе (в верхней части дроби).
Можно попробовать представить напряжение по-другому. Есть все те же электроны, которые скопились на одном краю источника питания. На втором краю их мало. Так как каждый из электронов имеет какой-то заряд, там, где их много, суммарный заряд больше, где мало — меньше. Разница между зарядами и есть напряжение. Это тоже несложно представить. С точки зрения электричества — это более корректное представление, хоть и не точное.
На тему закона Ома есть немало забавных картинок, позволяющих чуть лучше понять все эти явления. Одна из них перед вами и иллюстрирует, как ток зависит от напряжения и сопротивления. Смотрите что получается: сопротивление старается уменьшить ток (обратная зависимость), а с ростом напряжения он увеличивается (прямая зависимость). Это и есть закон Ома, но переданный простыми словами.
Благодаря картинке просто понять зависимость тока от напряжения и сопротивления
Если вы хотите убедиться и в этой зависимости, тоже надо создать простенькую цепь. Но нужен будет либо регулируемый источник питания, либо несколько батареек, которые выдают разное напряжение. Или можно последовательно включать несколько батареек — тоже вариант. Но менять/подпаивать батарейки надо при разорванной цепи (выключенном тумблере).
В этой схеме используются два измерительных прибора: амперметр включается последовательно с нагрузкой (резистор на схеме ниже), вольтметр параллельно нагрузке.
Схема для иллюстрации закона Ома
Так как другие параметры цепи остаются в норме, при увеличении напряжения мы увидим увеличение силы тока. Чем больше напряжение подаем, тем больше отклоняются стрелки вольтметра и амперметра. Если задаться целью построить график, он будет в виде прямой. Если поставить другое сопротивление, график также будет в виде прямой, но угол наклона ее изменится.
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
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.
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
Что изменится для полной цепи
В ситуации выше рассмотрен только некоторый участок цепи, обладающий каким-то фиксированным сопротивлением. Мы предполагаем, что при определенных условиях электроны начнут движение. Причина этого движения — тот самый груз на картинке. В реальных условиях это — источник тока. Это может быть батарейка, генератор постоянного тока, подключенный шнур блока питания и т.д. При подключении источника питания к проводнику в нем начинает протекать ток. Это мы тоже знаем и наблюдаем, когда включаем лампу в сеть, ставим заряжаться мобильный телефон и т.д.
Полная цепь включает в себя источник питания
Участок цепи имеет какое-то сопротивление. Это понятно. Но источник питания тоже имеет сопротивление. Его обычно обозначают маленько буквой r. Так как ток бежит по кругу, ему приходится преодолевать сопротивление провода и сопротивление источника тока. Вот это суммарное сопротивление цепи и источника питания — называют импеданс. Говорят еще что это комплексное сопротивление. В формуле Ома для полной цепи его отображают при помощи суммы. В знаменателе стоит сумма сопротивлений цепи и внутреннего сопротивления источника тока (R + r).
Всем, наверное, понятно, что именно источник тока создает нужные условия для движения электронов. Все благодаря тому, что он обладает ЭДС — электродвижущей силой. Эта величина обозначается обычно E. Чем больше эта сила, тем больше ток. Это тоже, вроде, понятно. Поэтому обозначение ЭДС — латинскую букву E — ставят в числитель. Таким образом, формулировка закона Ома для полной цепи звучит так:
Сила тока прямо пропорциональна ЭДС источника тока и обратно пропорциональна сумме сопротивлений цепи и внутреннего сопротивления источника тока.
Вроде не слишком сложно, но можно попробовать еще проще:
- Чем выше ЭДС источника тока, тем больше ток.
- Чем больше суммарное сопротивление, тем ток меньше.
Как найти сопротивление, напряжение
Зная формулу закона Ома для участка цепи, мы можем рассчитать напряжение и сопротивление. Напряжение находится как произведение силы тока и сопротивления.
Формула напряжения и сопротивления по закону Ома
Сопротивление можно найти, разделив напряжение на ток. Все действительно несложно. Если мы знаем, что к участку цепи было проложено определенное напряжение и знаем какой при этом был ток, мы можем рассчитать сопротивление. Для этого напряжение делим на ток. Получаем как раз величину сопротивления этого куска цепи.
С другой стороны, если мы знаем сопротивление и силу тока, которая должна быть, мы сможем рассчитать напряжение. Надо всего лишь перемножить силу тока и сопротивление. Это даст напряжение, которое необходимо подать на этот участок цепи чтобы получить требуемый ток.
Параллельное и последовательное соединение
В электрике элементы соединяются либо последовательно — один за другим, либо параллельно — это когда к одной точке подключены несколько входов, к другой — выходы от тех же элементов.
Закон Ома для параллельного и последовательного соединения
Последовательное соединение
Как работает закон Ома для этих случаев? При последовательном соединении сила тока, протекающая через цепочку элементов, будет одинаковой. Напряжение участка цепи с последовательно подключенными элементами считается как сумма напряжений на каждом участке. Как можно это объяснить? Протекание тока через элемент — это перенос части заряда с одной его части в другую. То есть, это определенная работа. Величина этой работы и есть напряжение. Это физический смысл напряжения. Если с этим понятно, двигаемся дальше.
Последовательное соединение и параметры этого участка цепи
При последовательном соединении приходится переносить заряд по очереди через каждый элемент. И на каждом элементе это определенный «объем» работы. А чтобы найти объем работы на всем участке цепи, надо работу на каждом элементе сложить. Вот и получается, что общее напряжение — это сумма напряжений на каждом из элементов.
Точно так же — при помощи сложения — находится и общее сопротивление участка цепи. Как можно это себе представить? Ток, протекая по цепочке элементов, последовательно преодолевает все сопротивления. Одно за другим. То есть чтобы найти сопротивление, которое он преодолел, надо сопротивления сложить. Примерно так. Математический вывод более сложен, а так понять механизм действия этого закона проще.
Параллельное соединение
Параллельное соединение — это когда начала проводников/элементов сходятся в одной точке, а в другой — соединены их концы. Постараемся объяснить законы, которые справедливы для соединений этого типа. Начнем с тока. Ток какой-то величины подается в точку соединения элементов. Он разделяется, протекая по всем проводникам. Отсюда делаем вывод, что общий ток на участке равен сумме тока на каждом из элементов: I = I1 + I2 + I3.
Теперь относительно напряжения. Если напряжение — это работа по перемещению заряда, тоо работа, которая необходима на перемещение одного заряда будет одинакова на любом элементе. То есть, напряжение на каждом параллельно подключенном элементе будет одинаковым. U = U1=U2=U3. Не так весело и наглядно, как в случае с объяснением закона Ома для участка цепи, но понять можно.
Законы для параллельного соединения
Для сопротивления все несколько сложнее. Давайте введем понятие проводимости. Это характеристика, которая показывает насколько легко или сложно заряду проходить по этому проводнику. Понятно, что чем меньше сопротивление, тем проще току будет проходить. Поэтому проводимость — G — вычисляется как величина обратная сопротивлению. В формуле это выглядит так: G = 1/R.
Для чего мы говорили о проводимости? Потому что общая проводимость участка с параллельным соединением элементов равна сумме проводимости для каждого из участков. G = G1 + G2 + G3 — понять несложно. Насколько легко току будет преодолеть этот узел из параллельных элементов, зависит от проводимости каждого из элементов. Вот и получается, что их надо складывать.
Теперь можем перейти к сопротивлению. Так как проводимость — обратная к сопротивлению величина, можем получить следующую формулу: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3.
Что нам дает параллельное и последовательное соединение?
Теоретические знания — это хорошо, но как их применить на практике? Параллельно и последовательно могут соединяться элементы любого типа. Но мы рассматривали только простейшие формулы, описывающие линейные элементы. Линейные элементы — это сопротивления, которые еще называют «резисторы». Итак, вот как можно использовать полученные знания:
- Если в наличии нет резистора большого номинала, но есть несколько более «мелких», нужное сопротивление можно получить соединив последовательно несколько резисторов. Как видите, это полезный прием.
- Для продления срока жизни батареек, их можно соединять параллельно. Напряжение при этом, согласно закону Ома, останется прежним (можно убедиться, измерив напряжение мультиметром). А «срок жизни» сдвоенного элемента питания будет значительно больше, нежели у двух элементов, которые сменят друг друга. Только обратите внимание: параллельно соединять можно только источники питания с одинаковым потенциалом. То есть, севшую и новую батарейки соединять нельзя. Если все-таки соединить, та батарейка которая имеет больший заряд, будет стремиться зарядить менее заряженную. В результате общий их заряд упадет до низкого значения.
Практическое применение закона Ома: можно создавать источники питания с нужным напряжением и силой тока
В общем, это наиболее распространенные варианты использования этих соединений.