Закон Ома для всей цепи

Величина тока в замкнутой цепи прямо пропорциональна электродвижущей силе и обратно пропорциональна сопротивлению всей цепи.

где Е - ЭДС в вольтах, R - сопротивление внешнего участка цепи, учитывающее R₁ и R₂,

r- внутреннее сопротивление источника (может обозначаться иначе- R₀ r₀, r_i,)

Физическая сущность данного закона заключается в том, что чем больше ЭДС, тем больше ЭДС, тем больше энергия носителей заряда, больше скорость их упорядоченного движения и тем больше величина тока в цепи. Если увеличивать сопротивление цепи, то увеличится противодействие движению носителей заряда и уменьшиться величина тока.

Из закона Ома вытекает два следствия:

1. ЭДС равна произведению величины тока на сопротивление всей цепи: Е = I (R+r)

2. Сопротивление всей цепи численно равно отношению ЭДС к току: R+ r =

Закон Ома справедлив и для участка цепи , ток на участке цепи пропорционален напряжению приложенного к этому участку и обратно пропорционален его сопротивлению. Из закона Ома для участка цепи также вытекают два следствия:

1.Напряжение, приложенное к участку электрической цепи, равно произведению тока на величину сопротивления: U = I·R.

2.Сопротивление участка цепи численно равно отношению напряжения, приложенного к этому участку к величине тока на данном участке

Работа и мощность электрического тока

При протекании эл.тока в цепи часть работы источника затрачивается на перемещение зарядов внутри источника (падение напряжения внутри источника), а часть на перемещение зарядов на внешнем участке цепи. Это положение может быть описано формулой Е = U+U₀, где U – напряжение на зажимах источника, U₀-паление напряжения внутри источника.

Эта формула выражает закон сохранения энергии в электрической цепи. Из этой формулы следует, что U = Е – U₀, напряжение на зажимах источника через который протекает ток меньше его ЭДС на величину падения напряжения внутри источника. Если источник создаёт ЭДС, но внешний участок (нагрузка) отключён, то ток отсутствует, т.е. I=0 и в этом случае будет отсутствовать и падение напряжения внутри источника т.к. ­ U₀= I· r₀ =0, вот почему в этом случае напряжение на зажимах равно ЭДС т.е. U = Е, и подключив вольтметр к источнику, мы измеряем ЭДС источника.

Электрический ток протекая в цепи совершает работу, при этом U = А/Q, т.е. напряжение это работа по перемещению единицы заряда, при этом Q = I·t, где U-напряжение, А-работа,

Q – количество электричества (величина заряда), I – сила тока, t – время. Откуда

А= U·I·t;

Единицы измерения [А]= [U·I·t]; 1Дж = 1В·1А·1сек; Работа, совершаемая в электрической цепи равна одному джоулю, если при напряжении в один вольт в цепи протекает ток в один ампер в одну секунду. На практике работа в электрической цепи называется количеством электрической энергии, при этом используют единицы измерения- ват·час и кват·час. Если данные необходимо перевести в систему СИ, пользуются формулой 1квт·час = 3·10⁶ Дж.