1.2 Закон Ома для участка цепи

Взаимосвязь между электрическими величинами определяется законом Ома ( Георг Симон Ом опубликовал его в 1827 году). Эта простая взаимосвязь служит основой, на которой базируются все понятия электротехники и электроники.

Однородным (или пассивным) называют участок цепи, который не содержит источников тока. Закон Ома для однородного участка цепи имеет совсем простой вид:

I U = ___

R

,

где R – сопротивление участка цепи, U = ф1 - ф2 - напряжение на рассматриваемом участке. Сопротивление измеряется в омах (Ом), 1Ом = 1В/1А.

Из Закона Ома для однородного участка цепи следует, что при постоянном сопротивлении зависимость силы тока от напряжения должна быть линейной.

Полная цепь – цепь, которая содержит источник тока. Любой источник тока характеризуется электродвижущей силой – ЭДС. ЭДС равна отношению сторонних сил по перемещению заряда вдоль замкнутого контура к этому заряду:

ЭДС измеряется в вольтах (В), 1В = 1Дж/1Кл.

Сторонними силами называют любые силы, действующие на заряженные частицы, за исключением кулоновских (электростатических) сил. Внутри источника тока заряды движутся под действием сторонних сил. В результате поддерживается разность потенциалов между полюсам (клеммами) источника. Следует понимать, что источник тока не создает, а разделяет заряды.

Закон Ома для полной цепи имеет вид:

е

I = _____

Rн+r

,

где r - внутреннее сопротивление источника тока, Rн - сопротивление внешней цепи (нагрузки).

Rн  0 0

При коротком замыкании, когда сопротивление внешнего участка цепи , сила тока достигает максимального значения:

е

Iк.з.= ___

r

Силу тока измеряют приборами, называемыми амперметрами. Амперметр в электрическую цепь включают последовательно.

1.3 Электрическое сопротивление

Свойство проводников влиять на ток в цепи называется сопротивлением. Опытным путем установлено, что при неизменной температуре сопротивление однородного проводника постоянного сечения прямо пропорционально его длине l (м) и обратно пропорционально площади S (мм2) поперечного сечения проводника:

l

R =p -----

S

,

где p – удельное сопротивление проводника (находится по таблицам). Удельное сопротивление и, следовательно, сопротивление проводника, зависят от температуры:

p = po (1+at)

R=Ro (1+a t)

,

где po - удельное сопротивление проводника при 0 град С, a - температурный коэффициент сопротивления.

Сопротивление измеряется в Омах (Ом), 1Ом = 1В/1А. Удельное сопротивление измеряется в Ом*м.