11 Эл.Сопротивление проводников, Удельное сопротивление, последовательное и параллельное соединение, законы.

Различные действия тока зависят от силы тока. Ток – это движение частиц. Чем сильнее поле, тем больше ток. Но поле характеризуется напряжением. Установим зависимость тока от напряжения.

О пыт – цепь-источник, амперметр, проводник, ключ и вольтметр параллельно спирали. Снимают показания, добавляют второй источник и т.д. Зависимость –прямая.

Т.о.сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника.

Однако, включая в цепь различные проводники, то показания амперметра будут отличаться при одинаковых показаниях вольтметра.

Опыт – в цепи различные проводники. АВ – железная проволока, СД – никелевая, ЕF – медная. Сила тока различна.

Следовательно, сила тока зависит не только от напряжения, но и от свойств проводника. Различные проводники обладают разным сопротивлением.

Сопротивление (Ом) – скалярная физическая величина, характеризующая сам проводник, зависит от геометрических размеров и состава проводника, определяет зависимость силы тока от напряжения на концах проводника.

Причина сопротивления – электроны при движении взаимодействуют с ионами кристаллической решетки, при этом их движение замедляется. Соответственно уменьшается переносимый заряд. Поэтому предполагаем, что сопротивление проводника зависит от длины и площади сечения и от вещества. Опыт – в цепь поочередно включают проволоки разного диаметра, разной толщины, но одного материала (никелевую). Результаты показали, что

- сопротивление больше при большей длине,

- сопротивление больше при меньшем диаметре (площади поперечного сечения).

Кроме того, проволоки одинаковых размеров, но разного материала имеют разное сопротивление.

Зависимость сопротивления от материала характеризует удельное сопротивление ρ –сопротивление цилиндрического проводника из данного вещества единичной длины и единичной площади поперечного сечения . отсюда

Т.о. величины, которые характеризуют электрическую цепь – сила тока, напряжение и сопротивление.

Ранее доказали, что ток прямопропорционален напряжению и уменьшается от сопротивления.

Т.о. зависимость силы тока от напряжения и сопротивления на концах участка цепи - закон Ома .

Последовательное соединение – конец предыдущего проводника соединен только с началом следующего. Поток входящих зарядов не меняется, проходя через все проводники.

Законы последовательного соединения

– сила тока во всех проводниках одинакова ,

- напряжение на концах цепи равно сумме напряжений на каждом проводнике ,

- эквивалентное сопротивление (то, что заменяет соединение проводников, чтобы токи и напряжения в остальной цепи не менялись) равно сумме сопротивлений каждого проводника