Закон ома схема для участка цепи: Электрическое сопротивление. Закон Ома для участка электрической цепи — урок. Физика, 8 класс.

PhysBook:Электронный учебник физики — PhysBook

Содержание

• 1 Учебники
• 2 Механика
  • 2.1 Кинематика
  • 2.2 Динамика
  • 2.3 Законы сохранения
  • 2.4 Статика
  • 2.5 Механические колебания и волны
• 3 Термодинамика и МКТ
  • 3.1 МКТ
  • 3. 2 Термодинамика
• 4 Электродинамика
  • 4.1 Электростатика
  • 4.2 Электрический ток
  • 4.3 Магнетизм
  • 4.4 Электромагнитные колебания и волны
• 5 Оптика. СТО
  • 5.1 Геометрическая оптика
  • 5.2 Волновая оптика
  • 5. 3 Фотометрия
  • 5.4 Квантовая оптика
  • 5.5 Излучение и спектры
  • 5.6 СТО
• 6 Атомная и ядерная
  • 6.1 Атомная физика. Квантовая теория
  • 6.2 Ядерная физика
• 7 Общие темы
• 8 Новые страницы

Здесь размещена информация по школьной физике:

1. материалы из учебников, лекций, рефератов, журналов;
2. разработки уроков, тем;
3. flash-анимации, фотографии, рисунки различных физических процессов;
4. ссылки на другие сайты

и многое другое.

Каждый зарегистрированный пользователь сайта имеет возможность выкладывать свои материалы (см. справку), обсуждать уже созданные.

Учебники

Формулы по физике – 7 класс – 8 класс – 9 класс – 10 класс – 11 класс –

Механика

Кинематика

Основные понятия кинематики – Прямолинейное движение – Криволинейное движение – Движение в пространстве

Динамика

Законы Ньютона – Силы в механике – Движение под действием нескольких сил

Законы сохранения

Закон сохранения импульса – Закон сохранения энергии

Статика

Статика твердых тел – Динамика твердых тел – Гидростатика – Гидродинамика

Механические колебания и волны

Механические колебания – Механические волны

---

Термодинамика и МКТ

МКТ

Основы МКТ – Газовые законы – МКТ идеального газа

Термодинамика

Первый закон термодинамики – Второй закон термодинамики – Жидкость-газ – Поверхностное натяжение – Твердые тела – Тепловое расширение

---

Электродинамика

Электростатика

Электрическое поле и его параметры – Электроемкость

Электрический ток

Постоянный электрический ток – Электрический ток в металлах – Электрический ток в жидкостях – Электрический ток в газах – Электрический ток в вакууме – Электрический ток в полупроводниках

Магнетизм

Магнитное поле – Электромагнитная индукция

Электромагнитные колебания и волны

Электромагнитные колебания – Производство и передача электроэнергии – Электромагнитные волны

---

Оптика.

СТО

Геометрическая оптика

Прямолинейное распространение света. Отражение света – Преломление света – Линзы

Волновая оптика

Свет как электромагнитная волна – Интерференция света – Дифракция света

Фотометрия

Фотометрия

Квантовая оптика

Квантовая оптика

Излучение и спектры

Излучение и спектры

СТО

СТО

---

Атомная и ядерная

Атомная физика. Квантовая теория

Строение атома – Квантовая теория – Излучение атома

Ядерная физика

Атомное ядро – Радиоактивность – Ядерные реакции – Элементарные частицы

---

Общие темы

Измерения – Методы решения – Развитие науки- Статья- Как писать введение в реферате- Подготовка к ЕГЭ – Репетитор по физике

Новые страницы

Запрос не дал результатов.

определение, формула, применение закона Ома

Закон Ома для участка электрической цепи

Определение 1

Закон Ома — это физический закон, определяющий связь электродвижущей силы источника (или напряжения) с силой тока, протекающего в проводнике, и сопротивлением проводника. Установлен физиком Георгом Омом.

Закон Ома бывает:

1. Для полной цепи: сила тока в цепи пропорциональна действующей в цепи ЭДС и обратно пропорциональна сумме сопротивлений цепи и внутреннего сопротивления источника.
2. Для участка цепи.

Разберем подробно закон Ома для участка цепи.

Под участком цепи подразумевается однородный участок цепи без источника тока с ЭДС.

Формулировка: сила тока I на участке электрической цепи прямо пропорциональна напряжению U на концах участка и обратно пропорциональна его сопротивлению R.

Закон записывается в виде выражения:

I=U/R

Определение 2

Сила тока — это физическая величина, которая показывает, какой электрический заряд проходит через поперечное сечение проводника за 1с. Обозначение: I, Единица измерения — ампер (А).

Определение 3

Напряжение — это физическая величина, которая характеризует действие электрического поля на заряженные частицы.  Обозначение: U, Единица измерения — вольт (В).

Определение 4

Сопротивление — это свойство проводника оказывать сопротивление электрическому току, проходящему через него. Обозначение: R, Единица измерения — Ом.

Выразим напряжение и сопротивление в виде формул:

I=U/R ⇒

U=IR

R=U/I

Схема участка цепи:

Объяснение закона Ома

Закон Ома для участка цепи связывает величину тока через сопротивление с приложенным к нему напряжением.

Исходя из уравнения закона, можно сделать вывод:

1. Чем больше напряжение и меньше сопротивление, тем больше сила тока.
2. Чем больше сила тока и сопротивление, тем больше напряжение.
3. Чем больше напряжение и меньше сила тока, тем больше сопротивление.

Кроме математической записи и словесного утверждения, закон Ома можно представить в виде графика:

Источник: prezentacii.info

График зависимости силы тока от напряжения называется вольт–амперной характеристикой.

Примеры решения задач с применением закона Ома

Решим несколько простых задач.

Пример 1

Найти силу тока в лампочке накаливания, если напряжение в сети равно 220 В, а сопротивление нити накаливания равно 880 Ом.

Решение:

По закону Ома для участка цепи: I=U/R=220/880=0,25 А.

Ответ: 0,25 А.

Пример 2

Входящая сила тока в спирали электрической лампы равна 0,6 А. Сопротивление лампы — 310 Ом. Определить напряжение, под которым находится лампа.

Решение:

По закону Ома: U=IR=0,6*310=186 В.

Ответ: 186 В.

Пример 3

Какое сопротивление имеет тело человека от ладони одной руки до ладони другой руки, если по нему течет ток силой 2 А при напряжении 200 В.

Расчет:

По закону Ома: R=U/I=200/2=100 Ом.

Ответ: 100 Ом.

Diagram, Equation & Experiment – ​​StudiousGuy

Сегодня невозможно представить мир без электричества. Вся наша деятельность была бы практически затруднена при отсутствии электричества. Как были изучены основы электричества? С чего все началось? Подобные вопросы могут вас заинтересовать. Стандартными блоками для управления и использования электричества являются напряжение, ток и сопротивление. Перенос энергии в электрических цепях невозможно обнаружить без помощи таких приборов, как амперметр, вольтметр и т. д. Джордж Симон Ом был немецким физиком, который предложил связь между электрическим током и разностью потенциалов.

В этой статье мы делаем все возможное, чтобы сделать для вас кристально ясными основы напряжения, тока и сопротивления, а также их связь с другими.

Закон Ома

Прежде чем мы подробно обсудим закон Ома, подумайте над постановкой эксперимента.

• Возьмите нихромовую проволоку, амперметр, вольтметр и четыре элемента по 1,5 В каждый и соберите схему, как показано на рисунке.
• Сначала используйте только один элемент в качестве источника энергии в цепи и запишите показания тока (I), отображаемые на амперметре, и разность потенциалов (V), отображаемые на вольтметре, через XY. XY здесь представляет собой нихромовую проволоку. Запишите эти показания в таблицу.
• Теперь соедините две ячейки в цепь и снова запишите показания тока и разности потенциалов.
• Теперь вы можете повторить тот же процесс, используя три и четыре ячейки по отдельности в цепи.
• Таким образом, рассчитайте отношение V к I в каждом случае и постройте график между V и I.
• Вы заметите, что график V-I представляет собой прямую линию, проходящую через центр.
• Вы также заметите, что значение V/I, полученное в каждом случае, будет приблизительно одинаковым. Поэтому можно справедливо сказать, что V/I — постоянная функция.

В 1827 году Джордж Ом предложил зависимость между током (I), протекающим по металлическому проводу, и разностью потенциалов (V) на клеммах металлического провода.

• Ток (I), протекающий по концам металлического провода в электрической цепи, прямо пропорционален разности потенциалов (V) при условии, что температура постоянна. Это известно как закон Ома и представлено как;
• В приведенном выше уравнении R является константой и называется сопротивлением. Для данной металлической проволоки R является постоянным при данной температуре. По закону Ома R=V/I.
• Кроме того, согласно закону Ома, ток, протекающий через проводник, обратно пропорционален сопротивлению проводника,

Теперь мы обсудим некоторые термины, которые используются при обсуждении закона Ома более подробно:

Электрический заряд

Электричество – это поток электронов. Электроны несут заряд, который обеспечивает энергию. Все источники света, такие как ламповые лампы, фонарики, лампочки и т. д., используют движение электронов для излучения света. Единицей электрического заряда в системе СИ является Колумб (Кл).

Электрический ток

Количество электрического заряда, протекающего через площадь в единицу времени, называется электрическим током. Электрический ток – это скорость протекания электрических зарядов. Когда электричество впервые наблюдалось как явление, электроны еще не были известны.

Следовательно, направление потока положительных зарядов было принято за направление электрического тока.

 Напряжение

Количество потенциальной энергии между двумя точками цепи определяется как напряжение. Также известная как разность потенциалов, это разница заряда между любыми двумя точками. Измеряется в вольтах (В). Разность потенциалов между любыми двумя точками электрической цепи определяется как работа, совершаемая при перемещении единичного заряда из одной точки в другую, V = W/Q; где W=совершенная работа и Q=заряд. Разность потенциалов в 1 вольт между любыми двумя точками определяется как 1 джоуль энергии, которая сообщается на 1 коломб заряда. 918 электронов), проходящих через точку цепи за одну секунду. Ток представлен буквой «I» в уравнениях.

Если «Q» — чистый заряд, протекающий через проводник любого поперечного сечения за время «t»; тогда ток, протекающий через поперечное сечение проводника, представляется как;

Сопротивление

Сопротивление — это свойство проводника сопротивляться потоку электронов. Сопротивление проводника определяет величину тока. Единицей сопротивления в системе СИ является Ом (Ом). Сопротивление 1 Ом определяется как сопротивление, которое при приложении напряжения 1 Вольт позволяет протекать по цепи току силой 1 А.

Факторы, влияющие на сопротивление

Сопротивление проводника зависит от

1. его длины,
2. по площади поперечного сечения и
3. по характеру материала.

Сопротивление проводника прямо пропорционально его длине (L) и обратно пропорционально площади его поперечного сечения (A),

 

.

В этих уравнениях ρ или rho – это константа пропорциональности. ρ — удельное электрическое сопротивление материала проводника. Единицей удельного сопротивления в системе СИ является Ом·м. Удельное сопротивление – это свойство материала проводника. Она меняется в зависимости от температуры.

• Металлы и сплавы являются хорошими проводниками электричества; потому что они имеют низкое удельное сопротивление в диапазоне от 10 ^–8 Ом·м до 10 ^–6 Ом·м.
• Резина и стекло являются плохими проводниками электричества или изоляторами. Они имеют высокое удельное сопротивление в диапазоне 10 ¹² до 10 ¹⁷ Ом·м.

 Понимание электрических цепей

Если вам все еще трудно понять основы электрического заряда, тока, напряжения и сопротивления, вы можете рассмотреть распространенную аналогию с резервуаром для воды. Количество воды в резервуаре представляет собой заряд, давление воды представляет собой напряжение, а поток воды представляет ток.

• Вода = заправка
• Давление = Напряжение
• Расход = Текущий

Резервуар для воды находится на определенной высоте над землей; шланг также присутствует в основании бака.

Напряжение представлено давлением на конце шланга. Поскольку вода внутри резервуара представляет собой заряд, следовательно, чем больше количество воды в резервуаре, тем выше будет заряд и больше будет давление на конце шланга. Здесь танк представляет собой батарею. Если из бака сливается небольшое количество воды, давление на конце шланга падает. Это можно рассматривать как аналог условия, при котором фонарик тускнеет, когда батарейки садятся.

Теперь рассмотрим два танка; каждый со шлангом внизу. В обоих баках одинаковое количество воды, но шланг одного из баков уже, чем другого. Если вода начнет течь, скорость потока будет меньше для бака с более узким шлангом по сравнению с баком с более широким шлангом. Говоря с точки зрения электрических цепей, ток через более узкий шланг будет меньше, чем ток через более широкий шланг.

Если мы хотим, чтобы из обоих резервуаров вытекало одинаковое количество воды, нам нужно увеличить количество воды, вытекающей из резервуара, с помощью более узкого шланга. В результате давление на конце более узкого шланга необходимо увеличить, чтобы протолкнуть больше воды через резервуар. Это похоже на увеличение тока, вызванное увеличением напряжения.

Мы начинаем видеть связь между напряжением и током. Теперь мы будем учитывать ширину шланга. Ширина шланга представляет собой сопротивление.

• Вода = заправка (C)
• Давление = Напряжение (В)
• Расход = Ток (А)
• Ширина шланга = сопротивление (R)

Поток воды через более узкий шланг меньше, потому что узкий шланг сопротивляется потоку воды независимо от давления. Эта ситуация будет напоминать две цепи с одинаковым напряжением, но разным сопротивлением. Меньший ток будет течь через цепь с большим сопротивлением.

 

 

 

Объяснение урока: Закон Ома | Nagwa

В этом объяснителе мы узнаем, как использовать закон Ома для расчета силы тока. через компонент, разность потенциалов через компонент, и сопротивление компонента.

Начнем с рассмотрения схемы, показанной на схеме ниже.

Схема состоит из лампочки, соединенной с ячейкой.

Ячейка обеспечивает разность потенциалов на колбе. Разность потенциалов имеет единицы измерения вольт, которые имеют символ 𝑉.

Эта разность потенциалов создает ток через лампочку. Текущий имеет единицы ампер, которые имеют символ 𝐴. Ток через лампочку вызывает это загораться.

Мы можем спросить, от чего зависит яркость лампочки. Краткий ответ на этот вопрос в том что яркость зависит от тока через лампочку. Чем больше этот ток, тем ярче лампочка. Но, чтобы ответить на этот вопрос полнее, мы должны также спросить: какие факторы влияют на ток зависит от?

Ток через лампочку зависит от разности потенциалов на ней и электрическое сопротивление лампы. Напомним, что электрическое сопротивление противостояние потоку заряда. Чем больше электрическое сопротивление компонента, тем труднее заставить заряд проходить через него. Сопротивление измеряется в омах, с символом Ω.

Существует простая зависимость между током, протекающим через компонент цепи, разность потенциалов на нем и его сопротивление. Эти отношения были первыми открыт в 1827 году немецким физиком Георгом Омом и известен как закон Ома.

Уравнение: закон Ома

Если 𝑉 — разность потенциалов на компоненте в цепи, 𝐼 — это ток через компонент, а 𝑅 — сопротивление компонента, то 𝑉=𝐼𝑅.

Снова рассмотрим цепь, в которой лампочка подключена к ячейке. Мы обозначим разность потенциалов, обеспечиваемую ячейкой, как 𝑉, сопротивление лампы как 𝑅, а ток через лампочку как 𝐼. Мы можем указать это на схеме, как показано ниже.

Предположим, что сопротивление лампы 𝑅 имеет фиксированная стоимость. Предположим также, что мы можем выбрать разность потенциалов, 𝑉, предоставленный ячейкой.

Закон Ома говорит нам, что если сопротивление компонента имеет фиксированное значение, тогда ток через компонент прямо пропорционален разность потенциалов на нем.

Это означает, что чем больше разность потенциалов на компоненте, тем больше ток через компонент. В случае с лампочкой, это означает, что чем больше разность потенциалов используемой нами ячейки, тем больше ток через лампочку, и, следовательно, ярче лампочка.

На приведенном ниже графике показано соотношение между разностью потенциалов и текущий.

На этом графике показана прямая линия. Это соотношение означает, что если мы сделали разность потенциалов 𝑉 больше в 10 раз, то ток 𝐼 через резистор также увеличится на Коэффициент 10.

Давайте рассмотрим пример вопроса.

Пример 1. Понимание закона Ома

Если разность потенциалов на резисторе удваивается, что происходит с током через него?

1. Остается прежним.
2. Он делится пополам.
3. Удваивается.

Ответ

Этот вопрос говорит нам, что у нас есть резистор, и спрашивает, что происходит с ток через него, если разность потенциалов удвоится.

Мы можем вспомнить, что закон Ома говорит нам, как разность потенциалов 𝑉 и текущий 𝐼 связаны для резистор сопротивления 𝑅: 𝑉=𝐼𝑅.

В нашем случае мы не знаем, каково сопротивление нашего резистора. Однако мы знаем, что оно будет иметь фиксированное значение.

Следовательно, закон Ома говорит нам, что разность потенциалов равна пропорциональна току. Это означает, что если разность потенциалов удваивается до 2𝑉, то ток тоже надо удвоить до 2𝐼.

Итак, наш ответ на вопрос состоит в том, что если разность потенциалов через резистор удваивается, ток через него удваивается. Это ответ дан в варианте C.

Закон Ома позволяет нам пойти дальше утверждений о пропорциональности. Это обеспечивает математическое соотношение между разностью потенциалов, 𝑉; текущий, 𝐼; и сопротивление, 𝑅. Это позволяет рассчитать стоимость 𝑉, если мы знаем значения 𝐼 и 𝑅.

Предположим, что мы знаем значения тока 𝐼 через компонент и сопротивление 𝑅 этого компонента. Тогда мы можно использовать закон Ома, чтобы вычислить значение разности потенциалов 𝑉 по всему компоненту.

Рассмотрим схему, показанную на схеме ниже.

У нас есть цепь, содержащая резистор с сопротивлением 𝑅=2 Ом. Мы знаем, что ток через этот резистор равен 𝐼=5А. Давайте посмотрим, как мы можем использовать закон Ома для расчета потенциала разница, 𝑉, на резисторе.

Закон Ома говорит нам, что 𝑉=𝐼𝑅. Мы знаем значения 𝐼 и 𝑅 для этой схемы, поэтому мы можем подставьте эти значения в правую часть уравнения закона Ома. Это дает нам 𝑉=(5)×(2).AΩ

Выполняя умножение в правой части, мы можем понять, что значение разности потенциалов равно 𝑉=10.V

Поскольку резистор является единственным компонентом в этой цепи, кроме ячейки, мы известно, что разность потенциалов на резисторе должна быть равна разность потенциалов, обеспечиваемая ячейкой. Это означает, что мы знаем клетку должна обеспечивать разность потенциалов 10 В.

Возможно, у нас есть ячейка с известным потенциалом разница и резистор или другой компонент цепи известного сопротивления и что мы хотим знать, какой ток у нас будет через компонент.

В этом случае мы знаем значения 𝑉 и 𝑅 и мы хотим вычислить значение 𝐼. Мы можем сделать это, используя закон Ома. Однако в этом случае сначала необходимо переформулируйте уравнение закона Ома, чтобы сделать 𝐼 предмет.

Мы также можем использовать уравнение закона Ома, чтобы вычислить сопротивление компонент в цепи, если мы знаем как разность потенциалов на компонент и ток через него.

Чтобы сделать это, нам нужно изменить уравнение так, чтобы сопротивление, 𝑅, предмет.

Давайте теперь посмотрим на пару примеров задач, в которых мы увидим как изменить закон Ома.

Пример 2: Использование закона Ома для расчета тока через компонент

На схеме показана цепь, состоящая из элемента и резистора. Ячейка обеспечивает разность потенциалов 6 вольт, а резистор имеет сопротивление 3 Ом. Что ток в точке P цепи?

Ответ

В этом вопросе нам представлена ​​принципиальная схема. Нас просят найти силу тока в точке цепи, отмеченной буквой P.

Цепь состоит из одного контура. Ток будет одинаковым на всех точек вокруг этой петли.

Вопрос сообщает нам сопротивление резистора в цепи. Мы пометит это 𝑅, так что у нас есть это 𝑅=3 Ом.

Другая информация, предоставленная нам в вопросе, является потенциальным разница, обеспечиваемая ячейкой. Это будет равно потенциалу разница на резисторе. Мы пометим это 𝑉, поэтому имеем 𝑉=6В.

Мы можем вспомнить, что закон Ома связывает разность потенциалов 𝑉 по компоненту ток 𝐼 через компонент, а сопротивление 𝑅 компонента: 𝑉=𝐼𝑅.

Мы можем использовать закон Ома, чтобы вычислить ток, 𝐼, через компонент. Для этого нам нужно изменить уравнение так, чтобы 𝐼 тему.

Если мы разделим обе части уравнения на 𝑅, мы получим 𝑉𝑅=𝐼𝑅𝑅.

Тогда 𝑅 в числителе дроби на правая часть сокращается с 𝑅 в знаменателе эта дробь. Это дает нам 𝑉𝑅=𝐼, который мы также можем записать как 𝐼=𝑉𝑅.

Теперь нам просто нужно подставить наши значения для 𝑉 и 𝑅. Если мы заменим в этом 𝑉=6В и 𝑅=3Ω, получаем следующее выражение для текущего 𝐼 через резистор: 𝐼=63.VΩ

Выполняя деление в правой части, находим, что 𝐼=2.A

Так как мы сказали, что ток будет одинаковым в каждой точке этого цепи, мы знаем, что этот ток через резистор также будет ток в точке P.

Итак, наш ответ на вопрос состоит в том, что ток в точке P в схема равна 2 A.

Пример 3. Использование закона Ома для расчета сопротивления компонента

На схеме показана цепь, состоящая из батареи и резистора. Что сопротивление резистора?

Ответ

Этот вопрос дает нам схему цепи, состоящей из батареи и резистор. На этой диаграмме батарея обозначена как обеспечивающая разность потенциалов 24 В. Ток через цепь обозначается как 3 А.

Нас просят найти сопротивление резистора, который мы обозначим 𝑅.

Потенциал 24 В разница, обеспечиваемая батареей, будет равна разности потенциалов через резистор. Обозначим разность потенциалов на резисторе как 𝑉, так что мы имеем 𝑉=24В.

Цепь представляет собой один контур, поэтому ток должен быть одинаковым во всех точках цепи. эта схема. Таким образом, мы знаем, что ток через резистор, который мы будет помечен 𝐼, дается 𝐼=3А.

Итак, мы знаем ток, 𝐼, через резистор, и мы знаем разность потенциалов 𝑉 на нем. Мы хотим найти его сопротивление, 𝑅.

Напомним, что закон Ома связывает эти три величины: 𝑉=𝐼𝑅.

Мы пытаемся вычислить значение 𝑅, поэтому нам нужно перестройте уравнение, чтобы сделать 𝑅 предметом.

Разделив обе части уравнения на 𝐼, получим, что 𝑉𝐼=𝐼𝑅𝐼.

В правой части знак 𝐼 в числителе отменяет со знаком 𝐼 в знаменателе. Это дает нам 𝑉𝐼=𝑅, который мы можем также записать как 𝑅=𝑉𝐼.

Теперь, когда у нас есть уравнение для сопротивления, 𝑅, в с точки зрения разности потенциалов, 𝑉, и тока, 𝐼, мы готовы подставить значения для 𝑉 и 𝐼. Подставляя в том 𝑉=24В и 𝐼=3А, имеем что 𝑅=243.VA

Деление в правой части дает нам ответ: сопротивление резистора равно 𝑅=8.Ω

Во всех вопросах, которые мы видели до сих пор, мы начали с позиции зная либо разность потенциалов на компоненте, текущий через компонент, или обе эти величины.

Однако на практике это не всегда так. Давайте представим, что мы просят построить цепь, чтобы определить сопротивление лампочки.

Далее предположим, что нам дана батарея для питания эта схема, но нам не говорят, какая разность потенциалов у этой батареи обеспечивает.

Мы можем подключить батарею к лампочке, чтобы сформировать цепь, как показано на рисунке. схема ниже.

Пока мы не знаем разность потенциалов на лампочке или ток через это. У нас нет возможности рассчитать сопротивление лампы.

Однако мы можем вспомнить, что существуют измерительные устройства, которые можно использовать для измерить разность потенциалов и ток через компонент. Предположим, что у нас есть вольтметр и амперметр.

Напомним, что если подключить вольтметр параллельно компоненту, Показание вольтметра будет разностью потенциалов на этом компонент. Правильный способ подключения вольтметра для измерения потенциала разница между лампочкой показана на диаграмме ниже.

Чтобы использовать амперметр, мы можем вспомнить, что нам нужно соединить его последовательно с компонент, через который мы хотим измерить ток. Если мы поместим амперметр по тому же пути, по которому должны проходить заряды, чтобы пройти через лампочку, все те же заряды должны протекать через амперметр. Затем амперметр дайте нам показания, которые говорят нам ток через лампочку. Это показано на диаграмме ниже.

Теперь мы можем сделать эти измерения одно за другим. Другими словами, мы можно сначала подключить вольтметр и измерить разность потенциалов на лампочка. Затем мы могли бы отключить вольтметр и подключить амперметр к измерьте ток через лампочку.

Однако мы также можем подключить одновременно и вольтметр, и амперметр. что мы можем измерить разность потенциалов и ток в то же время. Полная схема, содержащая как вольтметр, так и амперметр, показано на диаграмме ниже.

По показаниям вольтметра и амперметра узнаем разность потенциалов на лампе и ток через нее. Мы можем затем используйте эти измеренные значения вместе с законом Ома для расчета сопротивления лампочки.

Давайте посмотрим, как это работает, на примере задачи.

Пример 4: Использование закона Ома вместе с показаниями измерительного прибора для Расчет сопротивления компонента

На схеме показана цепь, состоящая из элемента, резистора, вольтметра и амперметр. Показание вольтметра равно 3 вольта, а показания на амперметре есть 0,1 ампер. Каково сопротивление резистора?

Ответ

В этом вопросе нам дается принципиальная схема. Нас просят заниматься сопротивление резистора на схеме.

Нам говорят, что вольтметр показывает 3 вольта. Мы можем видно из схемы, что вольтметр подключен через резистор. Это означает, что показание вольтметра дает нам потенциал разница на резисторе. Мы будем называть эту разность потенциалов 𝑉, так что у нас есть это 𝑉=3В.

Нам также говорят, что амперметр показывает 0,1 ампер. Мы можем Из схемы видно, что амперметр включен последовательно с резистор, то есть по той же петле провода, на которой стоит резистор. Это означает, что показания амперметра дают нам ток через резистор. Мы обозначим этот ток 𝐼, так что у нас есть это 𝐼=0,1А.

Нас просят найти сопротивление резистора, который мы обозначим 𝑅. Мы можем вспомнить, что закон Ома связывает сопротивление компонент, разность потенциалов на компоненте и ток через компонент: 𝑉=𝐼𝑅.

В нашем случае известны значения 𝑉, потенциал разница на резисторе, и 𝐼, ток через резистор. Мы пытаемся найти его сопротивление, 𝑅. Следовательно, нам нужно изменить уравнение, чтобы сделать 𝑅 тему.

Для этого разделим обе части уравнения на 𝐼. Это дает нам 𝑉𝐼=𝐼𝑅𝐼.

С правой стороны мы можем отменить 𝐼 в числитель с 𝐼 в знаменателе. Тогда у нас есть что 𝑉𝐼=𝑅, который мы также можем записать как 𝑅=𝑉𝐼.

Теперь мы можем заменить это 𝑉=3В и 𝐼=0,1 А для подачи нас 𝑅=30.1.VA

Наконец, мы можем выполнить деление в правой части, чтобы найти, что сопротивление резистора определяется выражением 𝑅=30.Ω

Давайте теперь обобщим то, что было изучено в этом объяснителе.