Электрические цепи с последовательным и параллельным соединением проводников.

Урок №2/14

Тема №7: «Закон Ома для участка цепи. Сопротивление проводника. Электрические цепи с последовательным и параллельным соединением проводников. Закон Ома для полной цепи.»

I Опрос (диктант по таблице схематических обозначений элементов электрической цепи).

II Объяснение новой темы.

Закон Ома для участка цепи. Сопротивление проводника.

Георг Симон ОМ
Georg Simon Ohm, 1789–1854

Немецкий физик. Родился в Эрлангене в 1789 году (по другим источникам — в 1787-м). Окончил местный университет. Преподавал математику и естественные науки. Признание в академических кругах получил достаточно поздно, лишь в 1849 году став профессором Мюнхенского университета, хотя уже в 1827 году опубликовал закон, который теперь носит его имя. Помимо электричества занимался акустикой и изучением человеческого слуха.

Немецкий физик Георг Ом обнаружил, что отношение напряжения U между концами металлического проводника, являющегося участком электрической цепи, к силе тока есть величина постоянная :

U/I = R

Эту величину R называют электрическим сопротивлением проводника.
Единица электрического сопротивления в СИ — Ом. Электрическим сопротивлением 1 Ом обладает такой участок цепи, на котором при силе тока 1 А напряжение равно 1 В:

1Ом = 1В/1А

Опыт показывает, что электрическое сопротивление проводника прямо пропорционально его длине l и обратно пропорционально площади S поперечного сечения:

R = ρL/S (30)

Постоянный для данного вещества параметр ρ называется удельным электрическим сопротивлением вещества.
Экспериментально установленную зависимость силы тока I от напряжения U и электрического сопротивления R участка цепи называют законом Ома для участка цепи:

I = U/R (31)

Сила тока I прямо пропорциональна напряжению U и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению R участка цели.

ЗАПОМНИ !

А знаешь, как, работая с формулой закона Ома,
легко написать формулу для любой входящей величины ?
С помощью треугольника!

Пользоваться им проще простого!
Нужно закрыть пальцем ту величину, которую ты хочешь определить.
Если две оставшиеся величины находятся на одном уровне – значит надо их перемножить.
Если одна над другой – значит надо разделить верхнюю на нижнюю.

Электрические цепи с последовательным и параллельным соединением проводников.

Проводники в электрических цепях постоянного тока могут соединяться последовательно и параллельно. При последовательном соединении проводников конец первого проводника соединяется с началом второго и т. д. При этом сила тока I одинакова во всех проводниках, а напряжение U на концах всей цепи равно сумме напряжений на всех последовательно включенных проводниках. Например, для трех последовательно включенных проводников 1, 2, 3 (рис. 150) с электрическими сопротивлениями R₁, R₂ и R₃ получим

U = U₁ + U₂ + U₃ (32)

По закону Ома для участка цепи

U₁ = IR₁ U₂ = IR₂ U₃ = IR₃ U = IR (33)

где R — полное сопротивление участка цепи из последовательно включенных проводников. Из выражений (32) и (33) будем иметь IR = I(R₁ + R₂ + R₃). Таким образом,

R = R₁ + R₂ + R₃ (34)

При последовательном соединении проводников их общее электрическое сопротивление равно сумме электрических сопротивлений всех проводников.
Из соотношений (33) следует, что напряжения на последовательно включенных проводниках прямо пропорциональны их сопротивлениям :

U₁/U₂ = R₁/R₂ (35)

При параллельном соединении проводников 1, 2, 3 (рис. 151) их начала и концы имеют общие точки подключения к источнику тока.

При этом напряжение U на всех проводниках одинаково, а сила тока I в неразветвленной цепи равна сумме сил токов во всех параллельно включенных проводниках. Для трех параллельно включенных проводников сопротивлениями R₁, R₂ и R₃ на основании закона Ома для участка цепи запишем

I₁ = U₁/R₁ I_{2 =} U₂/R₂ I₃ = U₃/R₃ (36)

Обозначив общее сопротивление участка электрической цепи из трех параллельно включенных проводников через R, для силы тока в неразветвленной цепи получим

I = U/R

Так как

I = I₁ + I₂ + I₃

то из выражения (36) следует, что

1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ (37)

При параллельном соединении проводников величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям всех параллельно включенных проводников.

Для двух параллельно соединённых проводников

R = R₁R₂/(R₁ + R₂) (38)

Параллельный способ включения широко применяется для подключения ламп электрического освещения и бытовых электроприборов к электрической сети.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: