- Запишите формулу, иллюстрирующую первый закон Ома для участка цепи. Сделайте рисунок.
(Цепью часто называют электрическую цепь – совокупность элементов, предназначенных для протекания электрического тока. Пример электрической цепи изображён на рис. 94-а (через такую цепь постоянный ток течь не может). Другие примеры электрических цепей будут приведены дальше).
I=\large \frac{U}{R};
где I~- сила тока, текущего через данный участок цепи при данном выбранном направлении (Например, на рис. 97 выбрано направление от точки 1 к точке 2).
Посмотрите на рис. 97.
Рис. 97. Закон Ома для участка цепи.
1, 2 и 3 — точки 1, 2 и 3 соответственно.
Прямоугольник изображает элемент цепи с электрическим сопротивлением (резистор),
буква R именует этот резистор и его сопротивление;
стрелочка изображает направление тока на данном участке цепи, буква I над ней обозначает ток и его силу тока;
Линии слева и справа от прямоугольника обозначают проводники сопротивления, которых равны нулю.
U~- напряжение на этом участке цепи между его началом (точка 1 на рис. 97) и концом (точка 2 на рис. 97),
R~- электрическое сопротивление (часто его называют просто сопротивлением) этого участка цепи. Физический смысл сопротивления и раскрывается этой формулой. - Каким образом выбираются начало и конец участка цепи при использовании формулы, иллюстрирующей закон Ома для участка цепи?
Начало и конец участка цепи при использовании формулы, иллюстрирующей закон Ома для участка цепи выбираются так, чтобы выбранное направление тока было направлено от начала в конец. - Чему равно напряжение между точками 1 и 3 на рис. 97?
Напряжение между точками 1 и 3 на этом рисунке равно нулю. (И вообще, конечно, для постоянного тока напряжение между точками, соединёнными проводником, сопротивление которого равно нулю, равно нулю). - В чём измеряется сопротивление в системе СИ? Объясните, что означает эта единица.
Сопротивление в системе СИ измеряется в Омах: [Ом]. 1~Ом~- это такое сопротивление, при подаче на которое напряжения 1~В, через которое (сопротивление) течёт ток 1~А. - Запишите формулу, иллюстрирующую второй закон Ома для участка цепи.
U=I\cdot R;
где I~- сила тока, текущего через данный участок цепи при данном выбранном направлении (Например, на рис. 97 выбрано направление от точки 1 к точке 2),
U~- напряжение на этом участке цепи между его началом (точка 1 на рис. 97) и концом (точка 2 на рис. 97),
R~- электрическое сопротивление этого участка цепи. Физический смысл сопротивления и раскрывается этой формулой. - Запишите формулу, иллюстрирующую третий закон Ома для участка цепи.
R=\large \frac{U}{I};
где I~- сила тока, текущего через данный участок цепи при данном выбранном направлении (Например, на рис. 97 выбрано направление от точки 1 к точке 2).
U~- напряжение на этом участке цепи между его началом (точка 1 на рис. 97) и концом (точка 2 на рис. 97).
R~- электрическое сопротивление этого участка цепи. Физический смысл сопротивления и раскрывается этой формулой.1
Сноски:
- Обычно, конечно, все три эти формулы называются просто законом Ома для участка цепи и разделение его на три закона можно воспринимать как шутку. Но в этом есть два очень важных для успешного обучения момента:
1) Вы должны так хорошо знать алгебру, чтобы сразу понять эту шутку (желательно ещё на 2-ом законе Ома для участка цепи) и возможно предсказать, увидев второй закон Ома для участка цепи, каким будет третий закон Ома для участка цепи.
2) Это подчёркивает необходимость многократного повторения, изученного для глубокого и надёжного освоения.