Содержание

Главная >> Физика. 11 класс. Пурышева

Глава 1. Постоянный электрический ток

Закон Ома для полной цепи

Вывод закона Ома для полной цепи

3. Получим формулу закона Ома для полной цепи, рассмотрев простейшую цепь, состоящую из источника тока и резистора (рис. 27). Пусть через поперечное сечение резистора за время t пройдёт заряд q.

Напомним, что работа поля А по перемещению заряда q по участку цепи равна А = qU, где U — напряжение на участке цепи. Учитывая, что q = It, a U = IR, можно записать А = I²Rt.

Георг Симон Ом (1787—1854) — немецкий физик, член Лондонского королевского общества. Известен своими работами в области электричества, оптики, акустики. Экспериментально установил основной закон электрической цепи (закон Ома) и дал его теоретическое обоснование; показал, что простейшее слуховое ощущение вызывается лишь гармоническими колебаниями, на которые ухо разлагает сложные звуки.

Если рассматривать полную (замкнутую) цепь, то работа поля по перемещению заряда по цепи равна

A = I²(R+r)t,

где (R + r) — полное сопротивление цепи, равное сумме внешнего R и внутреннего r сопротивлений.

С другой стороны, эта работа равна работе сторонних сил по перемещению заряда внутри источника: А = А_ст, а А_ст = q = It. Приравняв выражения для работы, получим

I²(R + r)t = It.

Разделив обе части равенства на силу тока и время, получим

I(R + r) = .

Откуда

Полученная формула есть математическая запись закона Ома для полной цепи.

Сила тока в цепи прямо пропорциональна ЭДС источника тока и обратно пропорциональна сумме сопротивлений внешнего и внутреннего участков цепи.

Таким образом, сила тока в цепи зависит от характеристик источника тока (ЭДС и внутреннего сопротивления) и от сопротивления внешнего участка цепи.

Соединение проводников

4. Внешняя цепь, как правило, состоит из нескольких потребителей, которые могут соединяться последовательно или параллельно. В курсе физики основной школы вы изучали последовательное и параллельное соединения проводников. Вспомним основные закономерности.

При последовательном соединении проводников (рис. 28) сила тока одинакова на всех участках цепи:

I₁ = I₂ = I.

<<< К началу      Окончание >>>