Când un circuit extern este conectat la o sursă de curent, câmpul electric se propagă de-a lungul conductorului cu viteza luminii și sarcinile libere din ele încep aproape simultan să se miște în mod ordonat. Curentul apare în circuit.
Legile de bază ale curentului continuu au fost stabilite în 1826-1827 de omul de știință german Georg Ohm și, prin urmare, îi poartă numele.
Să considerăm o secțiune neuniformă a circuitului în care acționează EMF. Notăm emf din secțiunea 1-2 cu ε 12, iar diferența de potențial aplicată la capetele secțiunii cu φ 1 -φ 2. Lucrul forțelor A 12 (externe și Coulomb) efectuate pe purtători de curent este, conform Pe amplasament iese în evidență legea conservării și transformării energiei, egală cu căldura. Munca forțelor efectuată la deplasarea unei sarcini din secțiunea 1-2 este egală cu
A 12 = Q= q 0 ε 12 + q 0 (φ 1 -φ 2) (13.12)
În timp, căldura este eliberată în conductor
unde 
(13.14)
Astfel, legea lui Ohm generalizată, sau Legea lui Ohm pentru o secțiune neuniformă a unui circuit(secțiunea circuitului care conține sursa EMF) scrie:
Puterea curentului într-o secțiune neuniformă a circuitului este direct proporțională cu suma emf și diferența de potențial la capetele acestei secțiuni și invers proporțională cu rezistența sa totală.
(13.15)
unde r este rezistența internă a sursei EMF, R este rezistența circuitului extern.
Aplicând legea generalizată a lui Ohm la una sau la alta secțiune activă a circuitului, ar trebui să selectați mai întâi direcția de ocolire a acestei secțiuni, acceptând să considerați unul dintre capete ca primul (cu potențial φ 1), iar celălalt ca al doilea (cu potenţial - φ 2). Dacă această direcție coincide cu direcția curentului care curge în zonă, puterea curentului este considerată pozitivă (I>0), în caz contrar - negativă (I<0). ЭДС на рассматриваемом участке положительна тогда, когда направление обхода совпадает с направлением стороннего поля в источнике (это поле в нём направлено от отрицательного полюса к положительному); если же эти направления не совпадают, ЭДС считается отрицательной.
Din legea generalizată a lui Ohm se pot obține alte două legi.
legea lui Ohm pentru închis ( saucomplet) lanţ :
Puterea curentului într-un circuit închis este direct proporțională cu FEM și invers proporțională cu rezistența sa totală
(13.16)
Deoarece capetele unui circuit închis sunt conectate, iar potențialele φ 1 și φ 2 de pe ele devin egale, atunci diferența de potențial φ 1 – φ 2 = 0
Legea lui Ohm pentru un circuit închis poate fi scrisă ca
ε 12 =IR+Ir (13,17)
unde IR și Ir sunt căderea de tensiune pe secțiunile externe și, respectiv, interioare ale circuitului
Conexiunea surselor la o baterie poate fi serială sau paralelă.
Într-o conexiune în serie, două surse adiacente sunt conectate prin poli opuși.
Când este conectată în serie, fem-ul bateriei este egal cu suma fem-ului surselor individuale care alcătuiesc bateria.
Puterea curentului într-un astfel de circuit
(13.18)
Dacă conectați toți polii pozitivi și toți negativi ai două surse, atunci o astfel de conexiune a surselor de energie se numește paralelă. În practică, sursele cu același EMF sunt întotdeauna conectate în paralel.
Atunci când conectați surse identice de energie electrică în paralel, f.e.m. a bateriei este egală cu f.em. a unei surse.
Apoi, conform legii lui Ohm
(13.19)
Să luăm în considerare două cazuri limită când rezistența externă se dovedește a fi fie foarte mare, fie, dimpotrivă, neglijabilă. .
R→∞ (sauR >> r). O situație similară apare atunci când circuitul extern este oprit, de exemplu. când polii sursei de curent sunt deschiși și între ei există un spațiu de aer prin care nu trece curent. Înlocuind I=0 în legea lui Ohm generalizată, obținem φ 1 – φ 2 = ε 12.
RAceasta înseamnă că tensiunea la polii unei surse de curent deschise este egală cu fem.R<<r). →0 (sau
O situație similară apare în timpul unui scurtcircuit. În acest caz, curentul crește la o valoare 
La
care poate depăşi valoarea admisibilă pentru un circuit dat. O creștere bruscă a curentului în timpul unui scurtcircuit poate duce la o generare mare de căldură. Intensitatea câmpului din interiorul bateriei dispare. Firele se pot topi sau deveni foarte fierbinți și pot provoca un incendiu, iar sursa de alimentare se poate defecta. Pentru a evita acest lucru, se folosesc siguranțe. : Legea lui Ohm pentru o secțiune omogenă a circuitului (secțiunea care nu conține EMF)
Curentul dintr-un conductor este direct proporțional cu tensiunea aplicată și invers proporțional cu rezistența conductorului.
Magnitudinea numit conductivitatea electrică a conductorului
. Unitatea de unitate de conductivitate este Siemens (Cm).
Necunoașterea legii nu te scutește de responsabilitate.
Mă întreb ce legi vor fi discutate în lecția numărul trei. Există într-adevăr un munte întreg sau chiar o grămadă din aceste legi în inginerie electrică și toate trebuie să fie amintite? Vom afla acum. Salut, dragilor! Probabil, mulți dintre voi vă uitați deja la următoarea lecție cu enervare în ochi și gândindu-vă: „Ce plictisitor!”, și poate chiar plănuiți să părăsiți rândurile noastre ordonate? Nu te grăbi, totul abia începe! Etapa inițială este mereu plictisitoare... Din această lecție vor veni toate cele mai interesante lucruri. Astăzi vă voi spune cine este un prieten și cine este un inamic în inginerie electrică, ce se va întâmpla dacă un student la electronică este trezit în miezul nopții și cum să înțelegeți jumătate din toată inginerie electrică cu un singur deget. Interesant? Atunci hai să mergem!
Ne-am întâlnit pe primul nostru prieten în ultima lecție - aceasta este puterea actuală. Caracterizează electricitatea în ceea ce privește viteza de transfer de sarcină dintr-un punct din spațiu în altul sub influența unui câmp. Dar, după cum s-a menționat, puterea curentului depinde și de proprietățile conductorului prin care acest curent „curge”. Puterea curentului este direct afectată de conductibilitatea electrică a materialului. Acum să ne imaginăm un anumit conductor (unul ca cel din Figura 3 va face) cu electroni care se mișcă în el. Aș spune că principalul dezavantaj al electronului este lipsa acestuia de volan. Din cauza acestui dezavantaj, mișcarea electronilor este determinată doar de câmpul care acționează asupra lor și de structura materialului în care se mișcă.
Deoarece electronii „nu știu cum” să se întoarcă, unii dintre ei se pot ciocni cu nodurile rețelei cristaline care fluctuează sub influența temperaturii, își pot pierde viteza în urma coliziunii și, prin urmare, pot reduce rata de transfer a sarcinii, adică pot reduce puterea curentă. Unii electroni pot pierde atât de multă energie încât se „lipesc” de ion și îl transformă într-un atom neutru. Acum, dacă creștem lungimea conductorului, este evident că și numărul de astfel de ciocniri va crește, iar electronii vor emite și mai multă energie, adică puterea curentului va scădea. Dar, pe măsură ce aria secțiunii transversale a conductorului crește, crește doar numărul de electroni liberi, iar numărul de ciocniri pe unitate de suprafață practic nu se schimbă, prin urmare, pe măsură ce aria crește, crește și curentul. Așadar, am aflat că conductivitatea electrică (nu mai este specifică, deoarece ține cont de dimensiunile geometrice ale unui anumit conductor) depinde imediat de trei caracteristici ale conductorului: lungimea, aria secțiunii transversale și materialul.
Cu toate acestea, cu cât un material conduce mai bine curentul electric, cu atât „rezistă” mai puțin la trecerea acestuia. Aceste afirmații sunt echivalente. Este timpul să ne întâlnim cu al doilea prieten - rezistența electrică. Aceasta este reciproca conductibilității și depinde de aceleași caracteristici ale conductorului.
Figura 3.1 – De ce depinde rezistența conductorului?
Pentru a lua în considerare în calculul numeric influența tipului de substanță asupra rezistenței sale electrice, a fost introdusă valoarea rezistenței electrice specifice, care caracterizează capacitatea unei substanțe de a conduce curentul electric. Rețineți că definițiile conductivității electrice și ale rezistenței electrice sunt identice, ca și afirmațiile de mai sus. Rezistivitatea este definită ca rezistența unui conductor cu o lungime de 1 m și o secțiune transversală de 1 m 2. Este desemnat prin litera latină ρ („rho”) și are dimensiunea Ohm m Ohm este o unitate de măsură a rezistenței, care este reciproca Siemens. De asemenea, pentru determinarea rezistivității, se poate folosi și dimensiunea Ohm mm 2 /m, care este de un milion de ori mai mică decât dimensiunea principală.
Astfel, rezistența electrică a unui conductor poate fi descrisă în funcție de proprietățile sale geometrice și fizice, după cum urmează: 
unde ρ este rezistivitatea electrică a materialului conductor;
l – lungimea conductorului;
S este aria secțiunii transversale a conductorului.
Din dependență este clar că rezistența conductorului crește odată cu creșterea lungimii conductorului și scade odată cu creșterea ariei secțiunii transversale și, de asemenea, depinde direct de valoarea rezistivității materialului.
Acum să ne amintim că mărimea curentului din conductor este influențată de puterea câmpului electric, sub influența căruia ia naștere un curent electric. O, de câte milioane de mii de ori s-a menționat deja că curentul electric apare sub influența unui câmp electric! Acest fapt ar trebui să fie întotdeauna reținut. Există, desigur, și alte modalități de a crea curent, dar deocamdată o vom lua în considerare doar pe aceasta. După cum am menționat mai sus, o creștere a intensității câmpului duce la o creștere a curentului și, mai recent, am aflat că cu cât un electron reține mai multă energie atunci când se deplasează de-a lungul unui conductor, cu atât valoarea curentului electric este mai mare. Din cursul mecanicii se știe că energia unui corp este determinată de energia sa cinetică și potențială. Deci, o sarcină punctiformă plasată într-un câmp electric are doar energie potențială în momentul inițial de timp (deoarece viteza sa este zero). Pentru a caracteriza această energie potențială de câmp deținută de sarcină s-a introdus valoarea potențialului electrostatic, egală cu raportul dintre energia potențială și valoarea sarcinii punctuale: 
unde W p este energia potențială,
q este mărimea sarcinii punctiforme.
După ce sarcina intră sub influența unui câmp electric, aceasta va începe să se miște cu o anumită viteză și o parte din energia sa potențială se va transforma în energie cinetică. Astfel, în două puncte ale câmpului, sarcina va avea valori diferite ale energiei potențiale, adică două puncte ale câmpului pot fi caracterizate prin valori potențiale diferite. Diferența de potențial este definită ca raportul dintre modificarea energiei potențiale (lucrare de câmp perfectă) și valoarea sarcinii punctuale: 
Mai mult decât atât, munca câmpului nu depinde de calea de mișcare a sarcinii și caracterizează doar mărimea modificării energiei potențiale. Diferența de potențial se mai numește și tensiune electrică. Tensiunea este de obicei notă cu litera engleză U („y”), unitatea de măsură a tensiunii este valoarea volt (V), numit după fizicianul și fiziologul italian Alessandro Volta, care a inventat prima baterie electrică.
Ei bine, ne-am întâlnit cu trei prieteni inseparabili în electrotehnică: amperi, volți și ohmi sau curent, tensiune și rezistență. Orice componentă dintr-un circuit electric poate fi caracterizată în mod unic folosind aceste trei caracteristici electrice. Prima persoană care s-a întâlnit și s-a împrietenit cu toți trei simultan a fost Georg Ohm, care a descoperit că tensiunea, curentul și rezistența sunt legate între ele printr-un anumit raport:
care mai târziu a fost numită legea lui Ohm.
Puterea curentului electric într-un conductor este direct proporțională cu tensiunea de la capetele conductorului și invers proporțională cu rezistența conductorului.
Trebuie să cunoașteți această formulare de la litera C majusculă până la punctul de la sfârșit. Se zvonește că prima frază a oricărui student la inginerie electronică trezit în miezul nopții va fi tocmai formularea legii lui Ohm. Aceasta este una dintre legile de bază ale ingineriei electrice. Această formulare se numește integrală. În plus, există și o formulare diferențială care reflectă dependența densității curentului de caracteristicile câmpului și ale materialului conductor:
unde σ este conductivitatea conductorului,
E – intensitatea câmpului electric.
Această formulare decurge din formula dată la a doua lecție și se deosebește de cea integrală prin faptul că nu ține cont de caracteristicile geometrice ale conductorului, luând în considerare doar caracteristicile fizice ale acestuia. Această formulare este interesantă doar din punct de vedere teoretic și nu este aplicată în practică.
Pentru a memora și utiliza rapid legea lui Ohm, puteți folosi diagrama prezentată în figura de mai jos. 
Figura 3.2 – Legea „triunghiulară” a lui Ohm
Regula de utilizare a diagramei este simplă: doar închideți valoarea dorită și alte două simboluri vor da formula pentru calcularea acesteia. De exemplu. 
Figura 3.3 – Cum să ne amintim legea lui Ohm
Am terminat cu triunghiul. Merită adăugat că legea lui Ohm este numită doar una dintre formulele prezentate mai sus - cea care reflectă dependența curentului de tensiune și rezistență. Celelalte două formule, deși sunt consecințele ei, nu au sens fizic. Așa că nu vă încurcați!
O bună interpretare a legii lui Ohm este un desen care reflectă cel mai clar esența acestei legi: 
Figura 3.4 – Legea lui Ohm clar
După cum putem vedea, această cifră arată doar trei dintre noii noștri prieteni: Ohm, Ampere și Volt. Voltul încearcă să împingă Ampere prin secțiunea transversală a conductorului (puterea curentului este direct proporțională cu tensiunea), iar Ohm, dimpotrivă, interferează cu aceasta (și este invers proporțională cu rezistența). Și cu cât Ohm „trage” mai mult conductorul, cu atât va fi mai greu pentru Ampere să treacă. Dar dacă Volt lovește mai tare...
Rămâne să ne dăm seama de ce termenul „multe legi” apare în titlul lecției, deoarece avem o singură lege – legea lui Ohm. Ei bine, în primul rând, există două formulări pentru aceasta, în al doilea rând, am învățat doar așa-numita lege a lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit, dar există și legea lui Ohm pentru circuitul complet, pe care o vom lua în considerare în lecția următoare, în al treilea rând , avem , cel puțin două corolare din legea lui Ohm, care ne permit să găsim valoarea rezistenței unei secțiuni a unui circuit și tensiunea din această secțiune. Deci, există o singură lege, dar poate fi folosită în moduri diferite.
În sfârșit, vă voi spune încă un fapt interesant. La 10 ani de la apariția „legii lui Ohm”, un fizician francez (și munca lui Ohm nu era încă cunoscută în Franța) bazată pe experimente a ajuns la aceleași concluzii. Dar i s-a subliniat că legea pe care a stabilit-o încă din 1827 a fost descoperit de Ohm. Se pare că școlarii francezi încă studiază legea lui Ohm sub un alt nume - pentru ei este legea lui Poulier. Doar așa. Aceasta se încheie următoarea lecție. Ne vedem din nou!
- Orice secțiune sau element al unui circuit electric poate fi caracterizat fără ambiguitate folosind trei caracteristici: curent, tensiune și rezistență.
- Rezistență (R)– o caracteristică a unui conductor care reflectă gradul de conductivitate electrică a acestuia și depinde de dimensiunile geometrice ale conductorului și de tipul de material din care este realizat.
- Tensiune (U)– la fel ca diferența de potențial; o valoare egală cu raportul de lucru al câmpului electric pentru a muta o sarcină punctuală dintr-un punct din spațiu în altul.
- Curentul, tensiunea și rezistența sunt legate prin raportul I=U/R, numit legea lui Ohm (tăria curentului electric dintr-un conductor este direct proporțională cu tensiunea de la capetele conductorului și invers proporțională cu rezistența conductorului). ).
Și, de asemenea, probleme:
- Dacă lungimea firului este dublată prin tragere, cum se va schimba rezistența acestuia?
- Care conductor prezintă mai multă rezistență: o tijă solidă de cupru sau un tub de cupru având diametrul exterior egal cu diametrul tijei?
- Diferența de potențial la capetele conductorului de aluminiu este de 10V. Determinați densitatea curentului care curge prin conductor dacă lungimea acestuia este de 3 m.
Depinde de magnitudinea efectului pe care curentul îl poate avea asupra conductorului, fie el efectul termic, chimic sau magnetic al curentului. Adică, ajustând puterea curentului, puteți controla efectul acestuia. Curentul electric, la rândul său, este mișcarea ordonată a particulelor sub influența unui câmp electric.
Dependența de curent și tensiune
Evident, cu cât câmpul acționează mai puternic asupra particulelor, cu atât puterea curentului din circuit va fi mai mare. Un câmp electric este caracterizat de o mărime numită tensiune. Prin urmare, ajungem la concluzia că curentul depinde de tensiune.
Într-adevăr, experimental a fost posibil să se stabilească că puterea curentului este direct proporțională cu tensiunea. În cazurile în care tensiunea din circuit a fost schimbată fără a modifica toți ceilalți parametri, curentul a crescut sau a scăzut cu același factor ca și tensiunea.
Legătura cu rezistența
Cu toate acestea, orice circuit sau secțiune a unui circuit este caracterizată de o altă cantitate importantă numită rezistență electrică. Rezistența este invers proporțională cu curentul. Dacă modificați valoarea rezistenței în orice secțiune a circuitului fără a modifica tensiunea la capetele acestei secțiuni, se va modifica și puterea curentului. Mai mult, dacă reducem valoarea rezistenței, atunci puterea curentului va crește cu aceeași cantitate. Și, invers, pe măsură ce rezistența crește, curentul scade proporțional.
Formula legii lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit
Comparând aceste două dependențe, se poate ajunge la aceeași concluzie la care a ajuns savantul german Georg Ohm în 1827. El a conectat cele trei mărimi fizice menționate mai sus și a derivat o lege care a fost numită după el. Legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit spune:
Puterea curentului într-o secțiune a unui circuit este direct proporțională cu tensiunea de la capetele acestei secțiuni și invers proporțională cu rezistența acesteia.
unde I este puterea curentă,
U – tensiune,
R – rezistență.
Aplicarea legii lui Ohm
Legea lui Ohm este una dintre legi fundamentale ale fizicii. Descoperirea sa ne-a permis la un moment dat să facem un salt uriaș în știință. În prezent, este imposibil să ne imaginăm un calcul foarte elementar al cantităților electrice de bază pentru orice circuit fără a utiliza legea lui Ohm. Ideea acestei legi nu este domeniul exclusiv al inginerilor electronici, ci o parte necesară a cunoștințelor de bază ale oricărei persoane mai mult sau mai puțin educate. Nu e de mirare că există o vorbă: „Dacă nu știi legea lui Ohm, stai acasă.”
U=IRŞi R=U/I
Adevărat, trebuie înțeles că într-un circuit asamblat, valoarea rezistenței unei anumite secțiuni a circuitului este o valoare constantă, prin urmare, atunci când puterea curentului se schimbă, doar tensiunea se va schimba și invers. Pentru a schimba rezistența unei secțiuni a circuitului, circuitul trebuie reasamblat. Calculul valorii rezistenței necesare la proiectarea și asamblarea unui circuit se poate face conform legii lui Ohm, pe baza valorilor așteptate ale curentului și tensiunii care vor fi trecute printr-o anumită secțiune a circuitului.
Legea de bază a ingineriei electrice, cu ajutorul căreia poți studia și calcula circuite electrice, este legea lui Ohm, care stabilește relația dintre curent, tensiune și rezistență. Este necesar să-i înțelegem clar esența și să o poți folosi corect atunci când rezolvi probleme practice. Adesea, greșelile sunt făcute în inginerie electrică din cauza incapacității de a aplica corect legea lui Ohm.
Legea lui Ohm pentru o secțiune de circuit spune: curentul este direct proporțional cu tensiunea și invers proporțional cu rezistența.
Dacă creșteți de mai multe ori tensiunea care acționează într-un circuit electric, atunci curentul din acest circuit va crește cu aceeași cantitate. Și dacă creșteți rezistența circuitului de mai multe ori, curentul va scădea cu aceeași cantitate. În mod similar, cu cât presiunea este mai mare și cu cât conducta oferă mai puțină rezistență la mișcarea apei, cu atât debitul de apă în conductă este mai mare.
Într-o formă populară, această lege poate fi formulată astfel: cu cât tensiunea la aceeași rezistență este mai mare, cu atât este mai mare curentul și, în același timp, cu cât rezistența la aceeași tensiune este mai mare, cu atât curentul este mai mic.
Pentru a exprima legea lui Ohm cel mai simplu matematic, se crede că Rezistența unui conductor care transportă un curent de 1 A la o tensiune de 1 V este de 1 ohm.
Curentul în amperi poate fi întotdeauna determinat prin împărțirea tensiunii în volți la rezistența în ohmi. De aceea Legea lui Ohm pentru o secțiune de circuit se scrie cu următoarea formulă:
I = U/R.
Triunghi magic
Orice secțiune sau element al unui circuit electric poate fi caracterizat folosind trei caracteristici: curent, tensiune și rezistență.
Cum se folosește triunghiul lui Ohm:închideți valoarea dorită - celelalte două simboluri vor da formula pentru calcularea acesteia. Apropo, legea lui Ohm se numește o singură formulă din triunghi - cea care reflectă dependența curentului de tensiune și rezistență. Celelalte două formule, deși sunt consecințele ei, nu au sens fizic.
Calculele efectuate folosind legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit vor fi corecte atunci când tensiunea este exprimată în volți, rezistența în ohmi și curentul în amperi. Dacă sunt utilizate mai multe unități de măsură ale acestor cantități (de exemplu, miliamperi, milivolți, megaohmi etc.), atunci acestea ar trebui convertite în amperi, volți și, respectiv, ohmi. Pentru a sublinia acest lucru, uneori formula legii lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit este scrisă astfel:
amper = volt/ohm
De asemenea, puteți calcula curentul în miliamperi și microamperi, în timp ce tensiunea ar trebui exprimată în volți, iar rezistența în kilo-ohmi și, respectiv, mega-ohmi.
Alte articole despre electricitate într-o prezentare simplă și accesibilă:
Legea lui Ohm este valabilă pentru orice secțiune a circuitului. Dacă este necesar să se determine curentul într-o anumită secțiune a circuitului, atunci este necesar să se împartă tensiunea care acționează în această secțiune (Fig. 1) la rezistența acestei secțiuni particulare.
Fig 1. Aplicarea legii lui Ohm la o secțiune a unui circuit
Să dăm un exemplu de calcul al curentului folosind legea lui Ohm. Să presupunem că doriți să determinați curentul dintr-o lampă având o rezistență de 2,5 ohmi, dacă tensiunea aplicată lămpii este de 5 V. Împărțind 5 V la 2,5 ohmi, obținem o valoare a curentului de 2 A. În al doilea exemplu, vom determinați curentul care va circula sub influența unei tensiuni de 500 V într-un circuit a cărui rezistență este de 0,5 MOhm. Pentru a face acest lucru, exprimăm rezistența în ohmi. Împărțind 500 V la 500.000 ohmi, găsim valoarea curentului din circuit, care este egală cu 0,001 A sau 1 mA.
Adesea, cunoscând curentul și rezistența, tensiunea este determinată folosind legea lui Ohm. Să scriem formula pentru determinarea tensiunii
U = IR
Din această formulă reiese clar că tensiunea la capetele unei secțiuni date a circuitului este direct proporțională cu curentul și rezistența. Sensul acestei dependențe nu este greu de înțeles. Dacă nu modificați rezistența unei secțiuni a circuitului, atunci puteți crește curentul numai prin creșterea tensiunii. Aceasta înseamnă că, cu rezistență constantă, un curent mai mare corespunde unei tensiuni mai mari. Dacă este necesar să se obțină același curent la diferite rezistențe, atunci cu o rezistență mai mare ar trebui să existe o tensiune în mod corespunzător mai mare.
Tensiunea pe o secțiune a unui circuit este adesea numită cădere de tensiune. Acest lucru duce adesea la neînțelegeri. Mulți oameni cred că căderea de tensiune este un fel de tensiune inutilă irosită. În realitate, conceptele de tensiune și cădere de tensiune sunt echivalente.
Calcularea tensiunii folosind legea lui Ohm poate fi ilustrată cu următorul exemplu. Lăsați un curent de 5 mA să treacă printr-o secțiune a unui circuit cu o rezistență de 10 kOhm și trebuie să determinați tensiunea în această secțiune.
Înmulțirea I = 0,005 A la R -10000 Ohm, obținem o tensiune egală cu 5 0 V. Am putea obține același rezultat înmulțind 5 mA cu 10 kOhm: U = 50 V
În dispozitivele electronice, curentul este de obicei exprimat în miliamperi și rezistența în kilo-ohmi. Prin urmare, este convenabil să folosiți aceste unități de măsură în calcule conform legii lui Ohm.
Legea lui Ohm calculează și rezistența dacă tensiunea și curentul sunt cunoscute. Formula pentru acest caz se scrie astfel: R = U/I.
Rezistența este întotdeauna un raport dintre tensiune și curent. Dacă tensiunea crește sau scade de mai multe ori, curentul va crește sau scade de același număr de ori. Raportul dintre tensiune și curent, egal cu rezistența, rămâne neschimbat.
Formula pentru determinarea rezistenței nu trebuie înțeleasă ca însemnând că rezistența unui conductor dat depinde de fluxul de ieșire și tensiune. Se știe că depinde de lungimea, aria secțiunii transversale și materialul conductorului. În aparență, formula pentru determinarea rezistenței seamănă cu formula pentru calcularea curentului, dar există o diferență fundamentală între ele.
Curentul într-o anumită secțiune a circuitului depinde într-adevăr de tensiune și rezistență și se modifică atunci când se schimbă. Și rezistența unei anumite secțiuni a circuitului este o valoare constantă, independentă de modificările tensiunii și curentului, dar egală cu raportul acestor valori.
Când același curent trece în două secțiuni ale unui circuit și tensiunile aplicate acestora sunt diferite, este clar că secțiunea căreia i se aplică tensiunea mai mare are o rezistență în mod corespunzător mai mare.
Și dacă, sub influența aceleiași tensiuni, trec curenți diferiți în două secțiuni diferite ale circuitului, atunci curentul mai mic va fi întotdeauna în secțiunea care are o rezistență mai mare. Toate acestea decurg din formularea de bază a legii lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit, adică din faptul că, cu cât curentul este mai mare, cu atât este mai mare tensiunea și cu atât rezistența este mai mică.
Vom arăta calculul rezistenței folosind legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit folosind următorul exemplu. Trebuie să găsiți rezistența secțiunii prin care trece un curent de 50 mA la o tensiune de 40 V. Exprimând curentul în amperi, obținem I = 0,05 A. Împărțiți 40 la 0,05 și găsiți că rezistența este de 800 Ohmi.
Legea lui Ohm poate fi reprezentată clar ca așa-numita caracteristicile curent-tensiune. După cum știți, o relație direct proporțională între două mărimi este o linie dreaptă care trece prin originea coordonatelor. O astfel de dependență este de obicei numită liniară.
În fig. Figura 2 prezintă ca exemplu un grafic al legii lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit cu o rezistență de 100 ohmi. Axa orizontală reprezintă tensiunea în volți, iar axa verticală reprezintă curentul în amperi. Scara de curent și tensiune poate fi aleasă după cum doriți. Se trasează o linie dreaptă astfel încât pentru orice punct raportul dintre tensiune și curent să fie de 100 ohmi. De exemplu, dacă U = 50 V, atunci I = 0,5 A și R = 50: 0,5 = 100 Ohm.
Orez. 2. Legea lui Ohm (caracteristica volt-amperi)
Graficul legii lui Ohm pentru valori negative ale curentului și tensiunii are același aspect. Acest lucru indică faptul că curentul din circuit curge în mod egal în ambele direcții. Cu cât rezistența este mai mare, cu atât se obține mai puțin curent la o anumită tensiune și cu atât linia dreaptă este mai plată.
Dispozitivele în care caracteristica curent-tensiune este o linie dreaptă care trece prin originea coordonatelor, adică rezistența rămâne constantă atunci când tensiunea sau curentul se modifică, sunt numite dispozitive liniare. Sunt folosiți și termenii circuite liniare și rezistențe liniare.
Există și dispozitive în care rezistența se modifică atunci când tensiunea sau curentul se modifică. Atunci relația dintre curent și tensiune este exprimată nu conform legii lui Ohm, ci într-un mod mai complex. Pentru astfel de dispozitive, caracteristica curent-tensiune nu va fi o linie dreaptă care trece prin originea coordonatelor, ci va fi fie o curbă, fie o linie întreruptă. Aceste dispozitive se numesc neliniare.
Diagrama mnemonică pentru legea lui Ohm
Obiectivele lecției: să înțeleagă aplicarea mărimilor fizice studiate și a mărimilor care le leagă.
Obiectivele lecției:
- Elevii trebuie să învețe că cantitatea de căldură generată de un conductor care transportă curent este egală cu produsul dintre pătratul curentului, rezistența conductorului și timpul Q = I?
- Elevii trebuie să învețe să rezolve probleme pentru a afla cantitatea de căldură în situații specifice;
- Consolidarea abilităților elevilor în rezolvarea problemelor de calcul și calitative
- și experimentale;
- Formarea la elevi a unei atitudini conștiincioase față de muncă, pozitivă
- atitudine față de cunoaștere, educație a disciplinei, vederi estetice.
Progresul lecției
Actualizarea cunoștințelor. Sondajul este frontal.
1. Ce trei mărimi sunt legate prin legea lui Ohm?
I, U, R; curent, tensiune, rezistență.
2. Cum este formulată legea lui Ohm?
Puterea curentului într-o secțiune a unui circuit este direct proporțională cu tensiunea de la capetele acestei secțiuni și invers proporțională cu rezistența acesteia.
3. Cum se scrie formula pentru legea lui Ohm?
4. Unități de măsură ale mărimilor fizice incluse în legea lui Ohm.
Amperi, Volti, Ohm.
5. Cum se exprimă munca unui curent de-a lungul unui timp?
6. Ce se numește putere?
Pentru a afla puterea medie a unui curent electric, este necesar să se împartă munca acestuia la timpul P=A/t.
8. Ce este luat ca unitate de putere?
Unitatea de măsură a puterii este 1 W, egal cu 1 J/s, 1 W=1J/s.
9. Ce conexiune a conductorilor se numește serial?
10. Ce valoare este aceeași pentru toți conductoarele conectate în serie?
Puterea curentului, I=I 1 =I 2 =I n
11. Cum se află rezistența totală a unui circuit, cunoscând rezistența conductorilor individuali, într-o conexiune în serie?
R=R1+R2+:+Rn.
12. Cum se află tensiunea unei secțiuni a unui circuit format din conductori conectați în serie, cunoscând tensiunea pe fiecare dintre aceștia?
U=U1 +U2 +:+U n.
13. Ce legătură de conductori se numește paralelă?
14. Ce valoare este aceeași pentru toți conductoarele conectate în paralel?
Tensiune, U=U 1 =U 2 =U n.
15. Cum se află rezistența totală a unui circuit, cunoscând rezistența conductorilor individuali, într-o conexiune în paralel?
R=R1*R2*Rn/(R1 +R2+Rn).
16. Cum să găsiți puterea curentului într-o secțiune a unui circuit cu o conexiune în paralel?
I=I 1 +I 2 +I n.
17. Curentul electric se numeste:
mișcarea ordonată a electronilor liberi.
18. Formula pentru calcularea rezistenței conductorului?
19. Ampermetrul este conectat la circuitul:
secvenţial.
20. Toți consumatorii sunt sub aceeași tensiune atunci când:
conexiune paralelă.
21. Ghici ghicitoare.
Un inspector foarte strict se uită direct de pe perete,
Se uită și nu clipește. Trebuie doar să aprinzi lumina,
Sau conectați cuptorul -
Totul merge prost. (Contor de energie electrică).
Și ce bifează contorul electric?
Consumul de energie electrică.
Demonstrarea experimentului.
Determinarea puterii unui bec.
A=U*I*t=2,6V*1,4A*240s=873,6 J.
Q=c*m*(t2-t1) =4200 J/(kg*0C)*0,1 kg*20C=840 J.
Exercițiul 27(2) din .
Întrebare: În ce scop sunt firele de la punctele de conectare nu numai răsucite, ci și lipite? Justificați-vă răspunsul.
Curentul din ambele fire este același, deoarece conductorii sunt conectați în serie.
Dacă punctul de contact al doi conductori nu este lipit, atunci rezistența acestuia va fi destul de mare în comparație cu rezistența conductorilor înșiși. Atunci cea mai mare cantitate de căldură va fi eliberată în loc. Acest lucru va duce la topirea punctului de contact dintre cei doi conductori și deschiderea circuitului electric.
Formularea legii Joule-Lenz.
Cantitatea de căldură generată de un conductor purtător de curent este egală cu produsul dintre pătratul curentului, rezistența conductorului și timpul.
Organizarea de activități independente ale elevilor.
eu optiunea.
1. Cum se va schimba cantitatea de căldură eliberată de un conductor care poartă curent dacă curentul din conductor se dublează?
A. Va crește de 2 ori. B. Va scădea de 2 ori. B. Va crește de 4 ori.
Răspuns. Conform legii Joule-Lenz, Q=I 2 *R*t, prin urmare, va crește de 4 ori.
B. Va crește de 4 ori.
2. Câtă căldură va elibera o spirală de sârmă cu o rezistență de 20 ohmi în 30 de minute dacă curentul din circuit este de 2A?
A. 144000 J. B. 28800 J. B. 1440 J.
Răspuns. A. 144000J.
3. Firele de cupru și nicrom, având aceleași dimensiuni, sunt conectate în paralel și conectate la o sursă de curent. Care dintre ele va elibera mai multă căldură?
A. Nichrome. B. Cupru. B. La fel.
Răspuns. B. Cupru.
Opțiunea II.
1. Cum se va schimba cantitatea de căldură generată de un conductor care poartă curent dacă puterea curentului este redusă de 4 ori?
A. Va scădea de 2 ori. B. Va scădea de 16 ori. B. Va crește de 4 ori.
Răspuns. Conform legii Joule-Lenz, Q=I 2 *R*t, prin urmare, va scădea de 16 ori.
B. Va scădea de 16 ori.
2. Într-un cuptor electric la o tensiune de 220 V, curentul este de 30 A. Câtă căldură va elibera cuptorul în 10 minute?
A. 40000 J. B. 39600 J. B. 3960000 J.
Răspuns. 3960000 J.
3. Firele de nichel și oțel având aceleași dimensiuni sunt conectate în serie și conectate la o sursă de curent. Care dintre ele va elibera mai multă căldură?
A. Nikelinovaya. B. Oțel. B. La fel.
Răspuns. Nichel.
Sarcină suplimentară.
Probleme de la .
Răspuns. 500 J.
Teme pentru acasă.
Alineatul 53, exercițiul 27 (1, 3) din .
Referinte:
- Manual „Fizica”, clasa a VIII-a. A.V. Peryshkin.
- „Colecție de probleme în fizică”. V.I. Lukashik.