Значок сопротивления — Закон Ома в энциклопедии «Двести законов мироздания» от Джеймса Трефила

В энциклопедии «Двести законов мироздания» из серии Джеймса Трефила мы рассмотрим Закон Ома — фундаментальный закон электрических цепей. Узнайте об этом важном принципе, который описывает взаимосвязь между напряжением, силой тока и значком сопротивления. Погрузитесь в мир электричества и расширьте свои знания в области физики.

Закон Ома

Электрическое сопротивление проводника не зависит от поданного на него напряжения.

Что такое электрическое сопротивление? Проще всего объяснить это по аналогии с водопроводной трубой. Представьте себе, что вода — некое подобие электрического тока, образуемого направленным движением электронов в проводнике, а напряжение — аналог давления (напора) воды. Сопротивление — это та сила противодействия среды их движению, которую электронам или воде приходится преодолевать, в результате чего производится работа и выделяется теплота. Именно такая модель представлялась в 1820-е годы Георгу Ому, когда он занялся исследованием природы происходящего в электрических цепях.

В водопроводной трубе всё обстоит так, что чем выше давление воды, тем относительно большая доля энергии расходуется на преодоление сопротивления в трубах, поскольку в них усиливается турбулентность потока. Из этого исходил Ом, приступая к опытам по измерению зависимости силы тока от напряжения. И очень скоро выяснилось, что ничего подобного в электрических проводниках не происходит: сопротивление вещества электрическому току вовсе не зависит от приложенного напряжения. В этом, по сути, и заключается закон Ома, который (для отдельного участка цепи) записывается очень просто:

V = IR

где V — напряжение, приложенное к участку цепи, I — сила тока, а R — электрическое сопротивление участка цепи.

Сегодня мы понимаем, что электрическая проводимость обусловлена движением свободных электронов, а сопротивление — столкновением этих электронов с атомами кристаллической решетки (см. Электронная теория проводимости). При каждом таком столкновении часть энергии свободного электрона передается атому, который, в результате, начинает колебаться более интенсивно, и в результате мы наблюдаем нагревание проводника под действием электрического тока. Повышение напряжения в цепи никак не сказывается на доле тепловых потерь такого рода, и соотношение напряжения и электрического тока остается постоянным.

Однако, когда Георг Ом экспериментально открыл свой закон, атомная теория строения вещества находилась в зачаточном состоянии, а до открытия электрона оставалось несколько десятилетий. Таким образом, для него формула V = IR была чисто экспериментальным результатом. Сегодня мы имеем достаточно стройную и, одновременно, сложную теорию электропроводности и понимаем, что закон Ома в его первозданном виде — всего лишь грубое приближение. Однако это не мешает нам с успехом использовать его для расчета самых сложных электрических цепей, использующихся в промышленности и быту. Единица электрического сопротивления системы СИ называется Ом в честь этого выдающегося ученого.

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.

10

Показать комментарии (10)

Свернуть комментарии (10)

• нужен реферат по физике на тему "Закон Ома для участка цепи"

  Ответить

  • Kiber-Kot
    «> kent10000  25.10.2006  20:37
    Ответить

    БРОСЬ МНЕ НА ЯЩИК РЕФЕРАТ

    Ответить

  • sanyok9228
    «> kent10000  27.10.2006  17:57
    Ответить

    скинь на ящик. sanyok9228@mail.ru

    Ответить

• 1. Закон Ома: I=U/R.
  2. U=RI- называют падением напряжения на R.
  3. Для приведенного рисунка: I=V/R — закон Ома для замкнутой цепи.
  (http://frisk.newmail.ru/)

  Ответить

  • Закон ома.
    Обяснения в простом языке

    Ответить

• Звучит немного непривычно. На проводник, в общем, не "подают" напряжение. Его обычно подают к какой-либо нагрузке через проводник.
  А поскольку проводник имеет сопротивление, то принято говорить о падении напряжения на проводнике. Это падение зависит от сопротивления проводника и тока, проходящего через него. Само же сопротивление проводника зависимо от температуры.

  Ответить

• А нам в школе говорили что закон Ома звучит так:
  "Сила электрического тока в проводнике прямо пропорциональна приложенной к его концам разности потенциалов (напряжению). Коэффициент пропорциональности есть проводимость — свойство характеризующее проводник. Величина, обратная проводимости, называется сопротивлением проводника электрическому току."

  И еще нам говорили что "Говорить, что закон Ома это U=I*R — неправильно, т.к. это не закон , а просто уравнение. Ом не ходил и никому не говорил U=IR.". Нам наверно сильно голову морочили …

  Ответить

• Странное и (имхо) очень бестолковое обьяснение! Обращается внимание на такой ньюанс как независимость сопротивления, а ведь самая соль — выявленная Омом зависимость силы тока. Происходящее куда понятнее если сказать "на пальцах" что ток зависит от сопротивления которое "мешает" току, и напряжения "с помощью которого" ток это сопротивление преодолевает. Остаётся только расставить буковки и значки формулы, показать примеры рассчёта любого из этих 3-х параметров если 2 других известны. И сразу всё становится понятно. Если бы я не понимал закона ома статья только запудрила бы мне мозги.

  Ответить

• Урок физики в 9-м классе по теме:
  ‘Закон Ома’.
  Цель урока: знакомство с законом Ома и применение его при решении задач. Развитие межпредметных связей между математикой и физикой.
  Оборудование: вольтметр, амперметр, резистор, реостат, источник питания, соединительные провода.

  План урока.
  1. организационный момент. (подготовка класса к уроку).
  2. проверка домашнего задания. Рассказать про резисторы.
  3. выступление математика по темам: прямая пропорциональность, график, обратная пропорциональность, график.
  Как нам уже давно известно, математика зародилась тысячи лет назад и создавалась для решения многочисленных практических задач, возникавших и в жизни каждого человека, и в жизни человеческих сообществ. Особый интерес для практики представляют формулы, то есть верные равенства, описывающие зависимости между величинами.
  Зависимость между величинами бывают разные: 1) если две величины изменяются таким образом, что отношение соответствующих значений этих величин остается числом постоянным, то такие величины называются прямо пропорциональными. Пример: зависимость расстояния и времени равномерного движения является прямой пропорциональностью: s = υ*t.
  Прямо пропорциональные величины можно охарактеризовать еще и так: с увеличением ( уменьшением) одной величины в несколько раз другая величина увеличивается ( уменьшается) во столько же раз.
  2). Если две величины изменяются так, что произведение соответствующих значений этих величин остается числом постоянным, то такие величины называются обратно пропорциональными. Обратно пропорциональные величины можно охарактеризовать так: с увеличением ( уменьшением) одной величины в несколько раз другая величина уменьшается ( увеличивается) во столько же раз.
  Мы с вами знаем график зависимости прямой пропорциональности y = x, обратной пропорциональности y=1/x. Давайте повторим их и поработаем по графикам.
  Два ученика строят графики функций: y=6/x; y=12/x; y=24/x; y=36/x — первый.
  y=x; y=2x; y=4x; y=5x- второй.
  Остальные работают с учителем по карточкам:
  Постройте формулу, описывающую зависимости между величинами. Какая это зависимость?
  1) Лыжник идет со скоростью 6 км/ч какое расстояние он пройдет за 2,5 ч? за какое время он пройдет 27 км?
  2) Килограмм картошки стоит 6 руб. Сколько надо заплатить за 2,5 кг картошки? Сколько картошки можно купить на 27 руб?
  3) Через кран поступает в минуту 6 л воды. Сколько воды поступит через кран за 2,5 мин? За сколько времени через кран поступит 27 л воды?
  4) Минутная стрелка поворачивается за 1 мин на угол 6°. На какой угол повернется она за 2,5 мин? За сколько времени повернется минутная стрелка на угол 27°?
  На чертежах представлены графики( графики построенные двумя учениками). Определите по ним коэффициенты пропорциональности и их формулы. Как зависит расположение графика функции от коэффициента пропорциональности? Теперь полученные знания применим на уроке физики.

  Работа класса с учителем физики.
  4. вольт-амперная характеристика проводника.
  a) Опыт выясняющий зависимость силы тока от напряжения при постоянном сопротивлении: I~U
  U I U
  2U 2I
  3U 3I

  I

  b) Опыт выясняющий зависимость силы тока от сопротивления при постоянном напряжении: I~1/R I
  R I
  2R I/2
  3R I/3

  R

  5. Закон Ома. I~U; I~1/R I=U/R.
  Сила тока в участке цепи прямо пропорционально напряжению на этом участке и обратно пропорциональна его сопротивлению.

  5. короткое замыкание — соединение 2 точек электрической цепи, находящимся под напряжением, коротким проводником, обладающим очень малым сопротивлением.
  6. решение задач . на рисунке изображены графики 1,2 зависимости I от U для 2 проводников. Какой из этих проводников обладает большим сопротивлением?
  I,А

  1

  2

  U,В
  7. домашнее задание

Как проверить тестером светодиодную лампу?

Для проверки светодиодной лампы с помощью тестера нужно выполнить следующие шаги:

1. Включите тестер в режим измерения сопротивления.

2. Установите переключатель тестера в положение, при котором он может измерять постоянное напряжение. Обычно это значок «V» на тестере.

3. Подключите отрицательный провод тестера (черный провод) к любому контакту цоколя светодиодной лампы.

4. Подключите положительный провод тестера (красный провод) к другому контакту цоколя светодиодной лампы.

5. Включите светодиодную лампу в сеть и проверьте напряжение на тестере. Если светодиодная лампа работает, то на тестере будет показываться напряжение, близкое к напряжению в сети.

6. Если светодиодная лампа не работает, то на тестере будет показываться ноль или очень маленькое напряжение. Это означает, что светодиодная лампа не проводит электричество и возможно вышла из строя.

7. Чтобы проверить работоспособность светодиодной лампы более точно, можно использовать тестер в режиме измерения диодов. Для этого нужно установить переключатель тестера в режим измерения диодов (обычно это значок «diode» на тестере) и повторить вышеописанные шаги.

Важно отметить, что перед тем как проверять светодиодную лампу с помощью тестера, убедитесь, что тестер работает правильно и настроен на правильный диапазон измерений напряжения и сопротивления. Также убедитесь, что вы правильно подключили светодиодную лампу к тестеру, чтобы избежать повреждения тестера или светодиодной лампы.