Опыт 2.

Вернемся вновь к простейшей замкнутой цепи. Соберем схему, показанную на рисунке.

Заметим, что, куда бы ни был включен амперметр последовательно с потребителем, он покажет одну и ту же величину тока.

Исходя из этого, можно сделать такой вывод: в замкнутой электрической цепи, не имеющей ответвлений, величина тока на всех участках цепи одинакова.

2. Закон Ома для всей цепи.

Закон Ома устанавливает зависимость между током в цепи, электродвижущей силой источника электрической энергии и электрическим сопротивлением всей цепи. Определим эту зависимость опытным путем.

Опыт 3.

Соберем электрическую цепь, состоящую из электрической лампы (потребитель - сопротивление R), амперметра A, соединительных проводов и источника электрической энергии E с внутренним сопротивлением r = 0. Подключим к источнику электрической энергии вольтметр В, как указано на рисунке (параллельно потребителю).

Включим "Счет" и запишем показания приборов в этом случае.

Затем увеличим ЭДС источника электрической энергии вдвое. Включим "Счет" и увидим, что показания вольтметра увеличились вдвое, и ток в цепи увеличился, причем также в два раза.

Если затем в какое-то число раз уменьшить ЭДС источника, то можно убедиться, что и ток в цепи уменьшится в такое же число раз.

Из этого опыта можно сделать следующий вывод: при неизменном сопротивлении цепи с увеличением ЭДС источника электрической энергии ток в цепи увеличивается, а с уменьшением ЭДС уменьшается, или величина тока в цепи изменяется прямо пропорционально ЭДС источника электрической энергии, т.е. во сколько раз увеличивается или уменьшается ЭДС, во столько же раз увеличивается или уменьшается величина тока.

Опыт 4.

Восстановим в схеме предыдущего опыта 3 исходные значения E и R.

Если теперь изменять величину сопротивления R (измеряется в Омах), то по показаниям амперметра можно убедиться, что ток в цепи уменьшается во столько раз, во сколько раз увеличивается сопротивление и, наоборот, ток увеличивается во столько раз, во сколько раз уменьшается сопротивление.

В математике такая зависимость, когда с увеличением (уменьшением) одной величины в какое-то число раз другая величина уменьшается (увеличивается) в такое же число раз, называется обратно пропорциональной.

Следовательно, мы можем сказать, что ток в цепи обратно пропорционален ее сопротивлению.

Суммируя результаты наших опытов 3 и 4 с замкнутой электрической цепью, мы приходим к выводу, что ток в цепи зависит как от электродвижущейся силы источника электрической энергии, так и от сопротивления всей цепи. Эта зависимость сформулирована в виде закона, который носит название закона Ома и является основным законом электротехники.

Закон Ома гласит:

Величина тока I в замкнутой электрической цепи прямо пропорциональна электродвижущей силе источника электрической энергии E и обратно пропорциональна полному сопротивлению всей цепи R.

Математически закон Ома для всей цепи выражается следующей формулой:

I = E / R,

т.е., чтобы определить величину тока (в амперах), надо величину ЭДС (в вольтах) поделить на величину полного сопротивления всей цепи (в омах).