36.Закон Ома, сопротивление проводников

Металлический проводник, подключенный к источнику тока является примером однородного участка цепи.

Немецкий физик Георг Симон Ом экспериментально изучил зависимость силы тока в металлических проводниках от напряжения, пришел к выводу: если состояние проводника с течением времени не меняется, а его температура постоянна, то для каждого проводника существует однозначная связь между I и U - вольт-амперная характеристика.

Закон Ома для участка цепи:

Электрическое сопротивление проводника

Это физическая скалярная величина, характеризующая свойство проводника уменьшать скорость упорядоченного движения свободных зарядов.

Сопротивление однородного металлического проводника постоянного сечения зависит от его геометрических размеров, формы и вещества, из которого изготовлен проводник.

Удельное сопротивление проводника   зависит от рода вещества и его состояния, например, температуры. Удельное сопротивление для определенного вещества имеет постоянное табличное значение.

Величина, обратная сопротивлению, называется электрической проводимостью данного проводника.

Параллельное и последовательное соединение проводников

Резистор - элемент электрической цепи, характеризуемый только сопротивлением электрическому току. На схемах резистор обозначается прямоугольником: 

Реостат - прибор, служащий для регулировки и получения требуемой величины сопротивления. Обозначение на схемах: 

Закон Ома 1) однородный участок цепи: , 2) полная цепь (замкнутая): .

Законы постоянного тока
	Сила тока и производная от силы тока, концентрации и др. ед.	А (Кл, с); А (Кл, м-3, м/с, м2)
	Электрическое напряжение	В (Дж, Кл)
	Электрическое сопротивление для участка цепи	Ом (В, А)
	Электрическое сопротивление проводника	Ом (Ом мм2/м, мм2,м)
I=I1=I2 R=R1+R2 U=U1+U2	Последовательное соединение проводников	А Ом В
I=I1+I2 U=U1=U2	Параллельное соединение проводников	А В Ом
U=U1+U2 q=q1=q2	Последовательное соединение конденсаторов	Ф В Кл
С=С1+С2 U=U1=U2 q=q1+q2	Параллельное соединение конденсаторов	Ф В Кл
A=Uq=UIt	Работа электрического тока	Дж (В, Кл; В, А, с)

37.Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца.

Прохождение электрического тока по проводнику представляет собой процесс упорядоченного движения зарядов в электрическом поле, существующем в проводнике. При этом силы электрического поля, действующие на заряды, совершают работу. Назовем эту работу “работой тока” (A_эл.) и рассчитаем ее на участке цепи 1-2, содержащем сопротивление R (см. рисунок).

Из электростатики известно, что A_эл. = q*(φ₁ - φ₂).

q = I*t; U = I*R; U = φ₁ - φ₂

где

	t - время прохождения тока,
	q - заряд, прошедший от точки с потенциалом 1 до точки с потенциалом2.

Следовательно, работу тока можно вычислить с помощью следующего соотношения:

A_эл. = I*U*t = I²*R*t = U²*t/R . 

Мощностью (N_эл.) называется работа, совершаемая током за единицу времени:

N_эл. = A_эл./t .

Следовательно,

Мощность тока

Мощность электрического тока на опыте определяется с помощью амперметра и вольтметра или специального прибора – ваттметра.

Закон Джоуля-Ленца

Если по активному сопротивлению (проводнику) течет постоянный ток, то работа тока на этом участке идет на преобразование электрической энергии во внутреннюю. Увеличение внутренней энергии проводника приводит к повышению его температуры (проводник нагревается).

По закону сохранения энергии количество теплоты (Q), выделяющееся в проводнике при прохождении электрического тока, равно работе тока: Q = A_эл.

Следовательно,

Закон Джоуля-Ленца. Количество теплоты, выделяемое проводником с током в окружающую среду,