Видеоурок «Зависимость силы тока. Электрическое сопротивление. Зависимость силы тока от напряжения

Тема: Зависимость силы тока от напряжения

Цель: Установить зависимость силы тока от напряжения.

Задачи:

Обучающее:

1. Повторить понятия из предыдущих тем (сила тока, электрическое напряжение, электрический ток, последовательное соединение, параллельное соединение, амперметр, вольтметр).

2. Формировать у учащихся культуру общения через кроссворд.

3. Закрепить новый материал при помощи решения качественной количественной задачи на определение напряжение на концах участка цепи.

Развивающие:

1. Развивать интерес к процессу познания с помощью демонстрационного опыта с помощью приборов (амперметр, вольтметр).

2. Развивать внимание учеников с помощью демонстрации;

3. Развивать мышление с помощью решения задач.

Воспитательные:

1. Воспитать умение работать в коллективе при помощи фронтального опроса, аккуратность при составлении таблицы. Изучить новый материал «Зависимость силы тока от напряжения» демонстрационным способом установить зависимость силы тока от напряжения.

2. Воспитать умение работать учащихся в группе при проверке домашнего задания.

Оборудование:

Амперметр-1шт, Вольтметр-1шт, ключ-1шт, реостат-1шт, источник питания (выпрямитель)-1шт, соединительные провода-6шт.

2. ответить на вопросы на стр. 86;

3. выполнить упражнение 19 на стр. 87;

План - график урока

I. Организационный момент. (2 мин).

1. приветствие (30 сек).

2. отметка отсутствующих (1.30 мин).

II. Запись домашнего задания в дневник. ( 1 мин).

III. Проверка домашнего задания. ( 10 мин).

1. раздать карточки, пояснить задания - 1.30 мин.

2. выполнить задания - 8мин.

3. собрать карточки - 30 сек.

IV. Объяснение нового материала. ( 17 мин).

1. выяснить знания учащихся с прошлых тем. (7 мин)

А) Амперметр. Измерение силы тока.

Б) Вольтметр. Измерение напряжения.

В) Сила тока.

Г) Электрический ток.

Д) Электрическое напряжение.

2. объяснение новой темы. (10 мин).

Показать опыт, подтверждающий зависимость силы тока от

напряжения.

V . Закрепление. (8 мин)

Закрепить данную тему с решением качественной задачи.

VI. Итог. (2 мин).

1. Итог деятельности учащихся. Постановка оценок. (2 мин).

План - конспект.

I . Организационный момент. (2 мин)

Здравствуйте дети, садитесь. Отметим отсутствующих.

II . Запись домашнего задания в дневники. (1 мин)

Откройте дневники, запишите домашнее задание:

2. ответить на вопросы к параграфу 49 на стр. 86.

3. выполнить упражнение 19 на стр. 87.

закройте дневники, отложите в сторонку.

III . Проверка домашнего задания в дневники. (10 мин)

Прежде чем приступить к новой теме сначала проверим домашнее задание нестандартным образом.

Разбивайтесь на 3 группы (если учеников много, то можно на 4).

Теперь слушайте внимательно, сейчас каждая группа получит кроссворд и жетоны (жетоны должны быть по числу учеников каждой группы). Вам необходимо как можно быстрее угадывать слова в кроссворде.

Каждый, кто угадал слово в кроссворде, берет себе по одному жетону у кого больше всего жетонов окажется, тот претендует на хорошие оценки (раздать ученикам кроссворды и жетоны). На все это у вас будет 8мин.

Получить оценку: «5»= больше 7; «4»= 4-6; «3»= 2-3. (учитель раздает карточки и дает команду на выполнение).

IV . Объяснение нового материала. (17 мин)

1. Выяснить знания учащихся с прошлых тем с помощью фронтального опроса (7 мин)

Прежде чем перейти к изучению новой темы, повторим предыдущие темы.

Вопрос : Дайте определения электрического тока? (назвать конкретного учащегося).

Ответ: Электрический ток - это упорядоченное движение заряженных частиц.

Вопрос : Каковы условия существования электрического тока?

Ответ: 1. существования свободного заряда.

2. существования электрического поля.

Вопрос : Молодец. Какие действия электрического тока существует?

Ответ: Тепловое, химическое, магнитное.

Вопрос : По какой формуле выражается сила тока?

Ответ: J=q/t. где q-заряд, t-время.

Вопрос : Единица измерения заряда?

Ответ: Кулон.

Вопрос : Единица измерения времени?

Ответ: Секунд.

Вопрос : Хорошо. Каким прибором измеряют силу тока?

Ответ: Амперметр.

Вопрос : Правильно. Как соединяется амперметр?

Ответ: Последовательно.

Вопрос : Дайте определение электрического напряжения?

Ответ: Э лектрическое напряжение - это физическая величина, характеризующая электрическое поле, которое создает ток.

Вопрос : Обозначение электрического напряжения?

Ответ : U.

Вопрос : Единица измерения электрического напряжения?

Ответ : Вольт.

Вопрос : Теперь внимательно смотрим на доску. Что нарисовано на доске? (спросить конкретного ученика).

https://pandia.ru/text/78/388/images/image005.gif" height="14"> - +

Ответ: Электрическая схема.

Вопрос : Какой прибор необходим для установления зависимости силы тока от напряжения при постоянном сопротивлении (спросить конкретного ученика).

Ответ: Вольтметр.

Вопрос : Правильно. Как соединяется вольтметр?

Ответ: Параллельно.

Вопрос : (Вызвать конкретного ученика на доску). Нарисуй вольтметр на схеме.

https://pandia.ru/text/78/388/images/image005.gif" height="14"> - +

0 " style="border-collapse:collapse;border:none">

Начертите горизонтальную линию, отступили от этой черты на две клетки, нарисовали еще одну горизонтальную линию еще раз отступили от этой черты на две клетки и так 5 раз провели горизонтальную линию и отступаем на две клетки. Отступили от края на 4 клетки начертили вертикальную линию и так чертим 4 раза. А теперь все внимательно смотрим на схему. Нам необходимо установить зависимость силы тока от напряжения. Для этого изменяя напряжения,(т. е увеличивая) смотрим на показания амперметра. (сопротивление у нас не изменяется, учитель сам при себе считает показания сопротивления по закону Ома и полученное число заносит в таблицу).

Вопрос: Амперметр сколько делений показывает?

Ответ: 0.6

Вопрос : Показания амперметра заносим в таблицу. Теперь напряжение увеличиваем 2 раза. Смотрим на показания амперметра. Сколько делений показывает?

Ответ: 1.2

Вопрос : Показания амперметра заносим в таблицу. Теперь напряжение увеличиваем 3 раза. Смотрим на показания амперметра. Сколько делений показывает?

Ответ: 2.4

Результат опыта:

При постоянном сопротивлении R=3, подаем напряжение U=2, при этом при этом сила тока принимает значение I=0,6. При увеличении напряжения в два раза U=4, амперметр покажет вдвое большую силу тока I=1,2. При трехкратном увеличении напряжения U=6, амперметр покажет, втрое большую силу I=2,4.

Анализ опыта: А теперь по показаниям таблицы начертим график зависимости силы тока от напряжения. По горизонтальной оси отложено напряжение в вольтах, а по вертикальной – сила тока в амперах.

https://pandia.ru/text/78/388/images/image011.gif" width="13" height="13 src="> U.

Вопрос : А что значит прямо пропорциональна?

Ответ: При увеличении напряжения сила тока увеличивается.

Вопрос : А при уменьшении напряжения сила тока как изменяется?

Ответ: Уменьшается.

Итак, по показаниям графика мы выяснили, что при увеличении напряжения сила тока увеличивается.

V . Закрепление. (8 мин)

А теперь решим задачу.

Задача1 : (Решать устно).

Определить по графику силу тока. При напряжении на концах участка цепи, равном 3В, 5В, 7В сколько будет сила тока в проводнике? (спрашивать конкретного ученика, смотрим на график).

Конкретным ученикам оценки выставляются по выполнению карточек.

Психологический настрой

Я нахожусь сейчас на уроке

физики. А обо всём

остальном я не буду думать сейчас, я подумаю об этом потом.

Эпиграф урока

«Я мыслю,

следовательно,

я существую.»

Рене Декарт

Установите соответствие 1 уровень

1. Лампочка накаливания

3.Реостат(сопротивление)

4. Амперметр

5. Вольтметр

Выбери правильное обозначение 2 уровень

1. Обозначение и единица измерения силы тока.

2. Обозначение и единица измерения сопротивления

3. Обозначение и единица измерения напряжения

4. Формула вычисления силы тока

5. Формула вычисления напряжения

• Какую работу совершит ток силой 3А за 10 минут при напряжении в цепи 15 В?

Проверяем 1 уровень

Проверяем 2 уровень

Проверяем 3 уровень

t=10 мин 600c

q=3*600=1800 Кл

A=15*1800= 27000Дж

Ответ: А=27кДж

Цель урока:

исследовать зависимость силы тока

От напряжения

От сопротивления

Устанавливается зависимость I от U R остается неизменной (R= 10 Ом)

Сделайте вывод

Зависимость прямо пропорциональная

При R= const, I ~ U

Установим зависимость I от R U остается неизменным U= 3В

Сделайте вывод

Зависимость обратно пропорциональная

При U=const,

0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0

При R= const, I ~ U

При U=const,

Закон Ома для участка цепи.

Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению

U

А знаешь, как, работая с формулой закона Ома, легко написать формулу для любой входящей величины? С помощью треугольника

Вопрос №3

Между какими величинами устанавливает зависимость закон Ома?

Вопрос №4

Как зависит сила тока от напряжения?

• Как зависит сила тока от сопротивления?

Вопрос №6

• Как формулируется

закон Ома?

• Оценка за урок

• 18 - 16 – «5»
• 15 - 11 – «4»
• 10 - 8 – «3»

Выучить закон Ома.

По техническому паспорту любого электрического прибора, который у вас имеется определить сопротивление.

Соберем электрическую цепь (рисунок 1, а ), состоящую из аккумулятора 1 напряжением в 2 В, рычажного реостата 2 , двух измерительных приборов – вольтметра 3 и амперметра 4 и соединительных проводов 5 . Установим в цепи при помощи реостата сопротивление, равное 2 Ом. Тогда вольтметр, включенный на зажимы аккумулятора, покажет напряжение в 2 В, а амперметр, включенный последовательно в цепь, покажет ток, равный 1 А. Увеличим напряжение до 4 В путем включения другого аккумулятора (рисунок 1, б ). При том же сопротивлении в цепи – 2 Ом – амперметр покажет уже ток 2 А. Аккумулятор напряжением 6 В изменит показание амперметра до 3 А (рисунок 1, в ). Сведем наши наблюдения в таблицу 1.

Рисунок 1. Изменение тока в электрической цепи путем изменения напряжения при неизменном сопротивлении

Таблица 1

Зависимость тока в цепи от напряжения при неизменном сопротивлении

Отсюда можно сделать вывод, что ток в цепи при постоянном сопротивлении тем больше, чем больше напряжение этой цепи, причем ток будет увеличиваться во столько раз, во сколько раз увеличивается напряжение.

Теперь в такой же цепи поставим аккумулятор с напряжением 2 В и установим при помощи реостата сопротивление в цепи, равное 1 Ом (рисунок 2, а ). Тогда амперметр покажет 2 А. Увеличим реостатом сопротивление до 2 Ом (рисунок 2, б ). Показание амперметра (при том же напряжении цепи) будет уже 1 А.

Рисунок 2. Изменение тока в электрической цепи путем изменения сопротивления при неизменном напряжении

При сопротивлении в цепи 3 Ом (рисунок 2, в ) показание амперметра будет 2/3 А.

Результат опыта сведем в таблицу 2.

Таблица 2

Зависимость тока в цепи от сопротивления при неизменном напряжении

Отсюда следует вывод, что при постоянном напряжении ток в цепи будет тем больше, чем меньше сопротивление этой цепи, причем ток в цепи увеличивается во столько раз, во сколько раз уменьшается сопротивление цепи.

Как показывают опыты, ток на участке цепи прямо пропорционален напряжению на этом участке и обратно пропорционален сопротивлению того же участка. Эта зависимость известна под названием закон Ома.

Если обозначим: I – ток в амперах; U – напряжение в вольтах; r – сопротивление в омах, то закон Ома можно представить формулой:

то есть ток на данном участке цепи равен напряжению на этом участке, деленному на сопротивление того же участка.

Видео 1. Закон Ома для участка цепи

Пример 1. Определить ток, который будет проходить по нити лампы накаливания, если нить имеет неизменное сопротивление 240 Ом, а лампа включена в сеть с напряжением 120 В.

Пользуясь формулой закона Ома, можно определить также напряжение и сопротивление цепи.

U = I × r ,

то есть напряжение цепи равно произведению тока на сопротивление этой цепи и

то есть сопротивление цепи равно напряжению, деленному на ток цепи.

Пример 2. Какое нужно напряжение, чтобы в цепи с сопротивлением 6 Ом протекал ток 20 А?

U = I × r = 20 × 6 = 120 В.

Пример 3. По спирали электрической плитки протекает ток в 5 А. Плитка включена в сеть с напряжением 220 В. Определить сопротивление спирали электрической плитки.

Если в формуле U = I × r ток равен 1 А, а сопротивление 1 Ом, то напряжение будет равно 1 В:

1 В = 1 А × 1 Ом.

Отсюда заключаем: напряжение в 1 В действует в цепи с сопротивлением 1 Ом при токе в 1 А.

Потеря напряжения

На рисунке 3 приведена электрическая цепь, состоящая из аккумулятора, сопротивления r и длинных соединительных проводов, имеющих свое определенное сопротивление.

Как видно из рисунка 3, вольтметр, присоединенный к зажимам аккумулятора, показывает 2 В. Уже в середине линии вольтметр показывает только 1,9 В, а около сопротивления r напряжение равно всего 1,8 В. Такое уменьшение напряжения вдоль цепи между отдельными точками этой цепи называется потерей (падением) напряжения.

Потеря напряжения вдоль электрической цепи происходит потому, что часть приложенного напряжения расходуется на преодоление сопротивления цепи. При этом потеря напряжения на участке цепи будет тем больше, чем больше ток и чем больше сопротивление этого участка цепи. Из закона Ома для участка цепи следует, что потеря напряжения в вольтах на участке цепи равно току в амперах, протекающему по этому участку, умноженному на сопротивление в омах того же участка:

U = I × r .

Пример 4. От генератора, напряжение на зажимах которого 115 В, электроэнергия передается электродвигателю по проводам, сопротивление которых 0,1 Ом. Определить напряжение на зажимах двигателя, если он потребляет ток в 50 А.

Очевидно, что на зажимах двигателя напряжение будет меньше, чем на зажимах генератора, так как в линии будет потеря напряжения. По формуле определяем, что потеря напряжения равна:

U = I × r = 50 × 0,1 = 5 В.

Если в линии потеря напряжения равна 5 В, то напряжение у электродвигателя будет 115 – 5 = 110 В.

Пример 5. Генератор дает напряжение 240 В. Электроэнергия по линии из двух медных проводов длиной по 350 м, сечением 10 мм² передается к электродвигателю, потребляющему ток в 15 А. Требуется узнать напряжение на зажимах двигателя.

Напряжение на зажимах двигателя будет меньше напряжения генератора на величину потери напряжения в линии. Потеря напряжения в линии U = I × r .

Так как сопротивление r проводов неизвестно, определяем его по формуле:

"); длина l равна 700 м, так как току приходится идти от генератора к двигателю и оттуда обратно к генератору.

Подставляя r в формулу, получим:

U = I × r = 15 × 1,22 = 18,3 В

Следовательно, напряжение на зажимах двигателя будет 240 – 18,3 = 221,7 В

Пример 6. Определить поперечное сечение алюминиевых проводов, которое необходимо применить, чтобы подвести электрическую энергию к двигателю, работающему при напряжении в 120 В и токе в 20 А. Энергия к двигателю будет подаваться от генератора напряжением 127 В по линии длиной 150 м.

Находим допустимую потерю напряжения:

127 – 120 = 7 В.

Сопротивление проводов линии должно быть равно:

Из формулы

определим сечение провода:

где ρ – удельное сопротивление алюминия (таблица 1, в статье "Электрическое сопротивление и проводимость ").

По справочнику выбираем имеющееся сечение 25 мм².
Если ту же линию выполнить медным проводом, то сечение его будет равно:

где ρ – удельное сопротивление меди (таблица 1, в статье "Электрическое сопротивление и проводимость ").

Выбираем сечение 16 мм².

Отметим еще, что иногда приходится умышленно добиваться потери напряжения, чтобы уменьшить величину приложенного напряжения.

Пример 7. Для устойчивого горения электрической дуги требуется ток 10 А при напряжении 40 В. Определить величину добавочного сопротивления, которое нужно включить последовательно с дуговой установкой, чтобы питать ее от сети с напряжением 120 В.

Потеря напряжения в добавочном сопротивлении составит:

120 – 40 = 80 В.

Зная потерю напряжения в добавочном сопротивлении и ток, протекающий через него, можно по закону Ома для участка цепи определить величину этого сопротивления:

При рассмотрении электрической цепи мы до сих пор не принимали в расчет того, что путь тока проходит не только по внешней части цепи, но также и по внутренней части цепи, внутри самого элемента, аккумулятора или другого источника напряжения.

Электрический ток, проходя по внутренней части цепи, преодолевает ее внутреннее сопротивление и потому внутри источника напряжения также происходит падение напряжения.

Следовательно, электродвижущая сила (э. д. с.) источника электрической энергии идет на покрытие внутренних и внешних потерь напряжения в цепи.

Если обозначить E – электродвижущую силу в вольтах, I – ток в амперах, r – сопротивление внешней цепи в омах, r 0 – сопротивление внутренней цепи в омах, U 0 – внутреннее падение напряжения и U – внешнее падение напряжения цепи, то получим, что

E = U 0 + U = I × r 0 + I × r = I × (r 0 + r ),

Это и есть формула закона Ома для всей (полной) цепи. Словами она читается так: ток в электрической цепи равен электродвижущей силе, деленной на сопротивление всей цепи (сумму внутреннего и внешнего сопротивлений).

Видео 2. Закон Ома для полной цепи

Пример 8. Электродвижущая сила E элемента равна 1,5 В, его внутреннее сопротивление r 0 = 0,3 Ом. Элемент замкнут на сопротивление r = 2,7 Ом. Определить ток в цепи.

Пример 9. Определить э. д. с. элемента E , замкнутого на сопротивление r = 2 Ом, если ток в цепи I = 0,6 А. Внутреннее сопротивление элемента r 0 = 0,5 Ом.

Вольтметр, включенный на зажимы элемента, покажет напряжение на них, равное напряжению сети или падению напряжения во внешней цепи.

U = I × r = 0,6 × 2 = 1,2 В.

Следовательно, часть э. д. с. элемента идет на покрытие внутренних потерь, а остальная часть – 1,2 В отдается в сеть.

Внутреннее падение напряжения

U 0 = I × r 0 = 0,6 × 0,5 = 0,3 В.

Так как E = U 0 + U , то

E = 0,3 + 1,2 =1,5 В

Тот же ответ можно получить, если воспользоваться формулой закона Ома для полной цепи:

E = I × (r 0 + r ) = 0,6 × (0,5 +2) = 1,5 В.

Вольтметр, включенный на зажимы любого источника э. д. с. во время его работы, показывает напряжение на них или напряжение сети. При размыкании электрической цепи ток по ней проходить не будет. Ток не будет проходить также и внутри источника э. д. с., а следовательно, не будет и внутреннего падения напряжения. Поэтому вольтметр при разомкнутой цепи покажет э. д. с. источника электрической энергии.

Таким образом, вольтметр, включенный на зажимы источника э. д. с. показывает:
а) при замкнутой электрической цепи – напряжение сети;
б) при разомкнутой электрической цепи – э. д. с. источника электрической энергии.

Пример 10. Электродвижущая сила элемента 1,8 В. Он замкнут на сопротивление r =2,7 Ом. Ток в цепи равен 0,5 А. Определить внутреннее сопротивление r 0 элемента и внутреннее падение напряжения U 0 .

Так как r = 2,7 Ом, то

r 0 = 3,6 – 2,7 = 0,9 Ом;

U 0 = I × r 0 = 0,5 × 0,9 = 0,45 В.

Из решенных примеров видно, что показание вольтметра, включенного на зажимы источника э. д. с., не остается постоянным при различных условиях работы электрической цепи. При увеличении тока в цепи увеличивается также внутреннее падение напряжения. Поэтому при неизменной э. д. с. на долю внешней сети будет приходиться все меньшее и меньшее напряжение.

В таблице 3 показано, как меняется напряжение электрической цепи (U ) в зависимости от изменения внешнего сопротивления (r ) при неизменных э. д. с. (E ) и внутреннем сопротивлении (r 0) источника энергии.

Таблица 3

Зависимость напряжения цепи от сопротивления r при неизменных э. д. с. и внутреннем сопротивлении r 0

Различные действия тока, такие как нагревание проводника, магнитные и химические действия, зависят от силы тока. Изменяя силу тока в цепи, можно регулировать эти действия. Но чтобы управлять током в цепи, надо знать, от чего зависит сила тока в ней.

Мы знаем, что электрический ток в цепи - это упорядоченное движение заряженных частиц в электрическом поле. Чем сильнее действие электрического поля на эти частицы, тем, очевидно, и больше сила тока в цепи.

Но действие поля характеризуется физической величиной - напряжением (§ 39). Поэтому можно предположить, что сила тока зависит от напряжения . Установим эту зависимость на опыте.

На рисунке 68, а изображена электрическая цепь, состоящая из источника тока, амперметра, спирали из никелиновой проволоки (проводника), ключа и параллельно присоединённого к спирали вольтметра. На рисунке 68, б показана схема этой цепи (прямоугольником условно обозначен проводник).

Рис. 68. Установка для определения зависимости силы тока от напряжения

Замыкают цепь и отмечают показания приборов. Затем присоединяют к первому источнику второй такой же источник питания и снова замыкают цепь. Напряжение на спирали при этом увеличится вдвое, и амперметр покажет вдвое большую силу тока. При трёх источниках напряжение на спирали увеличивается втрое, во столько же раз увеличивается сила тока.

Таким образом, опыт показывает, что во сколько раз увеличивается напряжение, приложенное к одному и тому же проводнику, во столько же раз увеличивается сила тока в нём. Другими словами, сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника .

На рисунке 69 показан график зависимости силы тока в проводнике от напряжения между концами этого проводника.

Рис. 69. График зависимости силы тока в проводнике от напряжения

На графике в условно выбранном масштабе по горизонтальной оси отложено напряжение в вольтах, а по вертикальной - сила тока в амперах.

Вопросы

1. Как на опыте показать зависимость силы тока от напряжения?
2. Как зависит сила тока в проводнике от напряжения на концах проводника?
3. Какой вид имеет график зависимости силы тока от напряжения? Какую зависимость между величинами он отражает?

Упражнение 27

1. При напряжении на концах участка цепи, равном 2 В, сила тока в проводнике 0,4 А. Каким должно быть напряжение, чтобы в том же проводнике сила тока была 0,8 А?
2. При напряжении на концах проводника 2 В сила тока в проводнике 0,5 А. Какой будет сила тока в проводнике, если напряжение на его концах увеличится до 4 В; если напряжение на его концах уменьшится до 1 В?

§ 1 Зависимость силы тока

Как известно, металлы обладают хорошей проводимостью тока, и такие вещества называются проводниками, а вот дерево, фарфор имеют плохую проводимость. Дерево, фарфор относят к диэлектрикам. Объяснить такие свойства можно на основе молекулярного строения вещества, то есть проводимость тока связана с движением свободно заряженных частиц. При движении в проводнике свободные электроны взаимодействуют с ионами кристаллической решетки и между собой. Тем самым электроны в веществе испытывают сопротивление направленному движению при столкновении с узлами кристаллической решетки и столкновению между собой. Возникает необходимость остановиться на данном факте подробно.

Движение свободно заряженных частиц по проводнику в единицу времени называют силой тока. Раз движение замедляется в веществе при взаимодействии с атомами решетки, следовательно, создается электрическое сопротивление в проводнике.

Электрическое сопротивление - физическая скалярная величина, которая характеризует противодействие проводника упорядоченному движению по нему электрическому заряду. Поэтому сопротивление - характеристика электрических свойств проводника.

Буквенное обозначение электрического сопротивления: R.

Определим единицу измерения величины и ее характеристики, от которых она зависит на основе эксперимента.

Немецкий ученый Георг Ом изучал свойства проводимости веществ. Его опыты заключались в следующем: он использовал источник тока, амперметр, ключ и различные проводники, сделанные из разных материалов. Собрав цепь, он замкнул ее и наблюдал яркое свечение лампы. После Ом подключил последовательно с лампочкой проволоку из другого материала, заметил, что лампочка стала светить тускло. Так Ом подключал проводники из разных материалов и выявил закономерность, что сила тока увеличивается при увеличении напряжения в цепи. Обнаружил, что данная закономерность зависит от материала проводника.

Наглядно изобразим такие зависимости с помощью графиков I и II (рис). На графике по оси абсцисс отложено напряжение в вольтах, по оси ординат - сила тока в амперах. В системе координат отложено два графика, которые демонстрируют, что сила тока в цепях может увеличиваться по мере возрастания напряжения, причем, для разных материалов проводников (I и II) эти зависимости отличаются.

Георг Ом делает вывод о том, что различные проводники имеют различные свойства проводимости. Из-за этого было введено такое понятие, как электрическое сопротивление.

Итак, при увеличении напряжения растет сила тока в цепи, чем больше сила тока в проводнике, тем большее количество свободно заряженных частиц движется от одной части проводника в другую. Зависимость силы тока от напряжения выглядит таким образом:

(сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжения участка цепи)

Не забываем, что сопротивление оказывает замедление в протекании тока в проводнике, то есть при увеличении сопротивления проводника наблюдается уменьшение силы тока. Зависимость силы тока от сопротивления можно записать следующим образом:

(сила тока обратно пропорциональна сопротивлению проводника)

Сведем записанные зависимости в одну формулу:

(Сопротивление проводника равно отношению напряжения на участке цепи к силе тока на этом участке)

§ 2 Электрическое сопротивление

Из данной формулы можно получить единицу измерения сопротивления в системе СИ (система интернациональная):[R]=В/A=Ом.

1 Ом равен электрическому сопротивлению проводника, между концами которого возникает напряжение 1 вольт при силе постоянного тока 1 ампер.

Обращаем внимание на то, что сопротивление не зависит ни от силы тока, ни от напряжения.

Осталось узнать, от чего зависит сопротивление проводника согласно опытам:

Выразим из формулы (3) удельное сопротивление:

Каков физический смысл удельного сопротивления? Указывает, чему равно сопротивление проводника длиной 1 метр и сечением 1 квадратный метр (1 квадратный миллиметр).

В заключении хотелось отметить, что электрическое сопротивление зависит от взаимодействия свободных электронов с положительными ионами, которые находятся в узлах кристаллической решетки, а также от взаимодействия свободных электронов между собой. Очень важно знать о сопротивлении, когда создают изоляционные материалы, заземляющие устройства, чтобы в дальнейшем использовать оборудование.

Список использованной литературы:

1. Физика. 8 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений / А.В. Перышкин. – М.: Дрофа, 2010.
2. Физика 7-9. Учебник. И.В. Кривченко.
3. Физика. Справочник. О.Ф. Кабардин. – М.: АСТ-ПРЕСС, 2010.
4. Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике 7-9 класс – М.: Просвещение, 2008.
5. Чеботарева В.А. Тесты по физике. 8 класс. – Издательство «Экзамен», 2009.

Использованные изображения: