Электрический ток. Источники электрического тока (Ерюткин Е. С. )

Электрический ток. Источники электрического тока (Ерюткин Е.С.)

Ранее мы вы­яс­ни­ли, что огром­ное зна­че­ние в элек­три­че­ских яв­ле­ни­ях иг­ра­ет дви­же­ние элек­три­че­ских за­ря­дов (ионов, элек­тро­нов). По­че­му имен­но дви­же­ние за­ря­дов? По­то­му что за­ря­ды при дви­же­нии со­вер­ша­ют ра­бо­ту. Ра­бо­та при дви­же­нии за­ря­дов обес­пе­чи­ва­ет нам и го­ря­щую лам­поч­ку, и ра­бо­та­ю­щие элек­тро­при­бо­ры. Элек­три­че­ские за­ря­ды дви­жут­ся толь­ко тогда, когда есть элек­три­че­ское поле, то есть, элек­три­че­ское поле за­став­ля­ет дви­гать­ся за­ря­ды.

Определение электрического тока

Элек­три­че­ский ток – на­прав­лен­ное, упо­ря­до­чен­ное дви­же­ние элек­три­че­ских за­ря­дов. Элек­три­че­ские за­ря­ды могут быть раз­ны­ми, но чаще всего – это элек­тро­ны или ионы (по­ло­жи­тель­но или от­ри­ца­тель­но за­ря­жен­ные).

Элек­тро­ны об­ла­да­ют срав­ни­тель­но неболь­шой мас­сой, по­это­му масса про­вод­ни­ков прак­ти­че­ски не ме­ня­ет­ся. А вот когда дви­жут­ся ионы, может ме­нять­ся даже хи­ми­че­ский со­став ве­ще­ства.

Как мы уже го­во­ри­ли, элек­три­че­ский ток может су­ще­ство­вать, толь­ко если есть элек­три­че­ское поле.

Условия существования электрического тока

Какие ещё могут быть усло­вия су­ще­ство­ва­ния тока?

Усло­вия су­ще­ство­ва­ния элек­три­че­ско­го тока:

1. На­ли­чие сво­бод­ных элек­три­че­ских за­ря­дов.

2. На­ли­чие элек­три­че­ско­го поля, ко­то­рое обес­пе­чи­ва­ет дви­же­ние за­ря­дов (в ре­зуль­та­те дей­ствия ис­точ­ни­ка тока).

3. За­мкну­тая элек­три­че­ская цепь (со­сто­ит пре­иму­ще­ствен­но из про­вод­ни­ков).

Источники электрического тока

При­шло время по­го­во­рить об ис­точ­ни­ках тока, то есть объ­ек­тах, ко­то­рые об­ра­зу­ют элек­три­че­ское поле, необ­хо­ди­мое для су­ще­ство­ва­ния элек­три­че­ско­го тока.

Рас­смот­рим вна­ча­ле сле­ду­ю­щий экс­пе­ри­мент.

Возь­мём два элек­тро­мет­ра. Один из них за­ря­дим, а вто­рой оста­вим неза­ря­жен­ным.

Те­перь возь­мём про­вод­ник и со­еди­ним с по­мо­щью него два элек­тро­мет­ра. Как мы уже неод­но­крат­но на­блю­да­ли на преды­ду­щих уро­ках, элек­три­че­ский заряд очень быст­ро пе­ре­те­чёт с пер­во­го элек­тро­мет­ра на вто­рой, и вто­рой элек­тро­метр по­ка­жет на­ли­чие элек­три­че­ско­го за­ря­да.

Как толь­ко пре­кра­ща­ет­ся дей­ствие элек­три­че­ско­го поля, тут же пре­кра­ща­ет­ся дви­же­ние за­ря­дов.

Элек­три­че­ское поле по­яв­ля­ет­ся при на­ли­чии ис­точ­ни­ка элек­три­че­ско­го тока.

Что же такое ис­точ­ник тока?

Ис­точ­ник тока со­вер­ша­ет ра­бо­ту по раз­де­ле­нию элек­три­че­ско­го за­ря­да, но без по­мо­щи элек­три­че­ских сил. Неэлек­три­че­ские силы, ко­то­рые со­вер­ша­ют ра­бо­ту по раз­де­ле­нию за­ря­да, на­зы­ва­ют­ся сто­рон­ни­ми си­ла­ми.

В ре­зуль­та­те де­ле­ния на кон­так­тах ис­точ­ни­ка тока об­ра­зу­ют­ся за­ря­ды, ко­то­рые и со­зда­ют поле. Под дей­стви­ем этого поля сво­бод­ные за­ря­ды, ко­то­рые на­хо­дят­ся внут­ри про­вод­ни­ков, при­хо­дят в дви­же­ние.

Сто­рон­ние силы могут иметь раз­лич­ное про­ис­хож­де­ние, в част­но­сти:

· хи­ми­че­ские пре­вра­ще­ния (ре­ак­ции);

дей­ствие света на фо­то­эле­мен­ты (фо­то­эф­фект).

История появления гальванических элементов

Ис­точ­ни­ки тока ши­ро­ко ис­поль­зу­ют­ся в тех­ни­ке и в быту.

Наи­боль­ший ин­те­рес пред­став­ля­ют так на­зы­ва­е­мые галь­ва­ни­че­ские эле­мен­ты. В 1796 году ита­льян­ский учё­ный Алес­сан­дро Воль­та (Рис. 1) пред­ло­жил на­звать хи­ми­че­ский эле­мент, ко­то­рый со­зда­ёт элек­три­че­ский ток, в честь дру­го­го ита­льян­ско­го учё­но­го – Лу­и­джи Галь­ва­ни (Рис. 2).

Рис. 1. Алес­сан­дро Воль­та

Рис. 2. Лу­и­джи Галь­ва­ни

Устройство простейшего гальванического элемента, аккумуляторы

В ос­но­ве ра­бо­ты галь­ва­ни­че­ско­го эле­мен­та лежит хи­ми­че­ская ре­ак­ция.

Наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ный галь­ва­ни­че­ский эле­мент – ба­та­рей­ка (от слова ба­та­рея – набор галь­ва­ни­че­ских эле­мен­тов).

Рас­смот­рим устрой­ство ба­та­рей­ки: несколь­ко галь­ва­ни­че­ских эле­мен­тов со­еди­не­ны между собой и рас­по­ло­же­ны в общей ко­роб­ке, а также снаб­же­ны об­щи­ми кон­так­та­ми.

Рас­смот­рим устрой­ство наи­бо­лее про­сто­го галь­ва­ни­че­ско­го эле­мен­та (Рис. 3).

Рис. 3. Устрой­ство про­стей­ше­го галь­ва­ни­че­ско­го эле­мен­та.

Внут­ри цин­ко­во­го ста­ка­на на­хо­дит­ся клей­стер (со­сто­ит из муки и на­ша­ты­ря). Внут­ри клей­сте­ра рас­по­ла­га­ет­ся по­лот­ня­ный ме­шо­чек, в ко­то­ром на­хо­дит­ся уголь и оксид мар­ган­ца. Внутрь ме­шоч­ка встав­ля­ет­ся уголь­ный стер­жень. При вза­и­мо­дей­ствии на­ша­ты­ря с цин­ком цинк при­об­ре­та­ет от­ри­ца­тель­ный заряд, а уголь­ный стер­жень – по­ло­жи­тель­ный заряд. В ре­зуль­та­те, между цин­ко­вым ста­ка­ном и уголь­ным стерж­нем и про­ис­хо­дит раз­де­ле­ние за­ря­дов.

При со­еди­не­нии несколь­ких галь­ва­ни­че­ских эле­мен­тов и по­лу­ча­ет­ся ба­та­рей­ка.

Кроме галь­ва­ни­че­ских эле­мен­тов ши­ро­кое при­ме­не­ние по­лу­чи­ли также ещё и ак­ку­му­ля­то­ры – они могут до­ста­точ­но долго ра­бо­тать и со­зда­вать элек­три­че­ский ток в цепи.

Су­ще­ству­ют ще­лоч­ные и кис­лот­ные ак­ку­му­ля­то­ры (за­ви­сит от того, какое ве­ще­ство участ­ву­ет в хи­ми­че­ской ре­ак­ции).

Для ра­бо­ты ак­ку­му­ля­то­ры необ­хо­ди­мо за­ря­жать (в от­ли­чие от ба­та­ре­ек, ко­то­рые пре­иму­ще­ствен­но яв­ля­ют­ся «од­но­ра­зо­вы­ми», то есть ра­бо­та­ют толь­ко в те­че­ние од­но­го «ра­бо­че­го» цикла). Ак­ку­му­ля­то­ры – очень важ­ный эле­мент для обес­пе­че­ния дви­же­ния ав­то­мо­би­лей на элек­три­че­ской тяге.

Мы вы­яс­ни­ли усло­вия су­ще­ство­ва­ния элек­три­че­ско­го тока, а также по­зна­ко­ми­лись с ис­точ­ни­ка­ми тока.

Далее мы по­зна­ко­мим­ся с элек­три­че­ской цепью и её со­став­ны­ми ча­стя­ми.

Физика. 8 класс. Поурочные разработки. Казакова Ю.В.

Пособие для учителя – один из элементов предметной линии УМК «Архимед» по физике. Оно поможет в достижении образовательных результатов (личностных, метапредметных и предметных) по физике в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования. Пособие содержит разработки уроков, направленные на развитие у учащихся познавательного интереса, интеллектуальных, информационных и практических умений. Структура пособия соответствует тематической структуре учебника для 8 класса линии УМК «Архимед». Предлагаемые в пособии задания универсальны и могут быть использованы учителями, работающими по учебникам других авторов.

Формат: pdf

Размер: 1 Мб

Смотреть, скачать: Купить в M y S hop или B ook24

СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие 6
Примерное тематическое планирование 7
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Урок 1. Электризация тел. Электрический заряд. Взаимодействие зарядов 8
Урок 2. Электрическое поле. Энергия электрического поля. Напряжение 11
Урок 3. Электрометр. Закон сохранения электрического заряда. Проводники и диэлектрики. Действие электрического поля на электрические заряды 14
Урок 4. Решение задач 19
Урок 5. Конденсатор 20
Урок 6. Подготовка к контрольной работе по темам: «Электризация тел», «Два вида электрических зарядов», «Взаимодействие зарядов», «Закон сохранения электрического заряда», «Электрическое поле», «Действие электрического поля на электрические заряды», «Проводники и диэлектрики», «Электрическое напряжение» 23
Урок 7. Контрольная работа 1. Электростатика 24
Урок 8. Постоянный электрический ток. Электрическая цепь 24
Лабораторная работа 1. Сборка электрической цепи 26
Урок 9. Сила тока. Действия электрического тока 27
Урок 10. Амперметр. Измерение силы тока 29
Лабораторная работа 2. Измерение силы тока 30
Урок 11. Источники постоянного тока 31
Лабораторная работа 3. Изготовление и испытание источника постоянного тока 31
Урок 12. Закон Ома для участка цепи 33
Лабораторная работа 4. Исследование зависимости силы тока на участке цепи от напряжения 33
Урок 13. Расчёт сопротивления проводника. Удельное сопротивление. Реостат 35
Урок 14. Сопротивление. Удельное сопротивление 38
Лабораторная работа 5. Исследование зависимости электрического сопротивления проводника от его длины и площади поперечного сечения 38
Лабораторная работа 6. Измерение удельного электрического сопротивления металла 38
Урок 15. Решение задач 39
Урок 16. Последовательное соединение проводников 40
Лабораторная работа 7. Исследование связи между напряжениями на последовательно соединённых элементах цепи 41
Урок 17. Параллельное соединение проводников 41
Лабораторная работа 8. Исследование связи между силой тока в параллельно соединённых элементах цепи и силой тока в общей цепи 42
Урок 18. Решение задач 43
Урок 19. Работа и мощность электрического тока 44
Лабораторная работа 9. Измерение работы и мощности электрического тока 45
Урок 20. Решение задач 46
Урок 21. Закон Джоуля—Ленца 47
Урок 22. Решение задач 49
Урок 23. Природа электрического тока 51
Урок 24. Зависимость сопротивления металла от температуры. Сверхпроводимость 54
Лабораторная работа 10. Исследование зависимости электрического сопротивления нити электрической лампы от силы тока 55
Урок 25. Полупроводниковые приборы 56
Урок 26. Урок — защита творческих работ 59
Урок 27. Урок-семинар. Правила безопасности при работе с источниками электрического напряжения 61
Урок 28. Подготовка к контрольной работе по темам: «Постоянный электрический ток», «Сила тока», «Электрическое сопротивление», «Закон Ома для участка цепи», «Работа и мощность электрического тока», «Закон Джоуля—Ленца 62
Урок 29. Контрольная работа 2. Постоянный электрический ток 64
Урок 30. Взаимодействие постоянных магнитов 64
Лабораторная работа 11. Изучение свойств постоянных магнитов 65
Лабораторная работа 12. Изучение магнитного поля полосового магнита 67
Урок 31. Магнитное поле тока 68
Лабораторная работа 13. Исследование действия электрического тока на магнитную стрелку компаса 70
Урок 32. Электромагнит. Устройство и принцип действия электрического звонка. Электромагнитное реле 71
Лабораторная работа 14. Исследование явления намагничивания вещества 73
Урок 33. Действие магнитного поля на проводник с током и движущиеся заряженные частицы 75
Лабораторная работа 15. Исследование действия магнитного поля на проводник с током 76
Урок 34. Электродвигатель 77
Лабораторная работа 16. Изучение принципа действия электродвигателя постоянного тока 78
Урок 35. Электромагнитная индукция 79
Лабораторная работа 17. Исследование явления электромагнитной индукции 80
Урок 36. Правило Ленца 81
Урок 37. Самоиндукция 83
Урок 38. Электрогенератор 85
Лабораторная работа 18. Изучение работы электрогенератора постоянного тока. Определение КПД генератора 86
Урок 39. Урок — защита творческих работ 87
Урок 40. Подготовка к контрольной работе по темам: «Взаимодействие магнитов», «Магнитное поле тока», «Электромагнит», «Действие магнитного поля на проводник с током», «Электродвигатель», «Электромагнитная индукция», «Электрогенератор» 88
Урок 41. Контрольная работа 3. Магнитные явления 89
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
Урок 42. Переменный ток 90
Урок 43. Трансформатор. Производство и передача электроэнергии 92
Урок 44. Урок-конференция «Альтернативные источники энергии» 97
Урок 45. Электромагнитные колебания 98
Урок 46. Электромагнитные волны 101
Урок 47. Свойства электромагнитных волн. Шкала электромагнитных волн 104
Урок 48. Урок-конференция «Виды и свойства электромагнитных излучений» 108
Урок 49. Принципы радиосвязи и телевидения 109
Урок 50. Зачёт по теории. Тема «Электромагнитные колебания и волны» 112
ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Урок 51. Свойства света. Закон распространения света. Солнечное и лунное затмения 114
Урок 52. Отражение света 116
Лабораторная работа 19. Исследование зависимости угла отражения света от угла падения 117
Урок 53. Плоское зеркало 118
Лабораторная работа 20. Изучение свойств изображения в плоском зеркале 120
Урок 54. Преломление света. Полное отражение 120
Урок 55. Продолжение темы «Преломление света» 123
Лабораторная работа 21. Исследование зависимости угла преломления света от угла падения 123
Урок 56. Линзы. Оптическая сила линзы 124
Урок 57. Построение изображения в линзе 125
Урок 58. Лабораторная работа 22. Определение фокусного расстояния и оптической силы собирающей и рассеивающей линз. Получение увеличенных и уменьшенных изображений с помощью собирающей линзы 127
Урок 59. Строение глаза. Нарушение зрения. Очки 128
Урок 60. Урок-конференция «Оптические приборы: лупа, микроскоп, телескоп» 132
Урок 61. Дисперсия света 136
Урок 62. Подготовка к контрольной работе по темам: «Свойства света», «Отражение и преломление света», «Линзы. Фокусное расстояние линзы», «Глаз как оптическая система», «Оптические приборы», «Дисперсия света» 138
Урок 63. Контрольная работа 4. Оптические явления 140
ПОВТОРЕНИЕ
Урок 64. Подготовка к итоговой контрольной работе по курсу физики за 8 класс (решение задач) 140
Урок 65. Подготовка к итоговому тесту по курсу физики за 8 класс 141
Урок 66. Итоговый контрольный тест 141
Об электронной форме учебника 142

Данное пособие содержит разработки уроков физики 8 класса, ориентированные на учебник О. Ф. Кабардина «Физика. 8 класс». Материал пособия соответствует Обязательному минимуму содержания основного общего образования по физике и требованиям нового Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования.
В пособии даны общие рекомендации по планированию уроков по темам и построению урока в целом. В начале каждого урока сформулированы его цели, дан перечень рекомендуемых демонстраций. Демонстрационные эксперименты можно заменять их видеозаписью, анимацией или компьютерной моделью. В целях урока перечислены элементы знаний, подлежащие усвоению (физические явления, понятия, величины, законы и т. д.), формируемые и развиваемые умения (решать задачи, проводить наблюдения, формулировать выводы, анализировать графические зависимости, сравнивать, классифицировать, доказывать и т. д.).
В раздел «Ход урока» включены: проверка домашнего задания; задачи урока, которые учитель ставит перед учащимися; задания для учащихся; демонстрации (без подробного описания, так как оно дано в учебнике и любой методической литературе); подведение итогов урока; домашнее задание.

О том, как читать книги в форматах pdf , djvu — см. раздел " Программы; архиваторы; форматы pdf, djvu и др. "

Итоговая аттестационная контрольная работа по физике за 8 класс

1. Каким способом можно изменить внутреннюю энергию тела:
а) нагреть его;
б) поднять его на некоторую высоту;
в) привести его в движение;
г) изменить нельзя.

2. Какой вид теплопередачи сопровождается переносом вещества?
а) теплопроводность;
б) конвекция;
в) излучение;
г) всеми тремя способами перечисленными в ответах а-в.

3. Какая физическая величина обозначается буквой и имеет размерность Дж/кг?
а) удельная теплоемкость;
б) удельная теплота сгорания топлива;
в) удельная теплота плавления;
г) удельная теплота парообразования.

4. Испарение происходит…
а) при любой температуре;
б) при температуре кипения;
в) при определенной температуре для каждой жидкости;
г) при температуре выше 20°C.

5. Если тела взаимно притягиваются, то это значит, что они заряжены …
а) отрицательно;
б) разноименно;
в) одноименно;
г) положительно.

6. Сопротивление вычисляется по формуле:
а) R=I /U;
б) R = U/I;
в) R = U*I;
г) правильной формулы нет.

7. Из какого полюса магнита выходят линии магнитного поля?
а) из северного;
б) из южного;
в) из обоих полюсов;
г) не выходят.

8. В каких единицах СИ измеряется скорость?
а) мин;
б) км/ч;
в) м/с;
г) м/с2.

9. Установите соответствие между физическими величинами и приборами для измерения этих величин
Физические величины
А) электрический заряд
Б) электрическое напряжение
В) сила электрического тока

Приборы
1) амперметр
2) калориметр
3) вольтметр
4) электрометр
5) манометр

10. Два проводника сопротивлением R1 = 150 Ом и R2 = 100 Ом соединены последовательно. Чему равно их общее сопротивление?

11. Какое количество теплоты необходимо сообщить воде массой 1 кг, чтобы нагреть ее от 10°С до 20°С? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг •°С?

12. Сила тока в лампе 0,8 А, напряжение на ней 150 В. Какова мощность электрического тока в лампе? Какую работу он совершит за 2 мин ее горения?

13. Сколько энергии выделится при кристаллизации и охлаждении от температуры плавления 327°C до 27°C свинцовой пластины размером 2 • 5 • 10 см? (Удельная теплота плавления свинца 0,25 • 10 5 Дж/кг, удельная теплоемкость свинца 140 Дж/кг •°С, плотность свинца 11300 кг/м³).

14. Тело переместилось из точки А(5; 5) в точку В(-3; -1). Сделать чертеж, найти перемещение тела и его проекции на оси координат.

Часть Б
9. 431 – 2 балла; одна ошибка — 1 балл
10. R=R1+R2 – 1балл; R= 250 Ом – 1 балл
11. Дано, Q = cm(t2 – t1) – 2 балла; Q = 42 кДж — 1 балл
12. Дано, t=2 мин=120 с, P = UI – 2 балла; P=120 Вт; А = UIt =14400Дж– 2 балла

Часть С:
13. Дано – 1 балл v = 0,0001м3; m = ρ v = 1,13кг — 1балл; Q1 = /m = 28250Дж – 1балл;
Q2 = cm(t2 – t1) = 47460Дж — 1 балл; Q= Q1 + Q2 = 75710Дж — 1 балл;

14. Только с чертежом: А,В обозначение – 1балл; построение S — 1 балл;
Sх = х — х0 = -8 — 1 балл; S y = -6 – 1 балл; S=10 – 1 балл.

Последовательное и параллельное соединение

Последовательное и параллельное соединение очень широко используется в электронике и электротехнике и порой даже необходимо для правильной работы того или иного узла электроники. И начнем, пожалуй, с самых простых компонентов радиоэлектронных цепей — проводников.

Для начала давайте вспомним, что такое проводник? Проводник — это вещество или какой-либо материал, который отлично проводит электрический ток. Если какой-либо проводник отлично проводит электрический ток, то он в любом случае обладает каким-либо сопротивлением. Сопротивление проводника мы находим по формуле:

ρ – это удельное сопротивление, Ом × м

R – сопротивление проводника, Ом

S – площадь поперечного сечения, м 2

l – длина проводника, м

Более подробно об этом я писал здесь.

Следовательно, любой проводник представляет из себя резистор с каким-либо сопротивлением. Значит, любой проводник можно нарисовать так.

Последовательное соединение проводников

Сопротивление при последовательном соединении проводников

Последовательное соединение проводников — это когда к одному проводнику мы соединяем другой проводник и так по цепочке. Это и есть последовательное соединение проводников. Их можно соединять с друг другом сколь угодно много.

Чему же будет равняться их общее сопротивление? Оказывается, все просто. Оно будет равняться сумме всех сопротивлений проводников в этой цепи.

Получается, можно записать, что

Пример

У нас есть 3 проводника, которые соединены последовательно. Сопротивление первого 3 Ома, второго 5 Ом, третьего 2 Ома. Найти их общее сопротивление в цепи.

Решение

То есть, как вы видите, цепочку из 3 резисторов мы просто заменили на один резистор R_AB .

показать на реальном примере с помощью мультиметра
Видео где подробно расписывается про эти соединения:

Сила тока через последовательное соединение проводников

Что будет, если мы подадим напряжение на концы такого резистора? Через него сражу же побежит электрический ток, сила которого будет вычисляться по закону Ома I=U/R.

Получается, если через резистор R_AB течет какой-то определенный ток, следовательно, если разложить наш резистор на составляющие R₁ , R₂ , R₃ , то получится, что через них течет та же самая сила тока, которая текла через резистор R_AB .

Получается, что при последовательном соединении проводников сила тока, которая течет через каждый проводник одинакова. То есть через резистор R₁ течет такая же сила тока, как и через резистор R₂ и такая же сила тока течет через резистор R₃ .

Напряжение при последовательном соединении проводников

Давайте еще раз рассмотрим цепь с тремя резисторами

Как мы уже знаем, при последовательном соединении через каждый резистор проходит одна и та же сила тока. Но вот что будет с напряжением на каждом резисторе и как его найти?

Оказывается, все довольно таки просто. Для этого надо снова вспомнить закон дядюшки Ома и просто вычислить напряжение на любом резисторе. Давайте так и сделаем.

Пусть у нас будет цепь с такими параметрами.

Мы теперь знаем, что сила тока в такой цепи будет везде одинакова. Но какой ее номинал? Вот в чем загвоздка. Для начала нам надо привести эту цепь к такому виду.

Получается, что в данном случае R_AB =R₁ + R₂ + R₃ = 2+3+5=10 Ом. Отсюда уже находим силу тока по закону Ома I=U/R=10/10=1 Ампер.

Половина дела сделано. Теперь осталось узнать, какое напряжение падает на каждом резисторе. То есть нам надо найти значения U_R1 , U_R2 , U_R3 . Но как это сделать?

Да все также, через закон Ома. Мы знаем, что через каждый резистор проходит сила тока 1 Ампер, мы уже вычислили это значение. Закон ома гласит I=U/R , отсюда получаем, что U=IR.

Теперь начинается самое интересное. Если сложить все падения напряжений на резисторах, то можно получить… напряжение источника! Он у нас равен 10 Вольт.

Мы получили самый простой делитель напряжения.

Вывод: сумма падений напряжений при последовательном соединении равняется напряжению питания.

Параллельное соединение проводников

Параллельное соединение проводников выглядит вот так.

Ну что, думаю, начнем с сопротивления.

Сопротивление при параллельном соединении проводников

Давайте пометим клеммы как А и В

В этом случае общее сопротивление R_AB будет находиться по формуле

Если же мы имеем только два параллельно соединенных проводника

То в этом случае можно упростить длинную неудобную формулу и она примет вид такой вид.

Напряжение при параллельном соединении проводников

Здесь, думаю ничего гадать не надо. Так как все проводники соединяются параллельно, то и напряжение у всех будет одинаково.

Получается, что напряжение на R1 будет такое же как и на R2, как и на R3, так и на Rn

Сила тока при параллельном соединении проводников

Если с напряжением все понятно, то с силой тока могут быть небольшие затруднения. Как вы помните, при последовательном соединении сила тока через каждый проводник была одинакова. Здесь же совсем наоборот. Через каждый проводник будет течь своя сила тока. Как же ее вычислить? Придется опять прибегать к Закону Ома.

Чтобы опять же было нам проще, давайте рассмотрим все это дело на реальном примере. На рисунке ниже видим параллельное соединение трех резисторов, подключенных к источнику питания U.

Как мы уже знаем, на каждом резисторе одно и то же напряжение U. Но будет ли сила тока такая же, как и во всей цепи? Нет. Поэтому для каждого резистора мы должны вычислить свою силу тока по закону Ома I=U/R. В результате получаем, что

Если бы у нас еще были резисторы, соединенные параллельно, то для них

В этом случае, сила тока в цепи будет равна:

Задача

Вычислить силу тока через каждый резистор и силу тока в цепи, если известно напряжение источника питания и номиналы резисторов.

Решение

Воспользуемся формулами, которые приводили выше.

Если бы у нас еще были резисторы, соединенные параллельно, то для них

Далее, воспользуемся формулой

чтобы найти силу тока, которая течет в цепи

2-ой способ найти I

Чтобы найти R_общее мы должны воспользоваться формулой

Чтобы не париться с вычислениями, есть онлайн калькуляторы. Вот один из них — «калькулятор резисторов«. Я за вас уже все вычислил. Параллельное соединение 3-ех резисторов номиналом в 2, 5, и 10 Ом равняется 1,25 Ом, то есть R_общее = 1,25 Ом.

I=U/R_общее = 10/1,25=8 Ампер.

Параллельное соединение резисторов в электронике также называется делителем тока, так как резисторы делят ток между собой.

Ну а вот вам бонусом объяснение, что такое последовательное и параллельное соединение проводников от лучшего преподавателя России.

Подробное объяснение на видео:

Прикольный набор радиолюбителя по ссылке <<<

Похожие статьи по теме «последовательное и параллельное соединение»