Закон Ома для ділянки ланцюга. Опір
Вольт-амперна характеристика. У попередньому параграфі говорилося, що для існування струму в провіднику необхідно створити різницю потенціалів на його кінцях. Сила струму в провіднику визначається цією різницею потенціалів. Чим більше різниця потенціалів, тим більше напруженість електричного поля в провіднику і, отже, тим більшу швидкість спрямованого руху набувають заряджені частинки. Відповідно до формули (15.2) це означає збільшення сили струму.
Для кожного провідника – твердого, рідкого і газоподібного – існує певна залежність сили струму від прикладеної різниці потенціалів на кінцях провідника.
Запам’ятай
Залежність сили струму в провіднику від напруги, що подається на нього, називають вольт-амперної характеристикою провідника.
На ділянці ланцюга струм направлений від точки 1 до точки 2
Її знаходять, вимірюючи силу струму в провіднику при різних значеннях напруги. Знання вольт-амперної характеристики відіграє велику роль при вивченні електричного струму.
Закон Ома. Найбільш простий вигляд має вольт амперна характеристика металевих провідників і розчинів електролітів. Вперше (для металів) її встановив німецький учений Георг Ом, тому залежність сили струму від напруги носить назву закону Ома.
На ділянці кола, зображеної на малюнку 15.3, струм направлений від точки 1 до точки 2. Різниця потенціалів (напруга) на кінцях провідника дорівнює U = φ1 – φ2. Так як струм направлений зліва направо, то напруженість електричного поля направлена в ту ж сторону і φ1> φ2.
Вимірюючи силу струму амперметром, а напругу вольтметром, можна переконатися в тому, що сила струму прямо пропорційна напрузі.
Застосування звичайних приладів для вимірювання напруги – вольтметрів – грунтується на законі Ома. Принцип пристрою вольтметра такий же, як і у амперметра. Кут повороту стрілки приладу пропорційний силі струму.
Сила струму, що проходить по вольтметрі, визначається напругою між точками ланцюга, до якої він підключений. Тому, знаючи опір вольтметра, можна по силі струму визначити напругу. На практиці прилад градуируют так, щоб він відразу показував напругу в вольтах.
Опір. Основна електрична характеристика провідника – опір. Від цієї величини залежить сила струму в провіднику при заданій напрузі.
Запам’ятай
Властивість провідника обмежувати силу струму в ланцюзі, т. Е. Протидіяти електричному струму, називають електричним опором провідника.
Одиницею питомого опору є 1 Ом – м. Питомий опір металів мало. А ось діелектрики володіють дуже великим питомим опором. Наприклад, питомий опір срібла 1,59 – 10-8 Ом – м, а стекла порядку 1 010 Ом – м. У довідкових таблицях приводяться значення питомого опору деяких речовин.
Значення закону Ома. Із закону Ома випливає, що при заданій напрузі сила струму на ділянці ланцюга тим більше, чим менше опір цієї ділянки. Якщо з якоїсь причини (порушення ізоляції близько розташованих проводів, необережні дії при роботі з електропроводкою та ін.) Опір між двома точками, що знаходяться під напругою, виявляється дуже малим, то сила струму різко зростає (виникає коротке замикання), що може призвести до виходу з ладу електроприладів і навіть виникнення пожежі.
Саме через закону Ома можна говорити, що чим вище напруга, тим воно небезпечніше для людини. Опір людського тіла може сильно змінюватися в залежності від умов (вологості, температури навколишнього середовища, внутрішнього стану людини), тому навіть напруга 10-20 В може виявитися небезпечним для здоров’я і життя людини. Отже, завжди необхідно враховувати не тільки напругу, але і силу електричного струму. При роботі у фізичній лабораторії потрібно суворо дотримуватися правил техніки безпеки!
(1 votes, average: 5.00 out of 5)