Рабочая точка на графике I(U)
Меняй напряжение и сопротивление по отдельности. Сравни ток и наклон прямой.
Схему можно прокрутить вбок. Все значения повторены в расчёте ниже.
Омический проводник с постоянной температурой; I = U/R. Оси фиксированы: 0–12 В и 0–6 А.
Сопротивление описывает участок
Проводники неодинаково препятствуют направленному переносу заряда. Электрическое сопротивление R характеризует это свойство участка при заданных условиях. Единица — ом, Ом.
Для проводника, подчиняющегося закону Ома, R = U/I остаётся постоянным при изменении U в рассматриваемом диапазоне. Это не означает, что увеличение напряжения само по себе создаёт большее сопротивление.
R = U/I
Сопротивление участка
1 Ом = 1 В/А
Единица сопротивления
Омический участок
R постоянно при заданных условиях
Сопротивление омического проводника определяется его свойствами и состоянием.
Увеличили U вдвое и I вдвое: что стало с R?
Отношение U/I сохранилось. Сопротивление не изменилось.
Закон Ома
Сила тока на участке прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна сопротивлению: I = U/R. При фиксированном R увеличение U вдвое увеличивает I вдвое. При фиксированном U удвоение R уменьшает I вдвое.
Условия нужно указывать: нагрев может менять сопротивление. Лампа накаливания не является идеальным постоянным резистором во всём диапазоне напряжений, потому что температура нити заметно изменяется.
| Меняем | Оставляем постоянным | Результат |
|---|---|---|
| U увеличиваем вдвое | R | I увеличивается вдвое |
| R увеличиваем вдвое | U | I уменьшается вдвое |
| U и R увеличиваем вдвое | Их отношение | I сохраняется |
Закон Ома: I = U/R при заданных условиях участка.
Почему закон нельзя бездумно применять с одним R к холодной и раскалённой нити?
Температура меняет сопротивление нити. Сначала нужно знать R для соответствующего рабочего состояния.
Резисторы — элементы электрической цепи
Для омического резистора связь U и I определяется сопротивлением при заданных условиях.
Afrank99 · CC BY-SA 2.5 · Источник. Без изменений.
Изображение временно недоступно. Ссылка на источник находится выше.
Цифровой мультиметр
Измерения напряжения и тока позволяют проверить отношение R = U/I.
André Karwath aka Aka · CC BY-SA 2.5 · Источник. Без изменений.
Изображение временно недоступно. Ссылка на источник находится выше.
Три задачи из одной формулы
Если U = 12 В и R = 24 Ом, ток I = 0,5 А. Если I = 0,2 А и R = 30 Ом, напряжение U = IR = 6 В. Если U = 9 В и I = 0,3 А, сопротивление R = 30 Ом.
Перед расчётом переведи миллиамперы в амперы и килоомы в омы. Проверяй результат качественно: большой R при том же U должен давать меньший ток. Деление на нулевое сопротивление не описывает реальную цепь источника.
Выбери форму
I = U/R, U = IR или R = U/I
Переведи единицы
200 мА = 0,2 А
Проверь зависимость
Больше R при том же U — меньше I
Расчёт должен согласовываться с качественным смыслом закона.
Можно ли идеальной формулой получить бесконечный ток в реальной цепи?
Нет. При очень малом внешнем сопротивлении становятся важны сопротивления источника и проводов и другие ограничения. Реальное короткое замыкание опасно.
График тока от напряжения
Для постоянного R график I(U) — прямая через начало координат. При одинаковых масштабах более крутая линия соответствует меньшему сопротивлению: на каждый вольт приходится больший ток.
В интерактиве меняй сопротивление и наблюдай наклон, затем перемещай рабочую точку напряжением. Оси подписаны: если поменять их местами и построить U(I), смысл наклона станет обратным.
График I(U)
Наклон связан с 1/R
График U(I)
Наклон связан с R
Вывод о сопротивлении по наклону зависит от того, что отложено по осям.
Две линии пересекаются в начале: означает ли это одинаковое сопротивление?
Нет. Общая точка U = 0, I = 0 характерна для обеих зависимостей; сопротивление определяют по отношению координат ненулевой точки.
Шесть выводов
Тест · 10 вопросовОдин правильный ответ в каждом вопросе
Сначала изучи модель и конспект. За каждый верный ответ — 0,5 балла, максимум — 5. После проверки откроются пояснения.
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Физика, 8 класс», § 22. Тема и содержание сверены с файлом «8 класс. Физика — § 22. Закон Ома для участка.pdf». Объяснения, расчётные примеры и модели подготовлены для этого конспекта. Дополнительные зависимости в моделях отмечены отдельно.
Изображения загружаются непосредственно из интернета. Авторство и лицензии указаны под каждой иллюстрацией. Число частиц, размеры и цвета учебных схем условны.