- Німецький фізик Георг Ом 1827 року помітив, що відношення напруги U між кінцями металевого
провідника, що є ділянкою електричного кола, до сили струму І в колі - величина постійна:
Цю величину R називають електричним опором провідника. У СІ [ R ] = Ом..
Електричний опір 1 Ом має така ділянка кола, на якій напруга дорівнює 1 В, якщо сила струму 1А
- Опір - це основна електрична характеристика провідника. Він виражає міру протидії речовини провідника напрямленому рухові вільних заряджених частинок у ньому.
Експерименти показали, що електричний опір провідника R прямо пропорційний його довжині l і
обернено пропорційний площі поперечного перерізу S:
.
Сталий для речовини параметр р називають питомим опором цієї речовини. Питомий опір залежить від
фізичних властивостей речовини, її стану, наявності домішок. Наприклад, у металевих провідниках
наявність домішок збільшує питомий опір. Числове значення питомого опору дорівнює опору провідника
завдовжки 1 м з площею поперечного перерізу 1 м2. У СІ питомий опір вимірюють в омах на метр:
|
|
[р] = Ом·м. Значення питомого опору речовини занесено до таблиць
- Експериментально встановлену залежність сили струму I від напруги U і електричного опору R частини кола називають законом Ома для ділянки кола: сила струму I прямо пропорційна напрузі U і обернено пропорційна електричному опору R однорідної ділянки кола:
. Графічну залежність сили струму від напруги називають вольт-амперною характеристикою. Відповідно до закону Ома для провідника з опором R така залежність прямолінійна. Нахил прямої залежить від опору ділянки кола
- U = IR. Величину U = IR, яка дорівнює добутку сили струму в провіднику на опір цього провідника, називають спадом напруги на даному провіднику. Спад напруги чисельно дорівнює напрузі тільки в тому разі, коли в провіднику не відбувається ніяких інших перетворень електричної енергії, крім її переходу у внутрішню енергію з виділенням теплоти.
- Провідники в електричних колах постійного струму можуть з'єднуватись послідовно і паралельно.
У разі послідовного з'єднання провідників кінець першого провідника з'єднується з початком другого і т.д.
При цьому сила струму однакова в усіх провідниках, а напруга на кінцях всього кола дорівнює сумі
напруг на кожному з провідників. Загальний опір кола дорівнює сумі опорів його окремих ділянок:
I заг. = І 1 = І 2 = … = Іn,
U заг. = U 1 + U 2 + … + Un,
R заг. = R 1 + R 2 + … + Rn.
У разі паралельного з'єднання початки і кінці провідників мають спільні точки приєднання до джерела
струму
Властивості цього з'єднання такі:
1) усі опори знаходяться під однаковими напругами U заг. = U 1 = U 2 = … = Un.
|
|
2) загальний струм, який подається на вузол, дорівнює сумі струмів, які виходять з нього:
I заг. = І 1 + І 2 + … + Іn.
3) величина, що дорівнює оберненому значенню опору, дорівнює сумі величин, обернених опорам
розгалужень: .
Паралельне з'єднання провідників широко застосовують для під'єднання ламп електричного освітлення і
побутових електроприладів до мережі. Прикладом послідовного з'єднання провідників є з'єднання
лампочок ялинкових гірлянд.