Электрическим сопротивлением (сопротивлением) называется величина, характеризующая сопротивление проводника электрическому току.
Единица измерения Ом. 10м(Ом)- сопротивление такого проводника, в котором при напряжении 1Втечет постоянный ток 1А.
Сопротивление зависит от размеров, формы и материалов проводника.
Для однородного линейного проводника длиной и площадью поперечного сечения S
Где -удельное электрическое сопротивление.
Единица измерения Ом*м
Электрическая проводимость– величина обратная сопротивлению
Единица измерения См(сименс). 1 См- проводимость участка электрической цепи сопротивлением 1 Ом.
Удельная электрическая проводимость
Единица измерения См/м
Удельное электрическое сопротивление и сопротивление проводника зависят от температуры
Где и - соответственно сопротивление и сопротивление проводника при 0 .
α- температурный коэффициент сопротивления
t – температура
Существуют два способа соединения проводников: последовательное и параллельное
|
|
…
= =… = ; ; ;
, ,
,
= ; ; ;
Закон Ома
Сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника
― закон Ома в интегральной форме
Подставив получим
Где = Е – напряженность электрического поля в проводнике,
= - плотность тока
= – удельная проводимость
Или в векторной форме
― закон Ома в дифференциальной форме.
Рассмотрим участок цепи, состоящий из источника электрической энергии с ЭДС и внутренним сопротивлением , а также внешней части цепи, имеющей сопротивление
-
1 2
1 и 2 – клеммы цепи. Такой участок называется неоднородным (содержащим источник тока) участок цепи.
, (
Эта формула выражает закон Ома для неоднородного участка цепи.
1 2
Эта формула выражает закон Ома для однородного участка цепи.Отсюда
Разность потенциалов в этом случае называется электрическим напряжением или просто напряжением на концах рассматриваемого проводника.
Это явление можно трактовать и так: если через сопротивление протекает электрический ток, то на его концах образуется падение напряжения (разность потенциалов), величина которого определяется законом Ома.
Рассмотрим теперь замкнутую цепь, состоящую из источников электрической энергии с ЭДС и внутренним сопротивлением , а также внешней части цепи, имеющей сопротивление
|
|
, (*)
1 К (ключ)
2 (**)
Формула (*) выражает собой закон Ома для замкнутой цепи, т.е. сила тока в замкнутой цепи равна отношению ЭДС источника тока к суммарному сопротивлению всей цепи.
Формула (**) определяет напряжение на внешней цепи.Если с помощью ключа «К» разомкнуть цепь
1 , 2
, то из (**) следует
К
В этом случае разность потенциалов на клеммах источника будет равна его ЭДС.
Значит ЭДС можно определить как разность потенциалов между полюсами разомкнутого источника тока.