В электрических цепях могут быть разные потребители электрической энерги. И соединяться они могут по-разному.
При последовательном соединении весь электрический заряд, прошедший через первый проводник, должен пройти и через все остальные, а это означает, что сила тока в последовательно соединённых проводниках одинакова.
Соберём электрическую цепь по схеме. Она состоит из двух источников тока, двух резисторов, соединённых последовательно, и ключа. Как проверить, что сила тока, протекающего на всех участках последовательной цепи, одинакова?
Для этого можно подключить амперметр последовательно в различных участках цепи.
Амперметр будет показывать одно и то же значение, т. е. сила тока на всех участках цепи при последовательном соединении одинакова:
I = I1 = I2
Этот вывод является следствием закона сохранения электрического заряда. Через любое поперечное сечение проводника за единицу времени проходит один и тот же электрический заряд, поскольку новые заряды в проводнике не образуются и его полный заряд не меняется.
Чтобы выяснить распределение напряжения на участках (резисторах) последовательной цепи, необходимо подключать параллельно к каждому резистору вольтметр, затем этим же вольтметром надо измерить общее напряжение на двух резисторах.
Опыт показывает, что общее напряжение в последовательной цепи равно сумме напряжений на её отдельных участках:
U = U1 + U2
Следствия
1. Чем больше сопротивление участка последовательной цепи, тем больше напряжение на нём. Действительно, применив закон Ома для участка цепи I = U/R и учитывая, что I1 = I2, получим:
2. Напряжения на последовательно включённых проводниках прямо пропорциональны их сопротивлениям. Из соотношения U = U1 + U2 и закона Ома следует: IR = IR1+ IR2
Таким образом, общее сопротивление нескольких последовательно соединённых проводников равно сумме сопротивлений каждого из них.
- Информация о материале
- Просмотров: 6
Реостат — это прибор, сопротивление которого можно менять.
Простейшим реостатом может служить проволока, натянутая между двумя изолированными штативами и подключённая к источнику тока через контакты A и C последовательно с амперметром. Включив такую проволоку в электрическую цепь и передвигая по ней подвижный контакт C, можно изменять длину включённого в цепь участка AC. При этом будет увеличиваться или уменьшаться сопротивление цепи, а следовательно, и сила тока в ней.
Ползунковый реостат
В нём на изолирующий цилиндр (керамический) намотана проволока, покрытая тонким слоем окалины, изолирующей витки друг от друга. Над цилиндром расположен металлический стержень, по которому перемещается ползунок. Его контакты прижаты к проволоке, и в результате трения слой окалины стирается, обеспечивая электрический контакт обмотки цилиндра и ползунка. От верхней клеммы ток по металлическому стержню проходит к ползунку и от него по виткам проволоки на цилиндре к нижней клемме. Вся эта конструкция закрепляется на изолирующей подставке.
При перемещении ползунка реостата изменяется число витков проволоки, которые подключены в цепь. Значит, изменяется длина проводника и, следовательно, его сопротивление.
На схеме реостат изображается так:
Лабораторный реостат
Реостат ещё называют переменным резистором. С его помощью реостата регулируется сила тока в цепи. Каждому реостату соответствует максимальное сопротивление и допустимая сила тока, которые указываются на его корпусе.
- Информация о материале
- Просмотров: 15
Симулятор построения изображения в линзе
- Информация о материале
- Просмотров: 103
Вогнутое зеркало
- Информация о материале
- Просмотров: 53
При прохождении электрического тока по металлическому проводнику свободные электроны сталкиваются с ионами кристаллической решётки. Это замедляет движение электронов и препятствует прохождению тока.
Электрическое сопротивление — это свойство проводника препятствовать потеканию в нём тока.
Сопротивление проводника зависит от нескольких причин. Например, от его геометрии (длины и площади поперечного сечения), от материала, из которого он изготовлен. Это и понятно: ионы кристаллической решётки различных металлов имеют разные заряды, они находятся на разных расстояниях друг от друга, а значит, свободные электроны по-разному с ними взаимодействуют при движении по проводнику.
Опыты по проверке зависимостей
Проведём опыт 1: сравним сопротивления двух проводников с одинаковой площадью поперечного сечения (толщиной), состоящих из одного вещества (никеля), но разной длины;
Вывод: сопротивление проводника прямо пропорционально его длине;
Проведём опыт 2: сравним сопротивления двух проводников одинаковой длины, состоящих из одного вещества (никеля), но с разной площадью поперечного сечения;
Вывод: сопротивление проводника обратно пропорционально площади поперечного сечения;
Проведём опыт 3: сравним сопротивления двух проводников одинаковой длины, с одинаковой площадью поперечного сечения, но состоящих из различных веществ (никеля и нихрома).
Вывод: сопротивление проводника зависит от рода вещества, из которого изготовлен проводник.
Физическую величину, показывающую, каким сопротивлением обладает проводник длиной 1 м, площадью поперечного сечения 1 м2, изготовленный из данного вещества, называют удельным сопротивлением.
Удельное сопротивление обозначают греческой буквой ρ («ро»).
Тогда удельное сопротивление можно найти по формуле:
Единица измерения удельного сопротивления Ом⋅мм2/м.
Удельное электрическое сопротивление некоторых веществ (при t = 20ºC)
- Информация о материале
- Просмотров: 60
