10 КЛАСС · ПОСТОЯННЫЙ ТОК

Ток, сопротивление и закон Ома

Сила и плотность тока, сопротивление, ЭДС и закон Ома.

28 минут25 карточек теории

Открыть интерактивный урок

МАТЕРИАЛ УРОКА

Основные понятия

Электрический ток

Упорядоченное движение электрически заряженных частиц.

Закон Ома

Связь силы тока с напряжением и сопротивлением участка цепи.

Электродвижущая сила

Работа сторонних сил по переносу единичного положительного заряда внутри источника.

МАТЕРИАЛ УРОКА

Физические величины

Плотность тока

j

Сила тока, приходящаяся на единицу площади поперечного сечения.

Единица: ампер на квадратный метр · $\frac{\mathrm{А}}{\mathrm{м}^2}$

Электрическое сопротивление

R

Мера противодействия проводника электрическому току.

Единица: ом · $\mathrm{Ом}$

Удельное сопротивление

\rho

Характеристика материала, определяющая сопротивление проводника.

Единица: ом-метр · $\mathrm{Ом}\cdot\mathrm{м}$

Длина проводника

l

Протяжённость проводящего участка.

Единица: метр · $\mathrm{м}$

Площадь сечения проводника

S

Площадь поперечного сечения проводника.

Единица: квадратный метр · $\mathrm{м}^2$

Электродвижущая сила

\mathcal{E}

Работа сторонних сил на единичный заряд.

Единица: вольт · $\mathrm{В}$

Внутреннее сопротивление источника

r

Сопротивление движению зарядов внутри источника.

Единица: ом · $\mathrm{Ом}$

Ток короткого замыкания

I_{\text{кз}}

Сила тока при пренебрежимо малом внешнем сопротивлении.

Единица: ампер · $\mathrm{А}$

Работа сторонних сил

A_{\text{ст}}

Работа неэлектростатических сил внутри источника.

Единица: джоуль · $\mathrm{Дж}$

МАТЕРИАЛ УРОКА

Формулы урока

Определение силы тока

I=\frac{q}{t}

Сила тока равна заряду, проходящему через сечение за единицу времени.

Плотность тока

j=\frac{I}{S}

Плотность тока равна силе тока, делённой на площадь сечения.

Единица плотности тока

[j]=1\,\frac{\mathrm{А}}{\mathrm{м}^2}

Плотность тока измеряют в амперах на квадратный метр.

Напряжение через работу

U=\frac{A}{q}

Напряжение равно работе электрических сил на единичный заряд.

Определение сопротивления

R=\frac{U}{I}

Сопротивление равно отношению напряжения к силе тока.

Определение ома

1\,\mathrm{Ом}=1\,\frac{\mathrm{В}}{\mathrm{А}}

Один ом соответствует току один ампер при напряжении один вольт.

Сопротивление однородного проводника

R=\rho\frac{l}{S}

Сопротивление зависит от материала, длины и площади сечения проводника.

Единицы удельного сопротивления

[\rho]=\mathrm{Ом}\cdot\mathrm{м}=\frac{\mathrm{Ом}\cdot\mathrm{мм}^2}{\mathrm{м}}

Удельное сопротивление выражают в ом-метрах или в ом-квадратных миллиметрах на метр.

Закон Ома для участка цепи

I=\frac{U}{R}

Сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.

Закон Ома для полной цепи

I=\frac{\mathcal{E}}{R+r}

Ток полной цепи определяется ЭДС и суммой внешнего и внутреннего сопротивлений.

Ток короткого замыкания

I_{\text{кз}}=\frac{\mathcal{E}}{r}

При коротком замыкании ток ограничен внутренним сопротивлением источника.

Определение ЭДС

\mathcal{E}=\frac{A_{\text{ст}}}{q}

ЭДС равна работе сторонних сил на единичный заряд.

Единица ЭДС

[\mathcal{E}]=1\,\mathrm{В}

Электродвижущую силу измеряют в вольтах.

СПРАВОЧНИК

Связанные формулы

РаботаA · Дж Электрическое сопротивлениеR · Ом Удельное сопротивлениеρ · Ом·м Электродвижущая силаε · В

ПРАКТИКА

Задачи по теме

Постоянный ток10 класс · 11 задач