Закон Ома для замкнутой электрической цепи

В замкнутой электрической цепи концы 1, 2 неоднородного участка совпадают и потенциал равен потенциалу 2 {<р{= q>2 )• Из формулы (14.21) следует

отсюда сила У электрического тока в замкнутой цепи равна

где R + г- полное сопротивление электрической цепи.

Если полюса источника электрического тока соединить проводником с очень малым сопротивлением R « г таким, что можно его положить равным нулю (R& 0), то из формулы закона Ома для замкнутой цепи получим

где У тах - наибольший электрический ток, который может дать источник электрического тока с ЭДС = С и внутренним сопротивлением г.

Максимальный ток У тах называют током короткого замыкания.

Электрическое сопротивление проводников

Электрическое сопротивление - основная электрическая характеристика проводника. Она является мерой противодействия проводника или электрической цепи прохождению электрического тока под действием приложенного напряжения.

Из формулы закона Ома (14.22) следует, что электрическое сопротивление R участка электрической цепи при постоянных значениях напряжения U и силы У электрического тока равно отношению напряжения U на его концах к силе У электрического тока при отсутствии на этом участке источников ЭДС

Согласно формуле (14.23), чем больше напряжение U, необходимое для протекания в данном проводнике электрического тока с определённой силой тока У, тем больше сопротивление R проводника.

Единица измерения сопротивления в системе СИ - Ом. Сопротивление проводника равно 1 Ом, когда по нему течёт электрический ток силой в 1 А при напряжении 1В.

Сопротивление R зависит от материала проводника, его размеров, формы и температуры. Для однородного по составу проводника постоянного сечения S цилиндрической формы (провода) и длине I сопротивление R равно

где I - длина проводника,

S - площадь поперечного сечения,

р - удельное электрическое сопротивление, характеризующее материал проводника.

В формулу для сопротивления R вместо удельного

электрического сопротивления р иногда вводят удельную

электропроводность а. Они связаны соотношением

Из формулы (14.24) следует, что сопротивление R проводника прямо пропорционально его длине I и обратно пропорционально площади S поперечного сечения.

Удельное сопротивление р определяет способность вещества проводника проводить электрический ток, и численно равно сопротивлению цилиндрического проводника длиной I, равной и площадью поперечного сечения S, равной 1 м 2.

Причиной возникновения электрического сопротивления R при прохождении электрического тока по проводнику являются соударения электронов проводимости с положительными ионами, находящимися в узлах кристаллической решетки. Электроны, после столкновения с положительными ионами, изменяют направления движения и выбывают из направленного потока, рассеиваются.

Чем больше электронов сталкиваются с ионами, тем меньше их проходит через поперечное сечение проводника. Поэтому уменьшается величина электрического заряда, переносимого через поперечное сечение проводника за 1 с, соответственно уменьшается и сила J электрического тока.

 
Посмотреть оригинал