Сопротивление, проводимость и закон Ома

Закон Ома

В 1826 году немецкий физик Георг Ом открыл важный закон электроники, позже названный его фамилией. Закон Ома определяет количественную связь между электрическим током и свойствами проводника, характеризующими его способность сопротивляться электрическому току.

Существует несколько интерпретаций закона Ома.

Закон Ома для участка цепи (рис. 3) определяет величину электрического тока I в проводнике как отношение напряжения на концах проводника U к его сопротивлению R

Рис. 3. Закон Ома для участка цепи

Закон Ома можно интерпретировать для участка цепи следующим образом: если к концам проводника с сопротивлением R = 1 Ом приложить напряжение U = 1 В, то сила тока I в проводнике составит 1 А

На представленном выше простом примере проанализируем физическую интерпретацию закона Ома, используя аналогию электрического тока и воды. В качестве аналога проводника электрического тока возьмем воронку, сужение которой происходит за счет наличия сопротивления R в проводнике (рис. 4). Пусть вода попадает в воронку из какого-то источника, просачиваясь через узкое горлышко.

Увеличить расход воды на выходе из горловины воронки можно за счет давления на воду, например силой поршня. По аналогии с электричеством аналогом напряжения будет поршень — чем больше поршень давит на воду (то есть больше значение напряжения), тем сильнее поток воды на выходе из воронки (больше значение тока).

Рис. 4. Интерпретация закона Ома для участка цепи по аналогии с водой

Закон Ома можно использовать не всегда, а только в ограниченном числе случаев. Так что закон Ома «не работает» при расчете напряжения и тока в полупроводниковых или электровакуумных приборах, содержащих нелинейные элементы.

В этом случае зависимость тока и напряжения можно определить только с помощью построения так называемой вольт-амперной характеристики (ВАХ). К категории нелинейных элементов относятся все без исключения полупроводниковые приборы (диоды, транзисторы, стабилитроны, тиристоры, варикапы и т д.), а также электронные лампы.

Анализ простых схем с помощью закона Ома

Давайте посмотрим, как эти формулы помогают нам анализировать простые схемы:

Рисунок 1 – Пример простой схемы

В схеме выше есть только один источник напряжения (батарейка слева) и только один источник сопротивления (лампа справа). Это позволяет очень легко применить закон Ома.

Если нам известны значения двух из трех величин (напряжение, ток и сопротивление) в этой цепи, мы можем использовать Закон Ома для определения третьей.

В этом первом примере мы рассчитаем величину тока (I) в цепи с учетом значений напряжения (E) и сопротивления (R):

Рисунок 2 – Пример 1. Известные напряжение источника и сопротивление лампы

Какова сила тока (I) в этой цепи?

I = frac{E}{R} = frac{12V}{3Ω} = 4A

Во втором примере рассчитаем величину сопротивления (R) в цепи, учитывая напряжение (E) и ток (I):

Рисунок 3 – Пример 2. Известные напряжение источника и ток в цепи

Каково сопротивление (R) лампы?

R = frac{E}{I} = frac{36 V}{4 A} = 9 Ом

В последнем примере рассчитаем величину напряжения, выдаваемого аккумулятором, учитывая значения тока (I) и сопротивления (R):

Рисунок 4 – Пример 3. Ток в цепи и сопротивление лампы известны

Какое напряжение выдает аккумулятор?

E=ИК=(2А)(7Ом)=14В

Метода треугольника закона Ома

Закон Ома — очень простой и полезный инструмент для анализа электрических цепей. Он так часто используется при изучении электричества и электроники, что ученику приходится учить его наизусть.

Если вы не очень хорошо работаете с формулами, то следует запомнить простой прием, который поможет вам применить его к любому значению и знать два других. Сначала расположите буквы E, I и R в таком треугольнике:

Рисунок 5 – Треугольник закона Ома

Если вы знаете E и I и хотите определить R, уберите R с картинки и посмотрите, что осталось:

Рисунок 6 – Закон Ома для определения R

Если вы знаете E и R и хотите определить I, удалите I и посмотрите, что осталось:

Рисунок 7 – Закон Ома для определения I

Наконец, если вы знаете I и R и хотите определить E, удалите E и посмотрите, что осталось:

Рисунок 8 – Закон Ома для определения Е

Со временем вам придется научиться работать с фигурами, чтобы серьезно изучать электричество и электронику, но этот совет может облегчить запоминание ваших первых вычислений. Если вы знакомы с формулами, все, что вам нужно сделать, это сохранить E = IR в памяти и вывести две другие формулы, когда они вам понадобятся!

Формула Закона Джоуля-Ленца

Мы рассчитали значение сопротивления для изготовления нагрузочного блока компьютерного блока питания, но нам еще нужно решить, какое сопротивление должно быть у мощности? Здесь поможет еще один закон физики, который независимо друг от друга был открыт одновременно двумя физиками. В 1841 году Джеймсом Джоулем, а в 1842 году Эмилем Ленцем. Этот закон был назван в их честь — закон Джоуля-Ленца.

Ток, потребляемый нагрузкой, прямо пропорционален приложенному напряжению и протекающему току. Другими словами, при изменении значения напряжения и тока пропорционально будет меняться и потребляемая мощность.

где P – мощность, измеряемая в ваттах и ​​обозначаемая Вт; U — напряжение, измеряемое в вольтах и ​​обозначаемое буквой В; I – ток, измеряется в амперах и обозначается буквой А.

Зная напряжение питания и ток, потребляемый электроприбором, можно по формуле определить, какой ток он потребляет. Достаточно ввести данные в поля под электронным калькулятором.

Закон Джоуля-Ленца также позволяет узнать ток, потребляемый электрическим устройством, зная ток и напряжение питания. Величина потребляемого тока необходима, например, для выбора сечения провода при прокладке электрических проводов или для расчета марки.

Например, посчитаем ток потребления стиральной машины. По паспорту потребляемая мощность 2200 Вт, напряжение в бытовой электросети 220 В. Заменяем данные в окнах калькулятора, получаем, что стиральная машина использует ток 10 А.

Другой пример, вы решили установить в свой автомобиль дополнительную фару или усилитель звука. Зная потребляемый ток установленного электроприбора, легко рассчитать потребляемый ток и выбрать правильное сечение провода для подключения к электропроводке автомобиля.

Предположим, что дополнительная фара потребляет мощность 100 Вт (мощность лампочки, установленной в фаре), встроенное напряжение автомобильной сети 12 В. Подставляем значения мощности и напряжения в калькуляторе windows, получаем, что количество потребляемой мощности составит 8,33 А.

Разобравшись всего в двух простейших формулах, вы легко сможете рассчитать токи, протекающие по проводам, потребляемую мощность всех электроприборов – вы практически начнете понимать основы электротехники.

Преобразованные формулы Закона Ома и Джоуля-Ленца

В интернете встречал изображение в виде круглой таблички, где удачно размещены формулы закона Ома и Джоуля-Ленца и варианты математического преобразования формул. Диск состоит из четырех не связанных друг с другом секторов и очень удобен для практического использования

По таблице легко подобрать формулу для расчета необходимого параметра электрической цепи по двум другим известным. Например, вам нужно определить потребляемую мощность изделия при известном токе и напряжении питания. По таблице в текущем секторе видим, что для расчета подходит формула I = P/U.

А если нужно определить напряжение питания U по величине потребляемой мощности P и величине тока I, то можно воспользоваться формулой левого нижнего сектора, подойдет формула U=P/I.

Подставляемые в формулы величины должны быть выражены в амперах, вольтах, ваттах или омах.

Применение закона Ома на практике

На практике часто приходится определять не ток I, а сопротивление R. Преобразовав формулу в закон Ома, можно вычислить сопротивление R, а также узнать протекающий ток I и напряжение U.

Значение сопротивления может потребоваться рассчитать, например, при изготовлении нагрузочного блока для проверки блока питания компьютера. Обычно на корпусе блока питания компьютера есть этикетка, на которой указан максимальный ток нагрузки для каждого напряжения.

Достаточно ввести в поля калькулятора заданные значения напряжения и максимальный ток нагрузки, и в результате расчета мы получим значение сопротивления нагрузки для заданного напряжения. Например, для напряжения +5 В при максимальном токе 20 А сопротивление нагрузки будет 0,25 Ом.

Значение Закона Ома

Закон Ома определяет силу тока в электрической цепи при заданном напряжении и известном сопротивлении. Он позволяет рассчитать тепловое, химическое и магнитное воздействие тока, так как они зависят от силы тока.

Закон Ома чрезвычайно полезен в технике (электронной/электрической), поскольку он имеет дело с тремя основными электрическими величинами: током, напряжением и сопротивлением. Он показывает, как эти три величины взаимозависимы на макроскопическом уровне.

Если бы можно было охарактеризовать закон Ома простыми словами, то он явно выглядел бы так:

Из закона Ома следует, что замыкать обычную осветительную сеть проводником малого сопротивления опасно. Ток будет настолько сильным, что может иметь серьезные последствия.

Задача 1.1

Рассчитать ток, протекающий по медному проводу длиной 100 м, площадью поперечного сечения 0,5 мм2, если к концам провода приложено напряжение 12 В.

Задача простая, заключается в нахождении сопротивления медного провода с последующим расчетом силы тока по формуле закона Ома для участка цепи. Давайте начнем.

Читайте также: Расчет Мощности — как найти силу тока, сопротивления

Проводимость

Взаимное сопротивление называется проводимостью:

Г = 1/Р.

Единица проводимости называется Сименс (См): G, (г) = 1/Ом = См.

#1. Формула закона для участка цепи Ома

I = U/RR = I/UI = R/U

#2. Найдите сопротивление участка цепи использую закон Ома, если к концам проводника приложено U = 12 В, и в нем протекает ток I = 6 А.

5 Ом. 2 Ом. 72 Ом.

Закон Ома гласит, что I=U/R, поэтому R=U/I=12/6=2 Ом.

#3. В чем измеряется удельное сопротивление?

Ом*мм Ом*м Ом

#4. Сопротивление участка цепи равно 10 Ом. Найдите проводимость участка.

10 см. 5 см. 0,1 см

Взаимное сопротивление называется проводимостью:

Г = 1/Р.

Так как сопротивление участка цепи R = 10 Ом, следовательно, G = 1/10 = 0,1 см.

В чем разница между сопротивлением и проводимостью?

Сопротивление, по определению, является мерой «трения» компонента для протекания через него тока. Сопротивление обозначается заглавной буквой «R» и измеряется в единицах «Ом». Однако мы также можем думать об этом электрическом свойстве с точки зрения того, насколько легко току течь через компонент, а не насколько это сложно.

Если сопротивление — это термин, который мы используем для измерения того, насколько сильно должен течь ток, то хорошим термином для выражения того, насколько легко течет ток, будет проводимость. Математически проводимость обратно пропорциональна сопротивлению:

Чем больше сопротивление, тем меньше проводимость; наоборот.

Это должно быть интуитивно понятно, потому что сопротивление и проводимость — это противоположные способы обозначения одного и того же важного электрического свойства.

Если мы сравним сопротивления двух компонентов и обнаружим, что компонент «А» имеет половину сопротивления компонента «В», то мы можем альтернативно выразить это отношение, сказав, что компонент «А» в два раза более проводящий, чем компонент «В».

Если компонент «А» имеет сопротивление, равное только одной трети сопротивления компонента «В», то можно сказать, что он в три раза более проводящий, чем компонент «В», и так далее.

Физический смысл

Все вещества по проводимости электрического тока (ЭТ) делятся на проводники, полупроводники и диэлектрические вещества. Лидеры — это элементы, которые хорошо руководят инопланетянами. Это связано с наличием свободных электронов (СЭ).

Полупроводники — это особая группа веществ, проводимость которых зависит от внешних факторов, таких как температура, освещение и т д. Диэлектриками являются все вещества, не проводящие ЭТ из-за отсутствия или недостаточного количества солнечных элементов. Для протекания тока через материал необходимо наличие СЭ, количество которых зависит от электронной конфигурации.

Электронная конфигурация любого элемента берется из таблицы Менделеева. Ток оказывает тепловое воздействие на проводник, так как СК взаимодействуют с кристаллической решеткой (КР) Они замедляются, но со временем, под действием электромагнитного поля, снова ускоряются, после чего процесс взаимодействия многократно повторяется раз.

Процесс взаимодействия свободных заряженных частиц с ОЦ вещества называется электрическим сопротивлением проводника. Сопротивление или электропроводность обозначают буквой R, единицей измерения этой величины является Ом.

Зависимость электропроводимости

R зависит от факторов внешней среды, электрических величин, а также характерных свойств проводника. Эти зависимости используются при расчете схем и производстве радиодеталей. Существует несколько способов нахождения R, а иногда их комбинируют для достижения оперативности и точности вычислений.

Электрические величины

Электрические величины, от которых зависит значение R, это I, U, электродвижущая сила (ЭДС обозначается е) и род тока.

R в электрических цепях рассчитывается по закону Ома для определенного участка цепи: I, протекающая в данном участке электрической цепи, прямо пропорциональна U на этом участке и обратно пропорциональна R выбранного участка цепи.

В виде формулы это можно записать так: I = U/R.

 

Исходя из следствия этого закона, можно получить сопротивление участка цепи: R = U/I. Если требуется вычислить R для всего участка цепи, нужно воспользоваться формулой (следствие закона Ома для всей цепи) с учетом внутреннего R до источника тока: R = (e/I) — R внутр.

Величину электропроводности рассчитывают не только по законам Ома, но и по геометрическим параметрам проводника и температуре. Кроме того, необходимо учитывать род тока (постоянный или переменный).

Геометрические параметры и тип вещества

Если основными носителями заряда являются СЭ, а свойства проводимости прямо пропорциональны количеству и структуре РЦ, то тип материала является одним из факторов, влияющих на R проводника.

 

Вещества и их составляющие, имеющие разную электронную конфигурацию, согласно таблице Менделеева, имеют разный CR, что обусловлено разным R.

Зависимость от материала выражается коэффициентом, обозначаемым р. Он характеризует удельный R-показатель проводника. Значение взято из таблицы (при +20 °C). Величина, обратная p, называется проводимостью и обозначается σ. Связь между σ и p может быть выражена формулой p = 1/σ.

Кроме того, R проводника также зависит от площади поперечного сечения (S). Эта зависимость связана с тем, что при малом сечении плотность потока Е течет по проводнику и взаимодействие с RR становится более частым. Площадь поперечного сечения вычислить достаточно просто. Для этого нужно использовать алгоритм, если проводник (P) представляет собой цилиндрический провод:

1. Измерение диаметра проводника штангенциркулем (СК).
2. Найдите S по формуле S = 3,1416 * sqr(d)/4.

П может быть резьбовой проволокой, поэтому для точного расчета необходимо найти S до жилы по алгоритму нахождения цилиндрической формы П, а затем умножить результат на количество жил.

Кроме того, есть провода в виде квадрата и прямоугольника, но они встречаются редко. Для этого необходимо выполнить следующие расчеты:

1. Для квадратной формы измерьте ШЗ по одной из сторон и возведите ее в квадрат: S = sqr(a).
2. Для прямоугольной формы измерьте две противоположные стороны с помощью SC, затем рассчитайте по формуле S = a * b.

Из этих алгоритмов нахождения S можно составить универсальный (абстрактный алгоритм). Он подходит для нахождения или вычисления величин независимо от формы P, когда он разрезается строго перпендикулярно P. Алгоритм имеет следующий вид:

1. Визуально определите геометрическую фигуру сечения П.
2. Найдите формулу S в справочнике.
3. Произведите замеры с помощью ЩЗ требуемых значений.
4. Подставляем в формулу и вычисляем S.

Другим значением является длина P, с увеличением там, где увеличивается R. На основании этих значений можно вывести следующую формулу в зависимости от типа ткани, длины (L) и S проводника: R = p * L / S.

Однако это значение R может быть определено при +20 °C. Для получения более точных расчетов необходимо учитывать зависимость от температуры.

Температура проводника

Научно подтвержден тот факт, что р зависит от температуры. Это утверждение можно доказать на практике. Для проведения опыта необходимы следующие предметы, изображенные на схеме: нихромовая катушка (используется в нагревательных элементах), соединительные медные провода, источник тока, амперметр (для измерения I), вольтметр (для измерения U) и реостат.

На схеме нагревательный элемент показан как резистор. При включении следует внимательно наблюдать за показаниями амперметра. Катушка начинает нагреваться, и по мере ее нагрева показания амперметра уменьшаются.

По закону Ома для участка цепи необходимо сделать вывод, что с увеличением R ток уменьшается (обратно пропорциональная зависимость). Следовательно, значение R зависит от температуры. При нагреве происходит увеличение количества ионов в КС нихромовой спирали, и Е начинает с ними чаще сталкиваться.

В формуле R=p*L/S можно найти показатель, зависящий от температуры метода отсева. Последнее не влияет на длину P. По формуле расчета S зависимость также не прослеживается, так как геометрия P не зависит от температуры. Остается p, который зависит от температуры. В физике существует формула зависимости p = p0 * 1 + a * (t — 20). Буква а – температурный коэффициент:

• для металлов а > 0;
• для электролитов а < 0.

Переменная t — температура P, p0 — удельное сопротивление, взятое из справочника для конкретного материала. Кроме того, p также зависит от деформации P, так как RC в этом случае изменяет структуру.

Это происходит в процессе металлообработки при низких температурах и давлениях. Такая деформация является пластической, при ней RC искажается, а R тока Е увеличивается.

При этом p увеличивается, процесс обратимый, поэтому часть дефектов уменьшается (рекристаллический отжиг). Если на металл действуют силы растяжения или сжатия, то эта деформация является упругой.

Величина p уменьшается под действием силы сжатия, где происходит резкое снижение тепловых флуктуаций (TC), и E перемещается легче. Но под действием растягивающей силы происходит прямо пропорциональное увеличение ip, где увеличивается амплитуда ТЦ.

Окончательную формулу можно записать в виде R = p0 * 1 + a * (t — 20) * L / S. Однако этот вариант нахождения R рассматривался в схемах с постоянным I, а под действием переменного I , появляются новые величины, влияющие на расчеты.

Цепь переменного тока

Закон Ома применим только к цепям постоянного тока. Для переменной U оно меняется, поэтому для нахождения R существуют другие формулы. Сопротивление в цепях с переменной I (PT) равно:

• активный;
• индуктивный;
• емкостный;
• полный.

Активное сопротивление указывает на наличие в цепи резистора или другой неемкостной или неиндуктивной нагрузки. Для его расчета необходимо измерить значения амплитуд Um и Im. С помощью приборов можно получить только действующие значения этих величин.

Значения амплитуд рассчитываются по формулам Um = Ud * sqrt(2) и Im = Id * sqrt(2). Для определения активного сопротивления (обозначается R) нужно воспользоваться формулой Im = Um / R. Из нее можно получить R = Ud * sqrt (2) / Im = Id * sqrt (2).

Если в цепи переменного I (CCT) есть индуктор, дроссель, контур и т д., то появляется индуктивный R, который обозначается Xl. Для расчета необходимо использовать формулу Xl=w*L, предварительно измерив частоту полевого транзистора и рассчитав индуктивность.

Значение циклической частоты находится по формуле, по которой необходимо измерить частоту полевого транзистора (f): w = 2*3,1416*f Последняя измеряется с помощью осциллографа или частотомера. Для расчета индуктивности катушки нужно воспользоваться справочником по физике или онлайн-калькулятором.

При наличии емкости (конденсатора) в КПП отображается емкостное R, которое обозначается Xc. При протекании постоянного U конденсатор не проходит I, а в КТП проходит I и имеет емкость (С) и Xc. Это значение рассчитывается по формуле Xc = 1 / (w * C), где:

• w — циклическая частота, которая рассчитывается так же, как и при расчете Xl;
• C — емкость конденсатора, указанная на корпусе или измеренная с помощью подходящей единицы измерения.

Полное сопротивление цепи обозначается Z и представляет собой сумму всей нагрузки CLT (активного, индуктивного и емкостного сопротивления). Для расчета необходимо использовать формулу импеданса: Z = sqrt[sqr(R) + sqr(Xc — Xl)]. В CLT значение Z зависит от:

• геометрия Р;
• тип вещества, из которого изготовлен П;
• температура;
• деформации различного типа;
• электрические индикаторы I, U, f, L, C и R.

Закон Ома для участка цепи имеет следующий вид: I = U/Z. Электропроводность Р вычислять не нужно, так как для этого есть омметры. Расчет Xl и Xc следует производить независимо.

Единица измерения проводимости

В продолжение этой идеи были изобретены символ и единица измерения электропроводности. Символ — заглавная буква «G», а единица измерения — мхо, что означает «ом» (ом), написанное задом наперед (вы думали, что у электронщиков нет чувства юмора?).

Несмотря на их актуальность, в последующие годы единицы mho были заменены единицей Сименса (сокращенно «см» или, в англоязычной литературе, «S»).

Это решение об изменении названий единиц измерения напоминает изменение единицы измерения температуры в градусах Цельсия (градусы Цельсия — от латинских слов «centum», т.е. «сто» и «градусы») на градусы Цельсия (градусы Цельсия) или изменение единицы измерения частоты cps (количество циклов в секунду) в герцах.

Если вы ищете здесь какую-то схему переименования, то Сименс, Цельсий и Герц — это имена известных ученых, чьи имена, к сожалению, меньше говорят нам о природе устройств, чем их первоначальные обозначения.

Вернемся к нашему примеру с параллельной цепью. Мы должны увидеть, что множественные пути (ветви) для тока уменьшают общее сопротивление всей цепи, поскольку ток может легче проходить через всю цепь с несколькими ветвями, чем через любую из них по отдельности.

С точки зрения сопротивления дополнительные ветви дают меньшее общее значение (ток встречает меньшее сопротивление). Однако с точки зрения проводимости дополнительные ответвления приводят к большему общему значению (ток течет с большей проводимостью).

Общее сопротивление параллельной цепи

Общее сопротивление параллельной цепи меньше любого из сопротивлений отдельных ветвей, потому что параллельные сопротивления меньше «сопротивляются» вместе, чем по отдельности:

Рисунок 1 – Полное сопротивление параллельной цепи

Электрическое сопротивление проводника: что это такое

Электрическое сопротивление — физическая величина, характеризующая способность проводника препятствовать прохождению электрического тока.

Обозначение: R или r.

Единица измерения Ом. 1 Ом — это сопротивление проводника, по которому течет ток силой 1 ампер при напряжении 1 вольт.

Резистор – это единица постоянного сопротивления.

Реостат представляет собой устройство с переменным сопротивлением.

Суть электрического сопротивления металлических проводников: при движении по проводнику свободные электроны сталкиваются с атомами и другими электронами и теряют часть своей энергии при взаимодействии с ними.

Разные металлические проводники с разной структурой имеют разное сопротивление.

Суть сопротивления жидких проводников и газов: заряженные частицы молекул встречают сопротивление при своем движении.

От чего зависит электрическое сопротивление

Сопротивление зависит от:

1. Материал проводника. Каждый материал имеет свое сопротивление. Поэтому разные материалы по-разному влияют на сопротивление: увеличение или уменьшение его значения.
2. Длины проводников. Чем больше длина, тем больше сопротивление. Значения находятся в прямой зависимости.
3. Площади поперечного сечения. Чем меньше площадь поперечного сечения, тем больше сопротивление. Причина: значения обратно пропорциональны.
4. Температура. При понижении температуры сопротивление металлических проводников уменьшается. В среднем увеличение или уменьшение сопротивления составляет 0,4% на 1°. Сопротивление жидких проводников и угля уменьшается с повышением температуры.

Формулы нахождения сопротивления

Сопротивление однородного проводника постоянного сечения:

Формула 1

R=ρl/S, где:

• R — сопротивление (Ом);
• ρ — удельное сопротивление проводника (Ом*м);
• l — длина проводника (м);
• S — площадь поперечного сечения проводника (м², но чаще в мм²).

Определение 4

Удельное сопротивление — физическая величина, показывающая, какое сопротивление имеет проводник, изготовленный из этого вещества, длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм².

Таблица удельного сопротивления для некоторых материалов (каждый материал имеет свое значение):

Сопротивление проводника по закону Ома (для участка цепи):

Формула 2

R=U/I, где:

• R — сопротивление (Ом);
• U — напряжение (В);
• I — сила тока (А).

Сопротивление проводника по закону Ома (для полной цепи):

Формула 3

R+r=ε/I, где:

• R — внешнее сопротивление (Ом);
• r — внутреннее сопротивление (Ом);
• Э — ЭДС (В);
• I — сила тока (А).

Помимо сопротивления, считается, что характеризующим проводник является величина, называемая электропроводностью.

Электропроводность — это физическая величина, обратная сопротивлению. Указано G, измеренное в сименсах — см.

Формула: Г=1/Р

Проводимость — это физическая величина, обратная удельному сопротивлению.

Формула: λ=1/ρ

Формула площади поперечного сечения: S=πD²/4, где D – диаметр проводника.

Примеры решения задач

Пример 1

Рассчитайте сопротивление проводника, если известно, что к нему приложено напряжение 5 В и проходящий по нему ток равен 0,1 А.

Решение:

По закону Ома для части цепи можно написать: R=U/I=5/0,1=50 Ом.

Ответ: 50 Ом.

Пример 2

Чему равно сопротивление медного провода длиной 10 м и площадью поперечного сечения 0,17 мм²?

Решение:

Так как провод медный, то ρ = 0,017 Ом*мм²/м.

Воспользуемся формулой изменения сопротивления: R=ρl/S=0,017*10/0,17=1 Ом.

Ответ: 1 Ом.