Последовательное соединение проводников

Повторяем пройденное, отвечаем на вопросы.

1.О связи каких трех величин идет речь в законе Ома? 2.Какова зависимость силы тока в проводнике от сопротивления проводника и напряжения на его концах? 3.Как формулируется закон Ома для участка цепи? Записать его на доске? 4.Чему равно сопротивление проводника, если известны сила тока и напряжение? 5.Чему равно напряжение проводника, если известны сила тока и сопротивление?

6.Как сопротивление проводника зависит от длины проводника и от площади поперечного сечения проводника ? 7.Что называется удельным сопротивлением проводника? 8.Записать на доске формулу, по которой можно рассчитать сопротивление проводника, зная его удельное сопротивление, длину, и площадь поперечного сечения? 9.В каких единицах выражается удельное сопротивление проводника? 10.Из каких веществ на практике изготавливают проводники?

Переходим к теме урока

Электрические цепи, с которыми приходится иметь дело на практике, обычно состоят не из одного проводника электрического тока, а из нескольких различных, которые могут быть соединены между собой по- разному.

Зная сопротивление каждого проводника (R) и способ соединения проводников, можно рассчитать общее сопротивление цепи. R1R1 R2R2 R1R1 R2R2

R1R1 R2R2 R1R1 R2R2 Расчеты сложных цепей часто сводятся к расчетам их участков, представляющих собой последовательное и параллельное соединение резисторов ( проводников, имеющих определенное сопротивление ).

Последовательное соединение проводников R1R1 R2R2

На рисунке 1 изображена цепь последовательного соединения двух электрических ламп. На рисунке 2 схема того же соединения. Если выключить одну лампу, то цепь разомкнется, и другая лампа погаснет. + - Рис. 1Рис. 2

Последовательно соединяются, например, аккумуляторы, амперметры и ключи в электрических цепях. Схема демонстрационного опыта V V AA V + - A

Результаты проведенного опыта Итак, из опыта видно, что амперметры показывают одно значение при разных проводниках, вольтметры показывают напряжения на участках цепи, а напряжение на концах цепи равно алгебраической сумме напряжений на ее участках.

Сила тока в цепи при последовательном соединении проводников. A R1R1 R2R2 I1I1 I2I2 I B I 1 = I 2 = I При последовательном соединении один резистор следует за другим и, следовательно, все заряды, проходящие через первый из них, непременно проходят и через второй. В месте соединения резисторов накапливания зарядов не происходит. Таким образом, в силу закона сохранения заряда, сила тока в каждом резисторе одинакова и равна полному току I на рассматриваемом участке цепи.

Напряжение в цепи при последовательном соединении проводников. Работа электрических сил А по перемещению заряда через участок АВ будет складываться из работ А 1 и А 2 по перемещению заряда через резисторы R 1 и R 2 соответственно. В следствие этого, напряжение U на этом участке будет равно сумме напряжений U 1 и U 2 на резисторах. R1R1 R2R2 I1I1 I2I2 I B I 1 = I 2 = IU 1 + U 2 = U A

Сопротивление в цепи при последовательном соединении проводников. Принимая во внимание вышеизложенное, найдем в соответствии с законом Ома, полное сопротивление R рассматриваемого участка. R1R1 R2R2 I1I1 I2I2 I B I 1 = I 2 = IU 1 + U 2 = U A R = U R 1 + R 2 I = U 1 + U 2 I = U1U1 U2U2 + II =

Общий случай Полученный результат можно распространить и на случай, когда соединены большее число резисторов. R1R1 R2R2 R3R3 R4R4 RnRn n R = R 1 + R 2 + R 3 + R R n RiRi i = 1 = n U = U 1 + U 2 + U 3 + U U n UiUi i = 1 = I =I 1 = I 2 = I 3 = I I n

Решение задач

Задача 1 Два проводника сопротивлением R 1 = 3 Ом и R 2 = 6 Ом соединены последовательно. Сила тока в цепи равна 3 А. Определить: сопротивление цепи; напряжение всего участка цепи; напряжение на каждом проводнике.

Задача 2 Две одинаковые лампочки, рассчитанные на 220 В каждая, соединены последовательно и включены в сеть напряжением 220 В. Под каким напряжением будет находиться каждая лампа?

Задача 3 Два проводника соединены последовательно. Сопротивление одного проводника R 1 = 2 Ом, другого R 2 = 3 Ом Показание амперметра, соединенного с первым проводником, I 1 = 0,5 А. Определить: силу тока, текущего через второй проводник; общую силу тока в цепи; общее напряжение.