Закон Ома

Компьютерная программа позволяет провести серию экспериментов по теме «Закон Ома».

Немецкий физик Георг Симон Ом (16.III.1787–7.VII.1854) в 1826 году экспериментально установил, что сила тока I, текущего по однородному металлическому проводнику, пропорциональна напряжению U на концах проводника:

где R = const.

Величину R принято называть электрическим сопротивлением. Проводник, обладающий электрическим сопротивлением, называется резистором. Данное соотношение выражает закон Ома для однородного участка цепи: сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

В СИ единицей электрического сопротивления проводников служит ом (Ом). Сопротивлением в 1 Ом обладает такой участок цепи, в котором при напряжении 1 В возникает ток силой 1 А.

Для участка цепи, содержащего ЭДС, закон Ома записывается в следующей форме:

Эта формула выражает закон Ома для полной цепи: сила тока в полной цепи равна электродвижущей силе источника, деленной на сумму сопротивлений однородного и неоднородного участков цепи. Сопротивление r неоднородного участка можно рассматривать как внутреннее сопротивление источника тока.

Можно выбрать три варианта проведения опытов:

  • Цепь 1. В качестве сопротивления выступает лампочка накаливания. Можно изменять напряжение источника питания, замыкать и размыкать цепь с помощью ключа, снимать показания с амперметра и вольтметра.
  • Цепь 2. Вместо лампочки в данной работе присутствует реостат и сопротивление, с которого можно снимать показания амперметра и вольтметра при фиксированном источнике питания. Можно замыкать и размыкать цепь с помощью ключа, изменять сопротивление реостата.
  • Цепь 3. Предназначена для изучения темы «Закон Ома для полной цепи». На схеме присутствует источник питания (батарейка), имеется возможность изменять его внутреннее сопротивление. Можно замыкать и размыкать цепь с помощью ключа, изменять сопротивление реостата, снимать показания с вольтметра и амперметра.