Чему равно u в физике: Закон Ома онлайн – формулы и калькулятор

Формула закона Ома в физике

Содержание:

Определение и формула закона Ома

Определение

Закон был получен Омом опытным путем. Построив вольт – амперную характеристику для проводника можно увидеть, что сила тока (I), текущего через проводник пропорциональна напряжению (U) на нем $(I \sim U)$.

Закон Ома для участка цепи

Если на рассматриваемом участке цепи, содержащей проводник, источников ЭДС нет $\left(U_{21}=\varphi_{1}-\varphi_{2}\right)$, то формула закона Ома является предельно простой:

$$I=\frac{U}{R}=\frac{\varphi_{1}-\varphi_{2}}{R}(1)$$

где R – сопротивление проводника (совокупности проводников, участка цепи).

Если источник тока в участок цепи включен и характеризуется при помощи ЭДС ($\varepsilon$), то формула закона Ома преобразуется к виду:

$$I=\frac{U}{R}=\frac{\varphi_{1}-\varphi_{2}+\varepsilon}{R}(2)$$

Закон Ома для замкнутой цепи

В том случае, если цепь является замкнутой, закон Ома принимает вид:

$$I=\frac{\varepsilon}{R}(3)$$

где под R=R_vnesh

+r_ist понимают полное сопротивление цепи, которое включает так называемое внешнее сопротивление (R_vnesh) и сопротивление источника ЭДС (r_ist).

Формула закона Ома в дифференциальной форме

Все выше приведенные формулы закона Ома были представлены в интегральной форме. Этот закон можно записать в дифференциальной форме, которая характеризует электрическое состояние в точке.

$$\bar{j}=\sigma \bar{E}(4)$$

где $\sigma=\frac{1}{\rho}$ – удельная проводимость, $\rho$ – удельное сопротивление, $\bar{j}$ – вектор плотности тока, $\bar{E}$ – вектор напряженности электрического поля. Векторы $\bar{j}$ и $\bar{E}$ характеризуют одну точку проводящей среды. В том случае, если среда изотропна, то $\bar{j} \uparrow \uparrow \bar{E}$.

Примеры решения задач

Пример

Задание. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполняет неоднородное плохо проводящее вещество, удельная проводимость которого изменяется в соответствии с линейным законом: $\sigma(r)=\sigma_{1}+\frac{\sigma_{2}-\sigma_{1}}{d} r$ в направлении перпендикулярном пластинам. d – расстояние между пластинами, S – площадь пластин конденсатора.{d} \frac{1}{\left(\sigma_{1}+\frac{\sigma_{2}-\sigma_{1}}{d}\right.} r\right) \frac{d r}{S}=\frac{d}{S\left(\sigma_{2}-\sigma_{1}\right)}\left[\ln \left(d \sigma_{2}\right)-\ln \left(d \sigma_{1}\right)\right]= \\ =\frac{d}{S\left(\sigma_{2}-\sigma_{1}\right)} \ln \left(\frac{\sigma_{2}}{\sigma_{1}}\right)(1.2) \end{array} $$

Подставим найденное в (1.2) сопротивление в (1.1), получим искомую силу тока:

$I=\frac{U}{\frac{d}{S\left(\sigma_{2}-\sigma_{1}\right)} \ln \left(\frac{\sigma_{2}}{\sigma_{1}}\right)}=\frac{U S\left(\sigma_{2}-\sigma_{1}\right)}{d \cdot \ln \left(\frac{\sigma_{2}}{\sigma_{1}}\right)}$

Ответ. $I=\frac{U S\left(\sigma_{2}-\sigma_{1}\right)}{d \cdot \ln \left(\frac{\sigma_{2}}{\sigma_{1}}\right)}$

Слишком сложно?

Формула закона Ома не по зубам? Тебе ответит эксперт через 10 минут!

Пример

Задание. Какой будет плотность тока в металлическом проводнике (удельное сопротивление считать равным $\rho$) постоянного сечения, имеющем длину l, если напряжение, которое приложено к проводу равно U?

Решение. Плотность тока для проводника, который имеет постоянное сечение S можно найти как:

$$j=\frac{I}{S}(2.1)$$

Силу тока можно вычислить, если использовать формулу Закона Ома для участка цепи не имеющего ЭДС:

$$I=\frac{U}{R}(2.2)$$

Сопротивление провода найдем, применяя формулу:

$$R=\rho \frac{l}{S}(2.3)$$

Подставим, необходимые величины в (2.1), получим:

$$j=\frac{U}{S R}=\frac{U S}{S \rho l}$$

Ответ. $j=\frac{U S}{S \rho l}$

Читать дальше: Формула мощности тока.

Электрический ток – Физика – Теория, тесты, формулы и задачи

Оглавление:

 

Основные теоретические сведения

Электрический ток. Сила тока. Сопротивление

К оглавлению…

В проводниках при определенных условиях может возникнуть непрерывное упорядоченное движение свободных носителей электрического заряда. Такое движение называется

электрическим током. За направление электрического тока принято направление движения положительных свободных зарядов, хотя в большинстве случае движутся электроны – отрицательно заряженные частицы.

Количественной мерой электрического тока служит сила тока I – скалярная физическая величина, равная отношению заряда q, переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени t, к этому интервалу времени:

Если ток не постоянный, то для нахождения количества прошедшего через проводник заряда рассчитывают площадь фигуры под графиком зависимости силы тока от времени.

Если сила тока и его направление не изменяются со временем, то такой ток называется постоянным. Сила тока измеряется амперметром, который включается в цепь последовательно. В Международной системе единиц СИ сила тока измеряется в амперах [А]. 1 А = 1 Кл/с.

Средняя сила тока находится как отношение всего заряда ко всему времени (т.е. по тому же принципу, что и средняя скорость или любая другая средняя величина в физике):

Если же ток равномерно меняется с течением времени от значения I₁ до значения I₂, то можно значение среднего тока можно найти как среднеарифметическое крайних значений:

Плотность тока – сила тока, приходящаяся на единицу поперечного сечения проводника, рассчитывается по формуле:

При прохождении тока по проводнику ток испытывает сопротивление со стороны проводника. Причина сопротивления – взаимодействие зарядов с атомами вещества проводника и между собой. Единица измерения сопротивления 1 Ом. Сопротивление проводника R определяется по формуле:

где: l – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения,

ρ – удельное сопротивление материала проводника (будьте внимательны и не перепутайте последнюю величину с плотностью вещества), которое характеризует способность материала проводника противодействовать прохождению тока. То есть это такая же характеристика вещества, как и многие другие: удельная теплоемкость, плотность, температура плавления и т.д. Единица измерения удельного сопротивления 1 Ом·м. Удельное сопротивление вещества – табличная величина.

Сопротивление проводника зависит и от его температуры:

где: R₀ – сопротивление проводника при 0°С, t – температура, выраженная в градусах Цельсия, α – температурный коэффициент сопротивления. Он равен относительному изменению сопротивления, при увеличении температуры на 1°С. Для металлов он всегда больше нуля, для электролитов наоборот, всегда меньше нуля.

Диод в цепи постоянного тока

Диод – это нелинейный элемент цепи, сопротивление которого зависит от направления протекания тока. Обозначается диод следующим образом:

Стрелка в схематическом обозначении диода показывает, в каком направлении он пропускает ток. В этом случае его сопротивление равно нулю, и диод можно заменить просто на проводник с нулевым сопротивлением. Если ток течет через диод в противоположном направлении, то диод обладает бесконечно большим сопротивлением, то есть не пропускает ток совсем, и является разрывом в цепи. Тогда участок цепи с диодом можно просто вычеркнуть, так как ток по нему не идет.

 

Закон Ома. Последовательное и параллельное соединение проводников

К оглавлению…

Немецкий физик Г.Ом в 1826 году экспериментально установил, что сила тока I, текущего по однородному металлическому проводнику (то есть проводнику, в котором не действуют сторонние силы) сопротивлением R, пропорциональна напряжению U на концах проводника:

Величину R принято называть электрическим сопротивлением. Проводник, обладающий электрическим сопротивлением, называется

резистором. Это соотношение выражает закон Ома для однородного участка цепи: сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

Проводники, подчиняющиеся закону Ома, называются линейными. Графическая зависимость силы тока I от напряжения U (такие графики называются вольт-амперными характеристиками, сокращенно ВАХ) изображается прямой линией, проходящей через начало координат. Следует отметить, что существует много материалов и устройств, не подчиняющихся закону Ома, например, полупроводниковый диод или газоразрядная лампа. Даже у металлических проводников при достаточно больших токах наблюдается отклонение от линейного закона Ома, так как электрическое сопротивление металлических проводников растет с ростом температуры.

Проводники в электрических цепях можно соединять двумя способами:

последовательно и параллельно. У каждого способа есть свои закономерности.

1. Закономерности последовательного соединения:

Формула для общего сопротивления последовательно соединенных резисторов справедлива для любого числа проводников. Если же в цепь последовательно включено n одинаковых сопротивлений R, то общее сопротивление R₀ находится по формуле:

2. Закономерности параллельного соединения:

Формула для общего сопротивления параллельно соединенных резисторов справедлива для любого числа проводников. Если же в цепь параллельно включено n одинаковых сопротивлений R, то общее сопротивление R₀ находится по формуле:

Электроизмерительные приборы

Для измерения напряжений и токов в электрических цепях постоянного тока используются специальные приборы – вольтметры и амперметры.

Вольтметр предназначен для измерения разности потенциалов, приложенной к его клеммам. Он подключается параллельно участку цепи, на котором производится измерение разности потенциалов. Любой вольтметр обладает некоторым внутренним сопротивлением R_B. Для того чтобы вольтметр не вносил заметного перераспределения токов при подключении к измеряемой цепи, его внутреннее сопротивление должно быть велико по сравнению с сопротивлением того участка цепи, к которому он подключен.

Амперметр предназначен для измерения силы тока в цепи. Амперметр включается последовательно в разрыв электрической цепи, чтобы через него проходил весь измеряемый ток. Амперметр также обладает некоторым внутренним сопротивлением R_A. В отличие от вольтметра, внутреннее сопротивление амперметра должно быть достаточно малым по сравнению с полным сопротивлением всей цепи.

 

ЭДС. Закон Ома для полной цепи

К оглавлению…

Для существования постоянного тока необходимо наличие в электрической замкнутой цепи устройства, способного создавать и поддерживать разности потенциалов на участках цепи за счет работы сил неэлектростатического происхождения. Такие устройства называются

источниками постоянного тока. Силы неэлектростатического происхождения, действующие на свободные носители заряда со стороны источников тока, называются сторонними силами.

Природа сторонних сил может быть различной. В гальванических элементах или аккумуляторах они возникают в результате электрохимических процессов, в генераторах постоянного тока сторонние силы возникают при движении проводников в магнитном поле. Под действием сторонних сил электрические заряды движутся внутри источника тока против сил электростатического поля, благодаря чему в замкнутой цепи может поддерживаться постоянный электрический ток.

При перемещении электрических зарядов по цепи постоянного тока сторонние силы, действующие внутри источников тока, совершают работу. Физическая величина, равная отношению работы A_ст сторонних сил при перемещении заряда q от отрицательного полюса источника тока к положительному к величине этого заряда, называется электродвижущей силой источника (ЭДС):

Таким образом, ЭДС определяется работой, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда. Электродвижущая сила, как и разность потенциалов, измеряется в вольтах (В).

Закон Ома для полной (замкнутой) цепи: сила тока в замкнутой цепи равна электродвижущей силе источника, деленной на общее (внутреннее + внешнее) сопротивление цепи:

Сопротивление r – внутреннее (собственное) сопротивление источника тока (зависит от внутреннего строения источника). Сопротивление R – сопротивление нагрузки (внешнее сопротивление цепи).

Падение напряжения во внешней цепи при этом равно (его еще называют напряжением на клеммах источника):

Важно понять и запомнить: ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока не меняются, при подключении разных нагрузок.

Если сопротивление нагрузки равно нулю (источник замыкается сам на себя) или много меньше сопротивления источника, то тогда в цепи потечет ток короткого замыкания:

Сила тока короткого замыкания – максимальная сила тока, которую можно получить от данного источника с электродвижущей силой ε и внутренним сопротивлением r. У источников с малым внутренним сопротивлением ток короткого замыкания может быть очень велик, и вызывать разрушение электрической цепи или источника. Например, у свинцовых аккумуляторов, используемых в автомобилях, сила тока короткого замыкания может составлять несколько сотен ампер. Особенно опасны короткие замыкания в осветительных сетях, питаемых от подстанций (тысячи ампер). Чтобы избежать разрушительного действия таких больших токов, в цепь включаются предохранители или специальные автоматы защиты сетей.

Несколько источников ЭДС в цепи

Если в цепи присутствует несколько ЭДС подключенных последовательно, то:

1. При правильном (положительный полюс одного источника присоединяется к отрицательному другого) подключении источников общее ЭДС всех источников и их внутреннее сопротивление может быть найдено по формулам:

Например, такое подключение источников осуществляется в пультах дистанционного управления, фотоаппаратах и других бытовых приборах, работающих от нескольких батареек.

2. При неправильном (источники соединяются одинаковыми полюсами) подключении источников их общее ЭДС и сопротивление рассчитывается по формулам:

В обоих случаях общее сопротивление источников увеличивается.

При параллельном подключении имеет смысл соединять источники только c одинаковой ЭДС, иначе источники будут разряжаться друг на друга. Таким образом суммарное ЭДС будет таким же, как и ЭДС каждого источника, то есть при параллельном соединении мы не получим батарею с большим ЭДС. При этом уменьшается внутреннее сопротивление батареи источников, что позволяет получать большую силу тока и мощность в цепи:

В этом и состоит смысл параллельного соединения источников. В любом случае при решении задач сначала надо найти суммарную ЭДС и полное внутреннее сопротивление получившегося источника, а затем записать закон Ома для полной цепи.

 

Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца

К оглавлению…

Работа A электрического тока I, протекающего по неподвижному проводнику с сопротивлением R, преобразуется в теплоту Q, выделяющееся на проводнике. Эту работу можно рассчитать по одной из формул (с учетом закона Ома все они следуют друг из друга):

Закон преобразования работы тока в тепло был экспериментально установлен независимо друг от друга Дж.Джоулем и Э.Ленцем и носит название закона Джоуля–Ленца. Мощность электрического тока равна отношению работы тока A к интервалу времени Δt, за которое эта работа была совершена, поэтому она может быть рассчитана по следующим формулам:

Работа электрического тока в СИ, как обычно, выражается в джоулях (Дж), мощность – в ваттах (Вт).

 

Энергобаланс замкнутой цепи

К оглавлению…

Рассмотрим теперь полную цепь постоянного тока, состоящую из источника с электродвижущей силой ε и внутренним сопротивлением r и внешнего однородного участка с сопротивлением R. В этом случае полезная мощность или мощность, выделяемая во внешней цепи:

Максимально возможная полезная мощность источника достигается, если R = r и равна:

Если при подключении к одному и тому же источнику тока разных сопротивлений R₁ и R₂ на них выделяются равные мощности то внутреннее сопротивление этого источника тока может быть найдено по формуле:

Мощность потерь или мощность внутри источника тока:

Полная мощность, развиваемая источником тока:

КПД источника тока:

 

Электролиз

К оглавлению…

Электролитами принято называть проводящие среды, в которых протекание электрического тока сопровождается переносом вещества. Носителями свободных зарядов в электролитах являются положительно и отрицательно заряженные ионы. К электролитам относятся многие соединения металлов с металлоидами в расплавленном состоянии, а также некоторые твердые вещества. Однако основными представителями электролитов, широко используемыми в технике, являются водные растворы неорганических кислот, солей и оснований.

Прохождение электрического тока через электролит сопровождается выделением вещества на электродах. Это явление получило название электролиза.

Электрический ток в электролитах представляет собой перемещение ионов обоих знаков в противоположных направлениях. Положительные ионы движутся к отрицательному электроду (катоду), отрицательные ионы – к положительному электроду (аноду). Ионы обоих знаков появляются в водных растворах солей, кислот и щелочей в результате расщепления части нейтральных молекул. Это явление называется электролитической диссоциацией.

Закон электролиза был экспериментально установлен английским физиком М.Фарадеем в 1833 году. Закон Фарадея определяет количества первичных продуктов, выделяющихся на электродах при электролизе. Итак, масса m вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна заряду Q, прошедшему через электролит:

Величину k называют электрохимическим эквивалентом. Он может быть рассчитан по формуле:

где: n – валентность вещества, N_A – постоянная Авогадро, M – молярная масса вещества, е – элементарный заряд. Иногда также вводят следующее обозначение для постоянной Фарадея:

 

Электрический ток в газах и в вакууме

К оглавлению…

Электрический ток в газах

В обычных условиях газы не проводят электрический ток. Это объясняется электрической нейтральностью молекул газов и, следовательно, отсутствием носителей электрических зарядов. Для того чтобы газ стал проводником, от молекул необходимо оторвать один или несколько электронов. Тогда появятся свободные носителя зарядов – электроны и положительные ионы. Этот процесс называется ионизацией газов.

Ионизировать молекулы газа можно внешним воздействием – ионизатором. Ионизаторами может быть: поток света, рентгеновские лучи, поток электронов или α-частиц. Молекулы газа также ионизируются при высокой температуре. Ионизация приводит к возникновению в газах свободных носителей зарядов – электронов, положительных ионов, отрицательных ионов (электрон, объединившийся с нейтральной молекулой).

Если создать в пространстве, занятом ионизированным газом, электрическое поле, то носители электрических зарядов придут в упорядоченное движение – так возникает электрический ток в газах. Если ионизатор перестает действовать, то газ снова становится нейтральным, так как в нем происходит рекомбинация – образование нейтральных атомов ионами и электронами.

Электрический ток в вакууме

Вакуумом называется такая степень разрежения газа, при котором можно пренебречь соударением между его молекулами и считать, что средняя длина свободного пробега превышает линейные размеры сосуда, в котором газ находится.

Электрическим током в вакууме называют проводимость межэлектродного промежутка в состоянии вакуума. Молекул газа при этом столь мало, что процессы их ионизации не могут обеспечить такого числа электронов и ионов, которые необходимы для ионизации. Проводимость межэлектродного промежутка в вакууме может быть обеспечена лишь с помощью заряженных частиц, возникших за счет эмиссионных явлений на электродах.

Работа и мощность тока — урок. Физика, 8 класс.

При прохождении тока в цепи электрическое поле совершает работу по перемещению заряда. В этом случае работу электрического поля называют работой электрического тока.

При прохождении заряда \(q\) по участку цепи электрическое поле будет совершать работу: \(A=q\cdot U\), где \(U\) — напряжение электрического поля, \(A\) — работа, совершаемая силами электрического поля по перемещению заряда \(q\) из одной точки в другую.

Для выражения любой из этих величин можно использовать приведённый ниже рисунок.

 

Рис. \(1\). Зависимость между работой, напряжением и зарядом

 

Количество заряда, прошедшее по участку цепи, пропорционально силе тока и времени прохождения заряда: q=I⋅t.

Работа электрического тока на участке цепи пропорциональна напряжению на её концах и количеству заряда, проходящего по этому участку: A=U⋅q.

Работа электрического тока на участке цепи пропорциональна силе тока, времени прохождения заряда и напряжению на концах участка цепи: A=U⋅I⋅t.

Чтобы выразить любую из величин из данной формулы, можно воспользоваться рисунком.

 

 

Рис. \(2\). Зависимость между работой, силой тока и временем прохождения заряда

 

Единицы измерения величин:

работа электрического тока \([A]=1\) Дж;

напряжение на участке цепи \([U]=1\) В;

сила тока, проходящего по участку \([I]=1\) А;

время прохождения заряда (тока) \([t]=1\) с.

Для измерения работы электрического тока нужны вольтметр, амперметр и часы. Например, для определения работы, которую совершает электрический ток, проходя по спирали лампы накаливания, необходимо собрать цепь, изображённую на рисунке. Вольтметром измеряется напряжение на лампе, амперметром — сила тока в ней. А при помощи часов (секундомера) засекается время горения лампы.

 

Рис. \(3\). Схема и часы для измерения

 

Например:

 

I = 1,2 АU = 5 Вt = 1,5 мин = 90 сА = U⋅I⋅t = 5⋅1,2⋅90 = 540 Дж 

 

Обрати внимание!

Работа чаще всего выражается в килоджоулях или мегаджоулях.

\(1\) кДж = 1000 Дж или \(1\) Дж = \(0,001\) кДж;
\(1\) МДж = 1000000 Дж или \(1\) Дж = \(0,000001\) МДж.

Для потребителей электрической энергии существуют приборы, позволяющие в пределах ошибки измерения получать числовые данные о ее расходе в единицу времени.

 

 

Рис. \(4\). Электросчетчик

Механическая мощность численно равна работе, совершённой телом в единицу времени: N = Аt.  Чтобы найти мощность электрического тока, надо поступить точно также, т.е. работу тока, A=U⋅I⋅t, разделить на время.

Мощность электрического тока обозначают буквой \(Р\):

P=At=U⋅I⋅tt=U⋅I. Таким образом:

Мощность электрического тока равна произведению напряжения на силу тока: P=U⋅I.

Из этой формулы можно определить и другие физические величины.
Для удобства можно использовать приведённый ниже рисунок.

 

 

Рис. \(5\). Зависимость между мощностью, напряжением и силой тока

 

За единицу мощности принят ватт: \(1\) Вт = \(1\) Дж/с.

 

Из формулы P=U⋅I следует, что

\(1\) ватт = \(1\) вольт ∙ \(1\) ампер, или \(1\) Вт = \(1\) В ∙ А.

 

Обрати внимание!

Используют также единицы мощности, кратные ватту: гектоватт (гВт), киловатт (кВт), мегаватт (МВт).
\(1\) гВт = \(100\) Вт или \(1\) Вт = \(0,01\) гВт;
\(1\) кВт = \(1000\) Вт или \(1\) Вт = \(0,001\) кВт;
\(1\) МВт = \(1 000 000\) Вт или \(1\) Вт = \(0,000001\) МВт.

Пример:

Измерим силу тока в цепи с помощью амперметра, а напряжение на участке — с помощью вольтметра.

 

 

Рис. \(6\). Схема

 

Так как мощность тока прямо пропорциональна напряжению и силе тока, протекающего через лампочку, то перемножим их значения:

 

I=1,2АU=5ВP =U⋅I=5⋅1,2=6Вт.

 

Ваттметры измеряют мощность электрического тока, протекающего через прибор. По своему назначению и техническим характеристикам ваттметры разнообразны.

В зависимости от сферы применения у них различаются пределы измерения.

 

Аналоговый ваттметр	Аналоговый ваттметр	Аналоговый ваттметр	Цифровой ваттметр

 

Рис. \(7\). Приборы для измерения

 

Подключим к цепи по очереди две лампочки накаливания, сначала одну, затем другую и измерим силу тока в каждой из них. Она будет разной.

 

 

 

Рис. \(8\). Лампы различной мощности в цепи

 

Сила тока в лампочке мощностью \(25\) ватт будет составлять \(0,1\) А. Лампочка мощностью \(100\) ватт потребляет ток в четыре раза больше — \(0,4\) А. Напряжение в этом эксперименте неизменно и равно \(220\) В. Легко можно заметить, что лампочка в \(100\) ватт светится гораздо ярче, чем \(25\)-ваттовая лампочка. Это происходит оттого, что её мощность больше. Лампочка, мощность которой в \(4\) раза больше, потребляет в \(4\) раза больше тока. Значит: 

 

Обрати внимание!

Мощность прямо пропорциональна силе тока.

Что произойдёт, если одну и ту же лампочку подсоединить к источникам различного напряжения? В данном случае используется напряжение \(110\) В и \(220\) В.

  

 

Рис. \(8\). Лампа, подключенная к источнику тока с различным напряжением

 

Можно заметить, что при большем напряжении лампочка светится ярче, значит, в этом случае её мощность будет больше. Следовательно:

 

Обрати внимание!

Мощность зависит от напряжения.

Рассчитаем мощность лампочки в каждом случае:

 

I=0,2АU=110ВP=U⋅I=110⋅0,2=22Вт

I=0,4АU=220ВP=U⋅I=220⋅0,4=88Вт.

 

Можно сделать вывод о том, что при увеличении напряжения в \(2\) раза мощность увеличивается в \(4\) раза.
Не следует путать эту мощность с номинальной мощностью лампы (мощность, на которую рассчитана лампа). Номинальная мощность лампы (а соответственно, ток через нить накала и её расчётное сопротивление) указывается только для номинального напряжения лампы (указано на баллоне, цоколе или упаковке).

 

 

Рис. \(9\). Маркировка

 

В таблице дана мощность, потребляемая различными приборами и устройствами:

 

Таблица \(1\). Мощность различных приборов

 

Название	Рисунок	Мощность
Калькулятор		\(0,001\) Вт
Лампы дневного света		\(15 — 80\) Вт
Лампы накаливания		\(25 — 5000\) Вт
Компьютер		\(200 — 450\) Вт
Электрический чайник		\(650 — 3100\) Вт
Пылесос		\(1500 — 3000\) Вт
Стиральная машина		\(2000 — 4000\) Вт
Трамвай		\(150 000 — 240000\) Вт

Источники:

Рис. 1. Зависимость между работой, напряжением и зарядом. © ЯКласс.
Рис. 3. Схема и часы для измерения. © ЯКласс.
Рис. 5. Зависимость между мощностью, напряжением и силой тока. © ЯКласс.
Рис. 6. Схема. © ЯКласс.
Таблица 1.  Мощность различных приборов. Компьютер. Указание авторства не требуется, 2021-08-14, Pixabay License, https://pixabay.com/ru/photos/яблоко-стул-компьютер-1834328/.

ЭДС. Закон Ома для полной цепи

Автор статьи — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Темы кодификатора ЕГЭ: электродвижущая сила, внутреннее сопротивление источника тока, закон Ома для полной электрической цепи.

До сих пор при изучении электрического тока мы рассматривали направленное движение свободных зарядов во внешней цепи, то есть в проводниках, подсоединённых к клеммам источника тока.

Как мы знаем, положительный заряд :

• уходит во внешнюю цепь с положительной клеммы источника;

• перемещается во внешней цепи под действием стационарного электрического поля, создаваемого другими движущимися зарядами;

• приходит на отрицательную клемму источника, завершая свой путь во внешней цепи.

Теперь нашему положительному заряду нужно замкнуть свою траекторию и вернуться на положительную клемму. Для этого ему требуется преодолеть заключительный отрезок пути — внутри источника тока от отрицательной клеммы к положительной. Но вдумайтесь: идти туда ему совсем не хочется! Отрицательная клемма притягивает его к себе, положительная клемма его от себя отталкивает, и в результате на наш заряд внутри источника действует электрическая сила , направленная против движения заряда (т.е. против направления тока).

Сторонняя сила

Тем не менее, ток по цепи идёт; стало быть, имеется сила, «протаскивающая» заряд сквозь источник вопреки противодействию электрического поля клемм (рис. 1).

Рис. 1. Сторонняя сила

Эта сила называется сторонней силой; именно благодаря ей и функционирует источник тока. Сторонняя сила не имеет отношения к стационарному электрическому полю — у неё, как говорят, неэлектрическое происхождение; в батарейках, например, она возникает благодаря протеканию соответствующих химических реакций.

Обозначим через работу сторонней силы по перемещению положительного заряда q внутри источника тока от отрицательной клеммы к положительной. Эта работа положительна, так как направление сторонней силы совпадает с направлением перемещения заряда. Работа сторонней силы называется также работой источника тока.

Во внешней цепи сторонняя сила отсутствует, так что работа сторонней силы по перемещению заряда во внешней цепи равна нулю. Поэтому работа сторонней силы по перемещению заряда вокруг всей цепи сводится к работе по перемещению этого заряда только лишь внутри источника тока. Таким образом, — это также работа сторонней силы по перемещению заряда по всей цепи.

Мы видим, что сторонняя сила является непотенциальной — её работа при перемещении заряда по замкнутому пути не равна нулю. Именно эта непотенциальность и обеспечивает циркулирование электрического тока; потенциальное электрическое поле, как мы уже говорили ранее, не может поддерживать постоянный ток.

Опыт показывает, что работа прямо пропорциональна перемещаемому заряду . Поэтому отношение уже не зависит от заряда и является количественной характеристикой источника тока. Это отношение обозначается :

(1)

Данная величина называется электродвижущей силой (ЭДС) источника тока. Как видим, ЭДС измеряется в вольтах (В), поэтому название «электродвижущая сила» является крайне неудачным. Но оно давно укоренилось, так что приходится смириться.

Когда вы видите надпись на батарейке: «1,5 В», то знайте, что это именно ЭДС. Равна ли эта величина напряжению, которое создаёт батарейка во внешней цепи? Оказывается, нет! Сейчас мы поймём, почему.

Закон Ома для полной цепи

Любой источник тока обладает своим сопротивлением , которое называется внутренним сопротивлением этого источника. Таким образом, источник тока имеет две важных характеристики: ЭДС и внутреннее сопротивление.

Пусть источник тока с ЭДС, равной , и внутренним сопротивлением подключён к резистору (который в данном случае называется внешним резистором, или внешней нагрузкой, или полезной нагрузкой). Всё это вместе называется полной цепью (рис. 2).

Рис. 2. Полная цепь

Наша задача — найти силу тока в цепи и напряжение на резисторе .

За время по цепи проходит заряд . Согласно формуле (1) источник тока совершает при этом работу:

(2)

Так как сила тока постоянна, работа источника целиком превращается в теплоту, которая выделяется на сопротивлениях и . Данное количество теплоты определяется законом Джоуля–Ленца:

(3)

Итак, , и мы приравниваем правые части формул (2) и (3):

После сокращения на получаем:

Вот мы и нашли ток в цепи:

(4)

Формула (4) называется законом Ома для полной цепи.

Если соединить клеммы источника проводом пренебрежимо малого сопротивления , то получится короткое замыкание. Через источник при этом потечёт максимальный ток — ток короткого замыкания:

Из-за малости внутреннего сопротивления ток короткого замыкания может быть весьма большим. Например, пальчиковая батарейка разогревается при этом так, что обжигает руки.

Зная силу тока (формула (4)), мы можем найти напряжение на резисторе с помощью закона Ома для участка цепи:

(5)

Это напряжение является разностью потенциалов между точками и (рис. 2). Потенциал точки равен потенциалу положительной клеммы источника; потенциал точки равен потенциалу отрицательной клеммы. Поэтому напряжение (5) называется также напряжением на клеммах источника.

Мы видим из формулы (5), что в реальной цепи будет — ведь умножается на дробь, меньшую единицы. Но есть два случая, когда .

1. Идеальный источник тока. Так называется источник с нулевым внутренним сопротивлением. При формула (5) даёт .

2. Разомкнутая цепь. Рассмотрим источник тока сам по себе, вне электрической цепи. В этом случае можно считать, что внешнее сопротивление бесконечно велико: . Тогда величина неотличима от , и формула (5) снова даёт нам .

Смысл этого результата прост: если источник не подключён к цепи, то вольтметр, подсоединённый к полюсам источника, покажет его ЭДС.

КПД электрической цепи

Нетрудно понять, почему резистор называется полезной нагрузкой. Представьте себе, что это лампочка. Теплота, выделяющаяся на лампочке, является полезной, так как благодаря этой теплоте лампочка выполняет своё предназначение — даёт свет.

Количество теплоты, выделяющееся на полезной нагрузке за время , обозначим .

Если сила тока в цепи равна , то

Некоторое количество теплоты выделяется также на источнике тока:

Полное количество теплоты, которое выделяется в цепи, равно:

КПД электрической цепи — это отношение полезного тепла к полному:

КПД цепи равен единице лишь в том случае, если источник тока идеальный .

Закон Ома для неоднородного участка

Простой закон Ома справедлив для так называемого однородного участка цепи — то есть участка, на котором нет источников тока. Сейчас мы получим более общие соотношения, из которых следует как закон Ома для однородного участка, так и полученный выше закон Ома для полной цепи.

Участок цепи называется неоднородным, если на нём имеется источник тока. Иными словами, неоднородный участок — это участок с ЭДС.

На рис. 3показан неоднородный участок, содержащий резистор и источник тока. ЭДС источника равна , его внутреннее сопротивление считаем равным нулю (усли внутреннее сопротивление источника равно , можно просто заменить резистор на резистор ).

Рис. 3. ЭДС «помогает» току:

Сила тока на участке равна , ток течёт от точки к точке . Этот ток не обязательно вызван одним лишь источником . Рассматриваемый участок, как правило, входит в состав некоторой цепи (не изображённой на рисунке), а в этой цепи могут присутствовать и другие источники тока. Поэтому ток является результатом совокупного действия всех источников, имеющихся в цепи.

Пусть потенциалы точек и равны соответственно и . Подчеркнём ещё раз, что речь идёт о потенциале стационарного электрического поля, порождённого действием всех источников цепи — не только источника, принадлежащего данному участку, но и, возможно, имеющихся вне этого участка.

Напряжение на нашем участке равно: . За время через участок проходит заряд , при этом стационарное электрическое поле совершает работу:

Кроме того, положительную работу совершает источник тока (ведь заряд прошёл сквозь него!):

Сила тока постоянна, поэтому суммарная работа по продвижению заряда , совершаемая на участке стационарным элетрическим полем и сторонними силами источника, целиком превращается в тепло: .

Подставляем сюда выражения для , и закон Джоуля–Ленца:

Сокращая на , получаем закон Ома для неоднородного участка цепи:

(6)

или, что то же самое:

(7)

Обратите внимание: перед стоит знак «плюс». Причину этого мы уже указывали — источник тока в данном случае совершает положительную работу, «протаскивая» внутри себя заряд от отрицательной клеммы к положительной. Попросту говоря, источник «помогает» току протекать от точки к точке .

Отметим два следствия выведенных формул (6) и (7).

1. Если участок однородный, то . Тогда из формулы (6) получаем — закон Ома для однородного участка цепи.

2. Предположим, что источник тока обладает внутренним сопротивлением . Это, как мы уже упоминали, равносильно замене на :

Теперь замкнём наш участок, соединив точки и . Получим рассмотренную выше полную цепь. При этом окажется, что и предыдущая формула превратится в закон Ома для полной цепи:

Таким образом, закон Ома для однородного участка и закон Ома для полной цепи оба вытекают из закона Ома для неоднородного участка.

Может быть и другой случай подключения, когда источник «мешает» току идти по участку. Такая ситуация изображена на рис. 4. Здесь ток, идущий от к , направлен против действия сторонних сил источника.

Рис. 4. ЭДС «мешает» току:

Как такое возможно? Очень просто: другие источники, имеющиеся в цепи вне рассматриваемого участка, «пересиливают» источник на участке и вынуждают ток течь против . Именно так происходит, когда вы ставите телефон на зарядку: подключённый к розетке адаптер вызывает движение зарядов против действия сторонних сил аккумулятора телефона, и аккумулятор тем самым заряжается!

Что изменится теперь в выводе наших формул? Только одно — работа сторонних сил станет отрицательной:

Тогда закон Ома для неоднородного участка примет вид:

(8)

или:

где по-прежнему — напряжение на участке.

Давайте соберём вместе формулы (7) и (8) и запишем закон Ома для участка с ЭДС следующим образом:

Ток при этом течёт от точки к точке . Если направление тока совпадает с направлением сторонних сил, то перед ставится «плюс»; если же эти направления противоположны, то ставится «минус».

Урок 29. закон ома для участка цепи. соединения проводников – Физика – 10 класс

Физика, 10 класс

Урок 29. Закон Ома для участка цепи. Соединения проводников

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

1. условия, необходимые для существования электрического тока;
2. постоянный электрический ток;
3. закон Ома для участка цепи;
4. формула расчета сопротивления проводника с учетом свойств материала проводника и его геометрических размеров;
5. типы соединений проводников и формулы расчета параметров электрической цепи для каждого типа.

Глоссарий по теме.

Сила тока I – скалярная величина, равная отношению заряда q, прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени t, в течение которого шёл ток.

Постоянный ток – электрический ток, не изменяющийся со временем.

Последовательное соединение проводников. При последовательном соединении электрическая цепь не имеет разветвлений. Все проводники включают в цепь поочередно друг за другом.

Параллельное соединение проводников. При параллельном соединении концы проводников присоединены к одной и той же паре точек.

Смешанное соединение проводников – это такое соединение, когда в цепи присутствует и последовательное, и параллельное соединение.

Узел – это точка электрической цепи, где сходится не менее трех ветвей.

Свойство проводника ограничивать силу тока в цепи, то есть противодействовать электрическому току, называют электрическим сопротивлением проводника.

Резистор или проводник – элемент электрических цепей, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

1. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика.10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017. – С. 335 – 340.

2. Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11 класс. – М.: Дрофа, 2009. – С. 105 – 109.

3. Элементарный учебник физики. Учебное пособие в 3 томах под редакцией академика Ландсберга Г.С.: Т.2. Электричество и магнетизм. – 12-е изд. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. С. 110 – 115.

4. Тульчинский М.Е. Качественные задачи по физике в средней школе. Пособие для учителей. Изд. 4-е, переработ. и доп. М. «Просвещение», 1972. С. 83 – 87.

5. Савельев И.В. Курс общей физики, том II. Электричество. М.: Изд. «Наука», 1970 г. С. 108.

Открытые электронные ресурсы:

http://kvant.mccme.ru/1979/02/elektrichestvo_ie_temperatura.htm

Теоретический материал для дополнительного изучения

Сложно представить нашу жизнь без электрического тока. Каждый день, не задумываясь, мы используем различные электрические приборы, в основе работы которых лежат простые и сложные электрические цепи. Какому закону подчиняются основные параметры электрических цепей? Как рассчитать эти цепи, чтобы приборы работали исправно?

Вы уже знаете, электрическим током называют упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.

Для возникновения и существования электрического тока в проводнике необходимо:

1. наличие свободных заряженных частиц;
2. сила, действующая на них в определённом направлении, то есть наличие электрического поля в проводнике.

Различают следующие действия электрического тока:

1. тепловое ;
2. химическое ;
3. магнитное .

Постоянный ток — электрический ток, у которого сила тока и направление не изменяются со временем.

Сила тока I равна отношению электрического заряда q, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения t:

За направление электрического тока условно выбрано направление движения положительно заряженных частиц, то есть в сторону, противоположную направлению движения электронов.

Для каждого проводника – твердого, жидкого и газообразного – существует определённая зависимость силы тока от приложенной разности потенциалов (напряжения) на концах проводника. Эту зависимость выражает, так называемая, вольт-амперная характеристика проводника.

Для широкого класса проводников (в т. ч. металлов ) при неизменной температуре справедлив закон Ома для участка цепи:

Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна приложенному напряжению U и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка цепи:

Закон имеет простую форму, но доказать экспериментально его справедливость довольно трудно.

Закон Ома является основой всей электротехники постоянных токов. Из закона Ома вытекает, что замыкать обычную осветительную сеть проводником малого сопротивления опасно.

Основная электрическая характеристика проводника – сопротивление. От этой величины зависит сила тока в проводнике при заданном напряжении. Причиной электрического сопротивления является взаимодействие электронов при их движении по проводнику с ионами кристаллической решетки. Сопротивление проводника зависит от свойств материала проводника и его геометрических размеров.

Электрическое сопротивление металлов прямо пропорционально длине проводника и обратно пропорционально площади его поперечного сечения:

где величина ρ – удельное сопротивление проводника – величина, зависящая от рода вещества и его состояния (от температуры в первую очередь). Удельное сопротивление веществ приводятся в справочных таблицах.

Омметр – прибор для измерения сопротивления.

От источника тока энергия может быть передана по проводам к устройствам, потребляющим энергию. Для этого составляют электрические цепи различной сложности. Различают последовательное, параллельное, смешанное соединения проводников.

Последовательное соединение проводников. При последовательном соединении электрическая цепь не имеет разветвлений. Все проводники включают в цепь поочередно друг за другом. Главная особенность последовательного соединения заключается в том, что через все проводники протекает одинаковый ток. Если через один проводник протекает ток определенной величины, то такой же ток протекает и через все остальные. Если хотя бы в одном проводнике отсутствует ток, то он обязательно отсутствует и во всех остальных. Напряжение на концах последовательно соединенных проводников складывается. Полное сопротивление всего участка цепи при последовательном соединении равно сумме сопротивлений всех проводников.

Последовательное соединение
Физическая величина	Формула
Сила тока	I = I1 = I2
Напряжение	U = U1 + U2
Сопротивление	R = R1 + R2

Параллельное соединение проводников. При параллельном соединении концы проводников присоединены к одной и той же паре точек.

Параллельное соединение
Физическая величина	Формула
Сила тока	I = I1 + I2
Напряжение	U = U1 = U2
Сопротивление

Узел – это точка электрической цепи, где сходится не менее трех ветвей.

Узел обозначается на схеме жирной точкой в том месте, где ветви соединяются между собой.

Смешанное соединение проводников.

Смешанным соединением проводников называют такое соединение, при котором в цепи присутствует и последовательное, и параллельное соединение.

Метод эквивалентных преобразований заключается в том, что электрическую цепь или ее часть заменяют более простой по структуре электрической цепью. При этом токи и напряжения в непреобразованной части цепи должны оставаться неизменными, т.е. такими, какими они были до преобразования. В результате преобразований расчет цепи упрощается и часто сводится к элементарным арифметическим операциям.

Расчет сопротивления сложной цепи:

Рези́стор или проводник – пассивный элемент электрических цепей, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления.

Примеры и разбор решения заданий

1. Выберите один из 3 вариантов ответа:

При параллельном соединении проводников…

1) напряжение зависит от сопротивления на данном участке цепи

2) напряжение везде разное

3) напряжение везде одинаковое

Ответ: 3) напряжение везде одинаковое.

2. На участке цепи, изображенном на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно 24 Ом. Чему равно полное сопротивление участка при замкнутом ключе К?

Решение.

После замыкания ключа схема будет представлять собой параллельное соединение резистора с двумя последовательно соединенными резисторами.

Полное сопротивление участка при замкнутом ключе равно

(R+R)R/((R+R) + R) = 2R/3 = 16 Ом.

Ответ: 16 Ом.

чему равно напряжение, как найти сопротивление нагрузки

В наши дни электричество играет в жизни человека очень большую роль, в следствие чего базовые знания в области физики и электротехники нужны практически каждому. Напряжение является одной из главных физических величин, которая позволяет объяснить теорию возникновения электрического поля и методы подбора оптимального сечения кабеля для применения его в повседневной жизни.

Что такое напряжение в сети электричества.

Напряжение – это физическая величина, которая характеризует электрическое поле. Иными словами, оно показывает, какую работу оно совершает при перемещении одного положительного заряда на определённое расстояние.

Показатель напряжения на вольтметре

За единицу напряжения в международной системе принимается такой показатель на концах проводника, при котором заряд в 1 Кл совершает работу в 1 Дж для перемещения его по этому проводнику. Общепринятой единицей измерения напряжения считается 1 В – Вольт.

Важно! Работа измеряется в Джоулях, заряды в Кулонах, а напряжение в Вольтах, следовательно, 1 Вольт равняется 1 Джоулю, деленному на 1 Кулон.

Чему равно напряжение.

Напряжение напрямую связано с работой тока, зарядом и сопротивлением. Чтобы измерить напряжение непосредственно в электрической цепи, к ней нужно подключить вольтметр. Он присоединяется к цепи параллельно, в отличие от амперметра, который подключается последовательно. Зажимы измерительного прибора крепятся к тем точкам, между которыми нужно вычислить напряжение. Чтобы он правильно показал значение, нужно включить цепь. На схемах вольтметр обозначается буквой V, обведенной в кружок.

Изображение вольтметра и электрической цепи

Напряжение обозначается латинской [U], а измеряется в [В]. Оно равно работе, которое совершает поле при перемещении единичного заряда. Формула напряжения тока – это U = A/q, где A – работа тока, q – заряд, а U – само напряжение.

Обратите внимание! В отличие от магнитного поля, где заряды неподвижны, в электрическом поле они находятся в постоянном движении.

Электрическое поле

Формула закона Ома

Свои опыты Ом направлял на изучение такой физической величины, как сопротивление, в результате чего в 1826 году он стал автором закона, который не потерял совей актуальность вплоть до сегодняшнего дня. Из своих опытов Ом вывел, что в различных цепях сила тока может возрастать с различной скоростью, и происходит это по мере увеличения напряжения.

Также, Ом сделал вывод, что каждый проводник обладает индивидуальными свойствами проводимости.

Сопротивление обозначается заглавной латинской [R] и измеряется в Омах. Сопротивление – физическая величина, характеризующая свойства проводника оказывать влияние на идущий по нему ток. Оно прямо пропорционально напряжению  в сети и обратно пропорционально  силе тока. В виде формулы данный закон можно записать как R = U/I, где U – напряжение, а I – сила тока. 1 Ом равняется 1 Вольту, деленному на 1 Ампер.

Запомните! Реостат – прибор, обеспечивающий возможность изменять сопротивление. Прежде всего, он влияет на показатель R в цепи, а, следовательно, на 2 другие величины, описанные в законе Ома. Силу тока может помочь определить амперметр.

Ползунковый реостат

Из формулы закона Ома можно вывести практически любую зависимость, связанную с электричеством. Также, существует понятие удельного сопротивления проводника – физической величины, которая демонстрирует, каким сопротивлением будет обладать проводник из определенного вещества. Обозначается эта величина буквой ρ и через неё можно также найти сопротивление в цепи как произведению удельного сопротивления и длины проводника, деленного на площадь его поперечного сечения.

Важно! В виде формулы нахождение сопротивления через удельное сопротивление выглядит так: R = ρ*(l/S), где l – длина проводника, а S – площадь поперечного сечения.

Физический смысл удельного сопротивления показывает, какое влияние будет оказывать проводник длиной в 1 м с площадью поперечного сечения в 1 квадратный мм, изготовленный из определенного вещества. Измеряется в Омах, умноженных на метр: [ρ] = [Ом*м].

Ом и формула

Как найти сопротивление нагрузки

Сопротивление нагрузки обозначается латинскими буквами Rn или Rн. По сути, это является тем же сопротивлением участка цепи и вычисляется также по формулам закона Ома. Нагрузка обозначается символами, которые на электрической схеме изображаются в виде крестиков в кружке – лампочкой; то есть двигатель, лампа, конкретный прибор и т. д.

Каждая нагрузка имеет своё собственное сопротивление. Например, если к сети подключена одна лампочка, то сопротивление нагрузки – показатель этого единственного прибора в цепи. Если к цепи подключено несколько нагрузок, то сопротивление считается суммарно для каждой из них.

Сопротивление нагрузки вычисляется в соответствии с законом Ома, то есть Rn = U/I. Если к сети подключено несколько нагрузок, то оно будет рассчитываться следующим образом: сначала находится сопротивление каждой отдельной «лампочки». Далее Rn вычисляется в зависимости от того, какой тип подключения в цепи: последовательное или параллельное. При параллельном 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/Rn, где n –количество подключенных приборов. Если же соединение последовательное, общее R равно сумме всех R цепи.

Последовательное/параллельное соединения

Как найти с помощью формулы напряжение

Людей, интересующихся электричеством и физикой, всегда волнует вопрос, как найти напряжения, если известны другие характеристики. Его можно найти через многие формулы: в соответствии с законом Ома, через работу тока, путём сложения всех напряжений в электрической цепи и практическим способом – с помощью вольтметра. Как вычислить показатель с помощью последнего способа было описано выше.

Важно! В цепях с последовательным соединением общее напряжение – сумма значений каждой нагрузки. При параллельном соединении общее напряжение равно значению каждой лампочки, у которых оно также эквивалентно.

Измерение напряжения

По каким формулам вычисляется напряжение через работу и сама сила тока, рассказывают на уроках физики, так как эти величины считаются базовыми. Работа тока равна произведению напряжения и заряда: A = U*q. Также, из этой формулы выводится A = U*I*t, так как заряд – произведение силы тока и времени. Из них следует, что U = A/q или U = A/(I*t). Кроме того, одной из основных является формула напряжения, выведенная из закона Ома: U = R/I.

Важно! Определить напряжение можно и через мощность электрического тока. Мощность [P] равна A/t, и, так как A = U*I*t, конечная формула выглядит, как P = (U*I*t)/t. Здесь t сократится, и останется P = U*I, из которой следует, что U = P/I.

Как найти силу тока через сопротивление и напряжение

Сила тока обозначается латинскими [I] или [Y], и она зависит от количества заряда, перенесенного от одного полюса к другому за определенный промежуток времени, т.е. I = q/t. Измеряется сила тока в амперах, а узнать её значение в цепи можно при помощи амперметра.

Мужчина считает силу тока

Существуют формулы определения силы тока через напряжение и сопротивление. В первом случае произведение силы тока на время равняется работе, деленной на напряжение: I*t = A/U, во втором – по закону Ома, I = U/R. Через мощность сила будет равняться P/U.

При последовательном соединении, сила тока одинакова на всех участках цепи, следовательно, равна общему значению в цепи. В противоположном случае сила электрического тока равняется сумме силы тока всех нагрузок.

Таким образом, существует огромное множество формул для нахождения силы тока, напряжения и сопротивления. Они всегда могут пригодиться для теории, а на практике всегда помогут специальные приборы – амперметр и вольтметр.

Закон Ома для переменного тока: примеры выражений и формулы

 

Рассмотрим следующую цепь.

картинка

К источнику переменного напряжения последовательно подключены катушка индуктивности, активное сопротивление и конденсатор. В источнике тока напряжение поддерживается согласно гармоническому закону.

u = Um*sin(ω*t).

При отдельном подключении каждого из этих элементов амплитуды силы тока определялись по следующим формулам:

Im = Um/R,

Im = Um/(ω*L) = Um/ XL,

Im = Um*C*ω = Um/Xc.

Амплитуды напряжений на этих элементах будут вычисляться по формулам:

Um = Im*R,

Um = Im/(C*ω),

Um = Im* ω*L.

В цепи постоянного тока падение напряжения на всей цепи будет равняться сумме падений напряжений на каждом её участке. Если же попробовать сделать так же и здесь, то получим разные значения.

Тут дело в том, что напряжения на разных участках цепи сдвинуты по фазе относительно друг друга. Поэтому чтобы их складывать, необходимо учитывать этот факт. Самый простой способ это сделать – это использовать векторные диаграммы.

Сила тока одинакова во все цепи, следовательно, построение начнем с неё. Нарисуем её в виде вектора направленного вверх.
Напряжение на активном сопротивлении совпадает по фазе с силой тока, следовательно, его рисуем сонаправленным с вектором силы тока. Модуль вектора равен Um = Im*R.

Колебание напряжения на катушке опережает колебания силы тока на pi/2. Вектор этого напряжения поворачиваем относительно вектора силы тока, на указанный угол. Модуль вектора равен Um = Im* ω*L.

Колебание напряжения на конденсаторе отстает по фазе на pi/2 от колебания силы тока.2) = Z будет называться полным сопротивлением цепи.

Нужна помощь в учебе?

Предыдущая тема: Индуктивное сопротивление: ЭДС самоиндукции и формулы
Следующая тема:&nbsp&nbsp&nbspОткрытие электромагнитной индукции: магнитный поток

Специальные символы – гипертекст по физике

Это условные обозначения, используемые в этой книге.

Время Период Вязкость Плотность заряда) Трансфинитное число

Пространство и время

Механика

Теплофизика

Электричество и магнетизм

Математические обозначения и обозначения

символ	количество	символ	Единица СИ
r , r	положение, разделение, радиус, радиус кривизны	кв.м	метр
с , с	перемещение, расстояние	кв.м	метр
θ , φ , θ, φ	угол, угловое перемещение, угловое разделение, угол поворота	рад	радиан
x , y , z	декартовы координаты	кв.м	метр
до , ĵ , k̂	декартовых единичных векторов		безразмерный
r , θ, φ	сферические координаты	м, рад	метр, радиан
r̂, θ̂, φ̂	сферические единичные векторы		безразмерный
ρ, φ, z	цилиндрические координаты	м, рад	метр, радиан
ρ̂, φ̂, ẑ	цилиндрические единичные векторы		безразмерный
№	нормальный единичный вектор		безразмерный
т	тангенциальный единичный вектор		безразмерный
ч	высота, глубина	кв.м	метр
ℓ, л	длина	кв.м	метр
г	расстояние, отрыв, толщина	кв.м	метр
т	толщина	кв.м	метр
Д	диаметр	кв.м	метр
К	окружность	кв.м	метр
А , А	площадь, площадь поперечного сечения, площадь проекции, площадь поверхности	м 2	квадратных метров
В	том	м 3	куб.м
т	, продолжительность	с	второй
т	, периодическое время	с	второй
τ	постоянная времени	с	второй
f	частота	Гц	герц
ω	угловая частота	рад / с	радиан в секунду
символ	количество	символ	Единица СИ
в , в	скорость, скорость	м / с	метр в секунду
а , а	разгон	м / с 2	метр в секунду в квадрате
a c , a c	центростремительное ускорение, центробежное ускорение	м / с 2	метр в секунду в квадрате
г , г	гравитационное поле, ускорение свободного падения	м / с 2	метр в секунду в квадрате
м	масса	кг	килограмм
F , F	сила	N	ньютон
F г , Вт , Вт	сила тяжести, вес	N	ньютон
F n , N , N	нормальная сила, нормальная	N	ньютон
F f , f s , f k	Сила трения (статическая, кинетическая)	N	ньютон
μ с , μ k	коэффициент трения (статический, кинетический)		безразмерный
p , p	импульс	кг м / с	килограмм-метр в секунду
Дж , Дж	импульс	Н с	ньютон секунда
Вт	работа	Дж	джоуль
E	энергия, общая энергия	Дж	джоуль
K , K t , K r	кинетическая энергия (поступательная, вращательная)	Дж	джоуль
U , U g , U s	потенциальная энергия (гравитационная, пружинная)	Дж	джоуль
V г	гравитационный потенциал	Дж / кг	джоуль на килограмм
η	КПД		безразмерный
п.	мощность	Вт	ватт
ω , ω	скорость вращения, частота вращения	рад / с	радиан в секунду
α , α	ускорение вращения	рад / с 2	радиан на секунду в квадрате
τ , τ	крутящий момент	Н м	Ньютон-метр
I	момент инерции	кг м 2	килограмм метр в квадрате
л , л	Угловой момент	кг · м 2 / с	килограмм-метр в секунду
H , H	угловой импульс	Н м	ньютон-метр секунда
к	жесткость пружины	Н / м	ньютон на метр
п.	давление	Па	паскаль
σ	нормальное напряжение	Па	паскаль
τ	напряжение сдвига	Па	паскаль
ρ	плотность, объемно-массовая плотность	кг / м 3	килограмм на кубический метр
σ	удельная масса поверхности, поверхностная плотность массы	кг / м 2	килограмм на квадратный метр
λ	линейная массовая плотность	кг / м	килограмм на метр
F B , B , B	Плавучесть, подъемная сила	N	ньютон
q м	массовый расход	кг / с	килограмм в секунду
q V	объемный расход	м 3 / с	кубометров в секунду
F D , R , R	сопротивление, аэродинамическое сопротивление, сопротивление воздуха	N	ньютон
C , C D	Коэффициент аэродинамического сопротивления, коэффициент аэродинамического сопротивления		безразмерный
η	, динамическая вязкость	Па · с	паскаль секунды
ν	кинематическая вязкость	м 2 / с	квадратных метров в секунду
млн лет	Машинный номер		безразмерный
Re	число Рейнольдса		безразмерный
Fr	номер модели		безразмерный
E	Модуль Юнга, модуль упругости	Па	паскаль
G	Модуль сдвига, модуль жесткости	Па	паскаль
К	Модуль объемной упругости, модуль сжатия	Па	паскаль
ε	линейная деформация		безразмерный
γ	деформация сдвига		безразмерный
θ	объемная деформация		безразмерный
γ	поверхностное натяжение	Н / м	ньютон на метр
символ	количество	символ	Единица СИ
т	температура	К	кельвин
α	линейное расширение, коэффициент линейного теплового расширения	К -1	обратный кельвин
β	объемное расширение, коэффициент объемного теплового расширения	К -1	обратный кельвин
Q	тепло	Дж	джоуль
c	удельная теплоемкость, удельная теплоемкость	Дж / кг K	джоуль на килограмм кельвина
л	скрытая теплота, удельная скрытая теплота	Дж / кг	джоуль на килограмм
n	количество вещества		моль
N	количество частиц		безразмерный
п.	тепловой поток	Вт	ватт
к	теплопроводность	Вт / м K	ватт на метр кельвинов
ε	излучательная способность		безразмерный
U	внутренняя энергия	Дж	джоуль
S	энтропия	Дж / К	джоуль на кельвин
w	путей, количество одинаковых микросостояний		безразмерный
COP	коэффициент полезного действия		безразмерный
символ	количество	символ	Единица СИ
q , Q	заряд, электрический заряд	С	кулон
ρ	, объемная плотность заряда	С / м 3	кулонов на кубический метр
σ	поверхностная плотность заряда, поверхностная плотность заряда	С / м 2	кулонов на квадратный метр
λ	линейная плотность заряда	С / м	кулонов на метр
F E , F E	электрическая сила, электростатическая сила	N	ньютон
E , E	электрическое поле	Н / К, В / м	ньютон на кулон, вольт на метр
Φ E	электрический поток	Н · м 2 / C, В · м	Ньютон-метр в квадрате на кулон, вольт-метр
U , U E	потенциальная энергия, электрическая потенциальная энергия	Дж	джоуль
В, В E	напряжение, потенциал, электрический потенциал	В	вольт
ℰ	Электродвижущая сила, ЭДС	В	вольт
К	емкость	F	фарад
κ	диэлектрическая проницаемость		безразмерный
I	ток, электрический ток	А	ампер
R , R	сопротивление, электрическое сопротивление, внутреннее сопротивление	Ом	Ом
ρ	удельное сопротивление	Ом · м	омметр
G	проводимость	S	сименс
σ	проводимость	См / м	сименс на метр
F B , F B	магнитная сила	N	ньютон
B , B	магнитное поле	т	тесла
Φ B	магнитный поток	Вт	Вебер
N	количество витков		безразмерный
n	витков на единицу длины, плотность витков	м −1	обратный счетчик
η	плотность энергии	Дж / м 3	джоуль на кубический метр
S , S	вектор пойнтинга, интенсивность	Вт / м 2	ватт на квадратный метр
символ	описание
+	плюс, сложение, плюс
–	минус, вычесть, минус
±	неопределенность, погрешность, плюс-минус
·	умножение, точка, скалярное произведение, скалярное произведение
×	умножение, крест, векторное произведение, векторное произведение
÷, /	делить
x 2	квадрат
x 3	куб
√	корень квадратный, корень, корень
∛	кубический корень
1 x , x −1	обратное, обратное
=	равно, равенство
≈	примерно равно
∝	пропорционально
≠	не равно, неравенство
~	на заказ, тильда
<	менее
>	больше
≤	меньше или равно
≥	больше или равно
⇒,	логическое следствие
⇔	логическая эквивалентность
…	и так далее, многоточие
∴	следовательно
f ( x )	(функция
грех	синус
cos	косинус
желто-коричневый	касательная
синх	гиперболический синус
cosh	гиперболический косинус
танх	гиперболический тангенс
x̂	единичный вектор, шляпа, циркумфлекс
∥	параллельно
⟂	перпендикуляр
x	среднее, среднее, античастица, черта, черта
x	медиана, суперсиметрическая частица, тильда
⟨⟩	среднее по времени, среднее по ансамблю, брекет
p ( x )	Распределение вероятностей, функция плотности вероятности
∆	приращение, изменение, дельта
г	дифференциал, d
∂	частичный дифференциал, d частичный
∇	градиент, дель
·	расхождение, деление, точка
∇ ×	локон, дель-крест
∇ 2	лапласиан, дель-квадрат
∑	суммирование, сигма
∫	интегральный
∬	двойной интеграл
∭	тройной интеграл
∮	контур интегральный
∯	поверхность интегральная
∰	интегральный объем
∞	бесконечность
ℵ 0	, алеф ноль

Что такое U в физике

Что такое U в физике

Что вы представляете в физической кинематике?

В классической механике U часто используется для обозначения потенциальной энергии.В частности, он используется как символ гравитационной потенциальной энергии и упругой потенциальной энергии. В электродинамике U используется для обозначения электрической потенциальной энергии.

В термодинамике U часто используется как символ Знаете ли вы, что означают U и V в физике?

v = конечная скорость (та, на которой она закончилась) u = начальная скорость (та, с которой она началась) t = время.

Какие три кинематических уравнения?

Таким образом, наша цель в этом разделе состоит в том, чтобы вывести новые уравнения, которые можно использовать для описания движения объекта в терминах его трех кинематических переменных: скорости (v), положения (s) и времени (t).Их можно соединить тремя способами: скорость, время, время позиции и скорость, позиция.

Мы также можем спросить себя, что означает кинематика в физике?

Кинематика – это раздел классической механики, который описывает движение точек, объектов и систем групп объектов без ссылки на причины движения (то есть силы).

Какие 5 кинематических уравнений?

Если мы знаем три из этих пяти кинематических переменных – x, t, v 0, v, a Delta x, t, v_0, v, a Δx, t, v0, v, adelta, x, запятая, t, запятая, v , начало подписки, 0, конец подписки, запятая, v, запятая, a – для объекта с постоянным ускорением мы можем использовать кинематическую формулу, см. ниже, для решения одной из неизвестных переменных.

Что означает Q в физике?

q – символ заряда, n – положительное или отрицательное целое число, а e – заряд электрона, 1,60 x 1019 кулонов.

Что такое V U в формуле?

Формула скорости как функции скорости приближения, ускорения и времени. v = u + Kl. u = выходная скорость. v = конечная скорость. а = ускорение.

Что такое V U в формуле?

Первое уравнение состояний движения: Ускорение – это скорость, с которой изменяется скорость.

Если u – начальная скорость объекта, v – конечная скорость, которой объект достигнет через t секунд, если ускорение a определяется как: a = изменение скорости / требуемое время

Что означает M в физике?

Метров в секунду (м / с) потенциальной энергии.Джоуль (Дж) внутренняя энергия.

Джоуль (Дж)

Что такое Ро в физике?

Ро (прописные / строчные ρ) – это буква греческого алфавита, которая использовалась для обозначения звука r в древнегреческом и современном греческом языках. Маленькая рамка Rho (ρ) используется в физике для обозначения плотности.

Что означает C в физике?

E представляет собой энергию текущего объекта. m представляет собой его массу, а. c обозначает скорость света в вакууме (т.е. c = 2,99792458 108 м / с) Ответ: Антон Скоручак, М.С. Физика, творец.

Что такое Q в законе Кулона?

Уравнение закона Кулона, где Q1 представляет количество заряда на объекте 1 (в кулонах), Q2 представляет количество заряда на объекте 2 (в кулонах), а d представляет собой расстояние между двумя объектами (в метрах). Символ k – это константа пропорциональности, известная как константа закона Кулона.

Как вы объясните видео?

Кинематика – это исследование движения без ссылки на силы, вызывающие движение. В основном это означает изучение того, как вещи движутся, а не почему они движутся.Он включает такие понятия, как расстояние или смещение, скорость или скорость и ускорение, и исследует, как эти значения меняются с течением времени.

Кто снял фильм?

Галилео Галилей

Какие кинематографические примеры?

Кинематика – это исследование движущихся объектов, которое включает скорость, ускорение и величину движения. Пример: движущиеся поезда перекачивают воду в реку.

Что такое мера в физике?

В физике размер обычно означает расстояние или количество.С точки зрения движения, размер относится к размеру объекта или скорости, с которой он движется. Размер относится к размеру или размеру объекта, а направление означает, что вектор просто перемещается из одной точки в другую.

Как кинематика используется в повседневной жизни?

Это не были бы такие игры, как футбол или крикет, если вы имеете в виду фильм. Я также приведу вам несколько примеров: он используется в самолетах, боулинге и барбекю, а также определяет скорость, ускорение любого движущегося объекта или силы, действующие на тело.

В чем разница между скоростью и скоростью?

Короткий ответ: скорость – это скорость в одном направлении, а скорость – это не направление. Скорость – это скалярная величина, это величина скорости. Скорость измеряется в единицах расстояния, разделенных на время (например, мили в час, футы в секунду, метры в секунду и т. Д.).

Кинематика в одном устройстве?

Хотя твердое тело обозначено как кинематическое, на него не влияют столкновения, силы или какие-либо другие части физической системы.Жесткие кинематические тела влияют на другие объекты, но не на самих себя через физику.

Что такое U в физике

ньютоновская механика – Что означает отрицательный знак в $ W = – \ Delta U $?

Это помогло бы мне, но, что еще важнее, вам, если бы вы определили, что должны означать ваши символы. Вы сделали это с помощью $ U_i $ и $ U_j $. Давайте вместе будем точными в качестве упражнения:

Давайте явно заявим, что мы рассматриваем точечную массу $ m $ в гравитационном поле, вызванную гораздо большей массой $ M_E $ в начале системы координат, так что мы можем предположить, что $ M_E $ не движется.Далее уточним, что $ U_i $ – это потенциальная энергия $ m $ в начальной позиции, а $ U_f $ – потенциальная энергия $ m $ в конечной позиции.

Потенциальные энергии не поддаются абсолютному измерению; можно измерить только разностей потенциальных энергий. Таким образом, потенциальная энергия фиксируется только до аддитивной константы. Теперь можно (и нужно) спросить, как эта константа выбирается в вашей задаче. Из формы потенциальной энергии, которую вы использовали, $$ U \ left (\ vec {r} \ right) = -G \ frac {M_E m} {r} $$ Я прихожу к выводу, что ваш выбор таков, что потенциальная энергия равна $ 0 $ на бесконечных расстояниях до начала координат: $ U \ left (\ infty \ right) = 0 $

Для аргументации предположим, что в начальной позиции $ R_E $ ближе к исходной точке, чем конечная позиция $ R_E + h $, так что ваш $ h $ больше, чем $ 0 $.Потом, $$ U_i = U \ влево (R_E \ вправо) знак равно – G \ frac {M_E m} {R_E} < - G \ frac {M_E m} {R_E + h} знак равно U \ влево (R_E + h \ вправо) = U_f $$ То есть масса $ m $ имеет меньшую потенциальную энергию ближе к началу координат.

Это означает, что перемещение $ m $ из начального положения в конечное положение требует ввода работы каким-либо внешним источником. Итак, есть два разных соглашения относительно того, как маркировать эту работу; некоторые говорят, что работа, которую воздействует на $ m $, чтобы переместить , называется $ W $. Другие делают наоборот и используют $ W $ для обозначения работы , выполненной $ m $, когда он перемещает .Эти два соглашения различаются ровно в $ -1 $.

Итак, когда вы пишете $ W = U_i – U_f $, вы решаете сказать, что $ W $ – это работа, выполняемая $ m $ при перемещении . В этом вы можете убедиться, рассмотрев рассмотренный выше пример, где $ U_i работы , чтобы переместить его.

Однако, когда вы говорите

работа, совершаемая против силового поля, должна быть положительной,

можно было бы сказать точнее

, если $ m $ движется против силового поля, что-то должно совершить положительную работу $ W ^ \ prime $ на $ m $ .\ prime $, и очевидное противоречие разрешено. Если это не так, просто дайте мне знать, я постараюсь переформулировать.

Анализ движения – Движение – уравнения и графики – Higher Physics Revision

Уравнения и графики

Физику можно описать как моделирование мира природы с помощью математики.

В случае движущихся объектов физика может точно записывать и даже предсказывать движение объектов, используя набор физических законов и уравнений.

Эти уравнения помогли запускать космические аппараты и обеспечивают реалистичность многих компьютерных игр.

Уравнения движения

Уравнения движения связаны со следующими пятью величинами:

• u – начальная скорость
• v – конечная скорость
• a – ускорение
• t – время 920
• s – смещение

Из вышеперечисленных u, v, a и s – векторные величины. Время (t) – скалярная величина.

\ [s = \ frac {{u + v}} {2} t \]

Уравнения движения могут использоваться только для объекта, движущегося по прямой с постоянным ускорением.

Не забудьте сделать векторы, идущие в одном направлении, положительными, а векторы в противоположном направлении – отрицательными.

Что такое формула ускорения U Physics? – Hacienda Paraiso

Это объяснение того, почему им действительно важно овладеть всеми ключевыми знаниями за короткий период времени.

Как изучающие физику, они должны быть в состоянии усвоить все эти концепции, чтобы иметь возможность оставить свой след на земном шаре. На самом деле верно то, что большинство студентов не могут сделать это с легкостью, однако правда о том, что они должны знать тему, вселяет в них оптимизм в отношении своей карьеры.Для любого, кто изучает физику и пишет статьи, вы также не будете знать о формуле ускорения физики величин, вам может быть важно понять, что это такое на самом деле и как это может облегчить преуспевание в ваших исследованиях.

Что такое формула физического ускорения U? Это может быть один из нескольких наиболее распространенных терминов, которые студенты-физики используют при входе на лекцию. Термин «вверх» указывает на то, что мы имеем в виду http://rhetoric.byu.edu/Pedagogy/Rhetorical%20Analysis%20heuristic.htm о том, как гравитация действует на объекты во Вселенной. Поскольку все объекты вращаются вокруг центра Вселенной, гравитация на самом деле является разновидностью восходящей силы.

Это указывает на то, что по мере того, как объект проходит через силу гравитации, его масса увеличивается вместе с той же проблемой, которая возникает с ним, когда он движется с помощью другой силы тяжести. Это известно как формула силы тяжести.

Когда ускоренный вес объекта проходит под действием силы тяжести другого объекта, это называется «опускающей» силой.В соответствии с величиной этой гравитационной силы масса объекта уменьшается на 1/3.

Во вселенной есть 3 разновидности сил, которые подпадают под категорию сил «вверх» и «вниз». Когда масса объекта увеличивается под действием этой силы, на самом деле упоминается, что он ускоряется.

В США физическая формула ускорения обычно используется для обозначения изменения скорости на единицу массы. Таким образом, величина вашей силы, которая действует на объект, когда он проходит через силу гравитации, пропорциональна силе на единицу массы.Формула величины силы тяжести была признана с древних времен и применялась учеными всего мира для вычисления поправки скорости объекта.

Величина гравитации: Физика обычно относится к изменению скорости объекта, когда он проходит под действием силы тяжести. Это преобразование скорости вычисляется по формуле для величины силы тяжести и обычно известно как корректировка скорости на единицу массы.

Что такое формула физического ускорения U? Формула изменения скорости применяется при изучении физики по той причине, что изменения силы в различных регионах Вселенной.Это говорит о том, что формула для величины гравитации помогает физикам внутри одного дня войти в понимание сил, чтобы они могли разрабатывать инструменты и оборудование, которые положительно повлияют на нашу жизнь.

Формула ускорения по физике U предлагает время, необходимое любому телу, чтобы покинуть его, когда оно действительно ускоряется с определенной скоростью. Это важно для студентов-физиков, поскольку они будут иметь возможность узнать, что может вызывать ускорение или замедление объектов.

Что такое U Физическая формула ускорения: Уравнение для вычисления величины силы тяжести действительно является сложным. Поэтому, что касается решения уравнений, студентам действительно следует обратиться за советом к властям и попросить о помощи, чтобы убедиться, что они могут правильно применять формулу.

Итак, теперь вы знаете, что такое формула ускорения U Physics. Теперь вам нужно больше узнать о законах физики и о том, как они могут помочь вам преуспеть в своей профессии.

Дом | Кафедра физики

Физика, наука, изучающая материю и энергию в ее разнообразных формах, имеет очень долгую историю. Считая описательную астрономию одним из разделов физики, она восходит к доисторическим временам, когда наблюдение за небом было обусловлено навигационными потребностями, а также религиозной мотивацией. Он достиг высокого уровня ко времени классических культур Средиземноморья, около 400 г. до н. Э.В. Собственно физика того времени была неотличима от философии. Рождение физики как современного естествознания традиционно приравнивается к работам Галилео Галилея (1564 – 1642), которому приписывают экспериментальную основу для физики и настаивая на том, что сравнение с реальным поведением природы должно быть окончательная проверка всех концепций и теорий в области физики. Среди наиболее значительных более поздних разработок были классическая механика Ньютона в 17 веке, теория электромагнетизма Максвелла в 19 веке, специальная и общая теория относительности Эйнштейна, а также квантовая теория в 20 веке.Нет никаких признаков того, что это развитие замедлится. Новые открытия продолжают улучшать и изменять наше понимание вселенной, в которой мы живем ежедневно.

Роль, которую физика играла и продолжает играть в формировании нашего современного общества, трудно переоценить. Все технологические достижения, на которые мы полагаемся ежедневно, от выработки электроэнергии, транспортировки до связи, основаны на нашем понимании физических законов природы, достигнутом за последние 400 лет.Чтобы поддерживать и повышать уровень жизни человечества, совершенно необходимо, чтобы мы продолжали изучать Природу и лучше понимать ее законы.

Мы, сотрудники факультета физики Университета Орегона, привержены этому процессу создания и распространения новых знаний и сохранению знаний, созданных предыдущими поколениями физиков, посредством гумбольдтовского принципа объединения исследований и преподавания. Примерно 30 наших преподавателей, в том числе один член Национальной академии наук и 14 научных сотрудников Американского физического общества, вовлечены в исследования, которые варьируются от очень фундаментальных вопросов до работы, связанной с высокотехнологичными компаниями.Они вдохновляют наших студентов, как в классе, так и в исследовательской лаборатории, по поводу новых открытий в своих исследованиях и обучают студентов тому, чтобы они стали участниками увлекательного интеллектуального предприятия, которое мы называем наукой.

Последние новости и объявления

Студент-физик получает стипендию Гиллмана

UO занимает 2-е место в рейтинге стипендий Гиллмана

Тридцать студентов Университета Орегона были удостоены престижной награды Бенджамина А.Стипендия Гилмана, побившая школьный рекорд по отбору за один год и выдвинувшая университет на 2-е место в общем национальном рейтинге на 2021 год.

Наш студент-второкурсник по физике Честер Мантел – один из этих 30! Чтобы прочитать полную статью в Around the O, щелкните здесь.

Кафедра физики и астрономии | Wiess School of Natural Sciences

Кафедра физики и астрономии | Школа естественных наук Wiess | Университет Райса Перейти к основному содержанию

Кузов

Проф.Эвелин Танг

Доцент

Проф. Эвелин Танг поступает на кафедру в качестве доцента теоретической биологической физики. Имея докторскую степень по теории конденсированного состояния в Массачусетском технологическом институте и постдокторский опыт в Пенсильванском университете, профессор Тан в течение последних трех лет был руководителем группы в Институте динамики и самоорганизации Макса Планка в Геттингене, Германия. Исследования профессора Танга находятся на пересечении неравновесной физики и надежной биологической функции, фокусируясь на эмерджентных функциях в живых системах, включая роль топологии и информационных потоков в активной материи.Она будет членом Центра теоретической биологической физики, поддерживаемого NSF, и станет отличным дополнением к отделу.

Проф. Дарин Акоста

Профессор

Проф. Дарин Акоста также присоединится к отделению этой осенью в качестве профессора экспериментальной физики элементарных частиц. Профессор Акоста, который приехал к нам из Университета Флориды, является экспертом в области физики элементарных частиц на границе энергии и в настоящее время выполняет функции координатора запуска детектора компактных мюонных соленоидов на Большом адронном коллайдере.Помимо руководящих ролей в сотрудничестве с CMS, профессор Акоста является членом Американского физического общества и очень активен как в бакалавриате, так и в общественной деятельности, включая финансируемую NSF программу QuarkNet. Профессор Акоста дополнит и укрепит наши исследования физики элементарных частиц и будет отличным сторонником более широких образовательных и просветительских задач отдела.

Доктор Джули Хоинк

Преподаватель

Доктор.Джули Хоинк также присоединяется к нам в качестве лектора, поскольку факультет меняет наши учебные усилия, чтобы лучше приспособиться к растущему числу студентов бакалавриата. Доктор Хоинк имеет докторскую степень в области экспериментальной физики конденсированного состояния в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре, а затем получил докторскую степень в Мюнстерском университете, финансируемую NSF, по изучению поверхностного магнетизма тонких пленок в сверхвысоком вакууме. Она приходит на кафедру с опытом обучения студентов на уровне средней школы и колледжа, а также работает с Хьюстонским музеем естественных наук, и она будет прекрасным дополнением к нашей команде преподавателей.

.