Сопротивление электрического тока: Электрическое сопротивление — урок. Физика, 8 класс.

Что такое сопротивление – Самое простое объяснение

Что такое сопротивление?

Сопротивление (электрическое сопротивление) — это свойство какого-либо проводника оказывать сопротивление электрическому току, проходящему через него. Вот так все просто!

Давайте проведем аналогию с гидравликой. В нашем случае получается, что проводник электрического тока — это шланг или труба. Теперь давайте подумаем, какой из предметов будет оказывать бОльшее сопротивление потоку воды: садовый шланг или нефтяная труба?

Понятное дело, что садовый шланг, так как его диаметр в разы меньше, чем диаметр нефтяной трубы.

Тогда другой вопрос. Какой шланг будет обладать бОльшим сопротивлением потоку воды с учетом того, что их длины и диаметры равны?

Разумеется, гофрированный. Вода будет «цепляться» за его стенки, что приведет к тому, что они будут мешать потоку воды.

Тогда еще вот такая задачка. Есть два абсолютно одинаковых шланга, но один длиннее, а другой короче. Какой из шлангов будет оказывать бОльшее сопротивление потоку воды?

Думаю тот, который длиннее. Ответ очевиден.

Сопротивление проводника

Так почему бы все эти свойства не применить также к проводнику? Чем тоньше и длиннее проводник, тем больше его сопротивление электрическому току. Большую роль играет также материал, из которого он изготовлен.

Поэтому, окончательная формула будет принимать вид

формула сопротивления проводника

 

В технике до сих пор применяется устаревшая единица измерения удельного сопротивления Ом × мм² /м.  Чтобы перевести  в Ом × м, достаточно умножить на 10^-6, так как 1 мм²=10^-6 м². 

удельное сопротивление веществ

Как вы видите из таблицы выше, самым маленьким удельным сопротивлением обладает серебро, поэтому провод из серебра будет наилучшим проводником. Ну а самым распространенными и дешевыми проводниками являются медь и алюминий. Именно эти два металла в основном используются во всей электронной и электротехнической промышленности.

Вещества, которые оказывают наименьшее сопротивление электрическому току и обладают очень малым сопротивлением называются проводниками, а вещества, которые обладают ну очень большим сопротивлением электрическому току и почти его не пропускают через себя, называются диэлектриками. Между ними стоит класс полупроводников.

Что такое сопротивление 1 Ом?

Проводник обладает сопротивлением 1 Ом, если на его концах напряжение составляет 1 Вольт при силе тока, проходящей через него в 1 Ампер.

сопротивление 1 Ом

Это самое простое объяснение, что такое 1 Ом. В электротехнике и электронике сопротивление обозначается буквой R .

Как найти сопротивление в цепи?

Его можно узнать из закона Ома, который связывает силу тока, напряжение и сопротивление. В этом случае, оно рассчитывается по формуле

формула сопротивления через закон Ома

где

R — сопротивление, Ом

U — напряжение на концах проводника, Вольты

I — сила тока, текущая через проводник, Амперы

То есть нам достаточно замерить напряжение на концах какого-либо проводника и измерить силу тока, проходящую через него. После применить формулу и рассчитать сопротивление проводника.  Давайте для закрепления решим простую задачу.

Задача

Рассчитать сопротивление проводника, если известно, что на него подают напряжение 5 Вольт и сила тока, проходящая через него 0,1 Ампер.

Решение

Используем формулу

В электронике и электротехнике используют специальные радиоэлементы, которые обладают сопротивлением электрическому току — резисторы. Более подробно про них можно прочитать в этой статье.

постоянные резисторы

 

Также вот вам видео, где очень умный преподаватель объясняет, что такое сопротивление

 

Близкие темы к этой статье

Электрический проводник

Напряжение

Сила тока

Резисторы

Закон Ома

Входное и выходное сопротивление

что это такое, формула, как измерять

Электрическое сопротивление характеризует свойство проводника оказывать противодействие направленному движению заряженных частиц.

Влияние электрического сопротивления на электрический ток можно представить следующим образом:

• Движение свободных носителей электрического заряда внутри проводника приводит к тому, что свободные носители заряда сталкиваются с атомами и нарушают их поток.
• Этот эффект называется сопротивлением, которое обладает свойством ограничивать электрический ток в электрической цепи.
• Столкновение носителей электрического заряда с атомами также имеет тепловой эффект. Соответствующий элемент электрической цепи становится теплым или даже горячим. Если он перегреется, он может выйти из строя.

Электрическое сопротивление говорит о том, какое напряжение U необходимо, чтобы заставить электрический ток определенной силы тока I протекать через проводник. В физике для обозначения электрического сопротивления в формуле используется прописная буква R (от английского слова «Resistor» или «Resistance»).

Аналогия с потоком воды

Когда речь идет об электрическом сопротивлении в физике, необходимо различать два случая:

1. Электрические сопротивления как элементы электрической цепи (см. пример на рисунке 2). То есть, если вы называете элемент в электротехнике резистором, то вы имеете в виду конкретный элемент, предназначенный для целей ограничения протекания электрического тока в электрической цепи.
2. Электрическое сопротивление как физическая величина. Вы также можете спросить, насколько сильно тот или иной элемент препятствует протеканию электрического тока или вообще как можно рассчитать электрическое сопротивление. Здесь вы говорите об электрическом сопротивлении как о физической величине.

Примечание. Резистор — это прибор с постоянным сопротивлением. Если необходимо регулировать силу тока в электрической цепи, то используют для этой цели реостаты — приборы с переменным сопротивлением. В составе реостата имеется подвижный контакт, при помощи которого изменяется длина участка, включённого в цепь. Реостат используется, например, в регуляторах громкости радиоприёмников.

Вы можете проиллюстрировать работу резистора как элемента (т. е. случай 1) с помощью модели протекания воды в трубе.

Если представить поток электрического тока как поток воды через трубу, то резистор, имеющий электрическое сопротивление R, выполняет функцию сужения трубы. Сужение в трубе препятствует потоку воды, подобно тому, как резистор препятствует потоку электрического тока. Если вы сильнее сузите трубу, то сопротивление потоку воды увеличится. Тем самым труба будет больше препятствовать потоку воды.

Рис. 1. Суть электрического сопротивления на примере модели протекания воды в трубе

Формулы для определения электрического сопротивления

Согласно закона Ома для участка электрической цепи следует, что если вы измеряете напряжение U на проводнике и через него течет ток силой I, то проводник имеет электрическое сопротивление R, равное U, деленное на I, т.е. R = U / I. Единицей измерения электрического сопротивления в СИ является Ом, которая названа в честь немецкого физика Георга Симона Ома. То есть, 1 Ом — это сопротивление проводника, в котором при напряжении 1 В проходит ток силой 1 А. Поэтому, иногда, электрическое сопротивление ещё могут называть «омическим сопротивлением».

Рис. 2. Определение электрического сопротивления

Для очень малых или очень больших сопротивлений используются такие дополнения, как милли-, кило- или мегаом. Применяются следующие отношения:

• 1 Миллиом = 1 мОм = 1*10^-3 Ом;
• 1 Килоом = 1 кОм = 1*10³ Ом;
• 1 Мегаом = 1 МОм = 1*10⁶ Ом.

Интересный факт! Электрическое сопротивление человеческого тела может изменяться от 20000 Ом до 1800 Ом.

Также вы можете рассчитать электрическое сопротивление проводников с помощью их геометрических характеристик. Формула для этого следующая (см. также рисунок 3):

R = (ρ * l) / S, где

• R — электрическое сопротивление проводника;
• l — длина проводника;
• S — площадь поперечного сечения проводника;
• ρ — удельное сопротивление вещества проводника (выбирается по таблицам).

Рис. 3. Электрическое сопротивление проводника

Другими словами, чем тоньше и длиннее проводник, тем больше его сопротивление электрическому току. Весомое значение имеет также материал, из которого изготовлен проводник.

Как измерять электрического сопротивление?

Для измерения электрического сопротивления необходимо придерживаться следующих правил:

• Измерение проводить нужно параллельно элементу электрического цепи;
• Элемент должен быть обесточен;
• Элемент не должен быть подключен к электрической цепи;
• Измерение имеет смысл только для обычного резистора.

Значение омического сопротивления лучше всего определять с помощью цифрового мультиметра, чтобы избежать ошибок и неточностей в показаниях.

При измерении с помощью измерительного прибора измеряемый элемент не должен быть подключен к источнику напряжения во время измерения. Измеряемый элемент должен быть отпаян от электрической цепи, по крайней мере, с одной стороны. В противном случае расположенные параллельно элементы будут влиять на результат измерения.

ОШИБКА – 404 – НЕ НАЙДЕНА

• Главная
• ‽

Наши серверные гномы не смогли найти страницу, которую вы ищете.

Похоже, вы неправильно набрали URL-адрес в адресной строке или перешли по старой закладке.

Возможно, некоторые из них могут вас заинтересовать?

Пьезодатчик вибрации – большой

В наличии SEN-09196

Избранное Любимый 25

Список желаний

Официальный кабель Raspberry Pi Micro HDMI-HDMI-A (2 м)

В наличии CAB-17386

Избранное Любимый 0

Список желаний

Часы MIKROE Gen 2 Click

Нет в наличии ДЭВ-19967

16,95 $

Избранное Любимый 0

Список желаний

МИКРОЭ 3D Зал 9 Click

Нет в наличии SEN-20470

14,95 $

Избранное Любимый 0

Список желаний

Ресурсы для домашнего обучения

31 марта 2020 г.

Поскольку школы все еще закрыты, некоторые из них закрыты до конца учебного года, мы собрали некоторые из наших любимых ресурсов в одном удобном месте, чтобы помочь вам перейти на обучение дома.

Избранное Любимый 0

Enginursday: волшебное зеркало на базе Raspberry Pi

7 мая 2020 г.

Проект для отслеживания дней, когда это совсем не просто.

Избранное Любимый 3

Руководство по подключению процессорной платы MicroMod RP2040

21 января 2021 г.

В этом учебном пособии рассматриваются основные функции процессорной платы MicroMod RP2040 и особенности двухъядерной платы для разработки процессоров ARM Cortex-M0+. Начните работу с первым микроконтроллером от Raspberry Pi Foundation!

Избранное Любимый 0

• Электроника SparkFun®
• 6333 Dry Creek Parkway, Niwot, Colorado 80503
• Настольный сайт

• Ваш счет
• Авторизоваться
• регистр

Что нужно знать о токе, напряжении и сопротивлении

Вы здесь: Домашняя страница / Базовая электроника / Что нужно знать о токе, напряжении и сопротивлении

18 сентября 2014 г. Автор: Øyvind Nydal Dahl 37 комментариев

Ток, напряжение и сопротивление — три важных понятия в электронике. Я понятия не имел об этих вещах, когда начинал. Но я все еще мог создавать забавные вещи, следуя схемам, которые я нашел. Я просто не знал, что происходит.

Когда я начал изучать основы электричества в школе, многие детали встали на свои места. Я начал понимать некоторые объяснения из построенных мною принципиальных схем.

Мне нравится сосредотачиваться на практических аспектах электроники. Но изучение теории по мере продвижения также очень полезно. Итак, в сегодняшней статье вы познакомитесь с основами тока, напряжения и сопротивления.

Основное электричество

Если вы подключите небольшую лампочку к положительному и отрицательному полюсу батареи, вы получите замкнутую цепь, в которой электроны могут течь между клеммами и заставлять лампу светиться. Внутри проводов этой цепи будут течь электроны.

Когда я начинал заниматься электроникой, я кое-что не понял. Я думал, что когда батарея подключается, электроны исходят из батареи и должны пройти весь путь по проводу до лампочки, прежде чем она зажжется. Но это не так.

В проводе уже есть электроны. И когда вы подключаете аккумулятор и делаете замкнутый контур, они начинают двигаться. Это как труба, наполненная шариками. Когда вы кладете шарик с одной стороны, другой сразу же выходит с другой стороны. Вам не нужно ждать. Это происходит мгновенно.

Запутанное направление тока

Направление тока немного запутанное. Ток течет от плюса к минусу цепи? Или наоборот? На некоторых схемах вы видите стрелку от плюса к минусу. На других схемах наоборот.

Прежде всего, позвольте мне сказать следующее: На самом деле это не имеет значения!

Когда вам нужно выполнить расчеты, все, что вам нужно сделать, это выбрать направление и произвести расчеты на основе этого направления. Какое бы направление вы ни выбрали – результаты будут одинаковыми.

Но что правильно?

Отсутствие направления является «правильным». Ток может течь в обоих направлениях, в зависимости от того, работают ли носители положительного или отрицательного заряда. В металлах у нас есть носители отрицательного заряда. Также называется электронами. Они текут от негатива к позитиву.

Итак, в обычной электрической цепи на основе металла электроны будут течь от отрицательного вывода к положительному . Но общепринятый способ говорить о текущем направлении — от положительного до отрицательного 9.0131 . (Узнайте больше об этом из Википедии)

Ток, напряжение и сопротивление

В цепи ток представляет собой поток электронов. Напряжение – это разность электрических потенциалов между двумя точками. Сопротивление — это то, что сопротивляется потоку электронов.

Если для вас это звучит по-гречески, не волнуйтесь. Подумайте об этом так: если у вас в трубе течет вода, количество текущей воды эквивалентно току в электрической цепи.

Затем представьте, что в какой-то момент труба засорилась.