Мы уже разобрали такие понятия, как напряжение, электрический ток и ЭДС (электродвижущая сила).
Напомню, что электрический ток — это упорядоченное движение заряженных частиц вдоль проводника (ионов и электронов, для новичков рекомендую статью про строение вещества и электрический ток на момент канале). Напряжение — это разность потенциалов на концах проводника, определяет направление движения электронов. ЭДС — сила, которая делает движение электронов упорядоченным, а также создаёт и поддерживает разность потенциалов на концах проводника.
Помимо этих немало важных величин есть ещë одна — это электрическое сопротивление проводника. Как вы уже помните, то я рассказывал, что различные вещества проводят ток по разному, и в зависимости от этого они разделяются на три вида — проводники, полупроводники и диэлектрики. Проводники — вещества, которые хорошо проводят ток ( к ним относятся большинство металлов и некоторые другие вещества), диэлектрики — очень плохо проводят ток (резина, пластик и т. п.). Особые вещества по токопроводности — полупроводники, они способны менять свою токопроводность в зависимости от внешних факторов — температуры, влажности, освещения и других ( к ним относят германий, кремний, теллур).
И та величина, которая характеризует токопроводности веществ называется электрическим сопротивлением, измеряется оно в Омах (1 ом). Так проводники обладают очень маленьким сопротивлением (в таких веществах электроны на внешних электронных слоях очень слабо привязаны к ядру) , а диэлектрики — очень большим (в таких веществах электроны на внешних электронныз оболочках очень сильно привязаны к ядру). И, как я уже сказал, полупроводники изменяют своим сопротивоение в зависимости от внешних факторов (в зависимости от определëнных внешних факторов изменяется и связь электронов с ядром — когда появляется какая-то дополнительная энергия, которая может оторвать электроны с внешних слоëв атомов, то в веществе появляются свободные электроны, которые являются носителями заряда в электрическом токе, когда этой дополнительной энергии нет, то электроны на внешних слоях очень сильно привязаны к атомам, т.е. свободных электронов нет).
Но следует помнить, что сопротивление и проводимость — это разные величины. Проводимость и сопротивление — обратные величины:
G = 1/R ; R = 1/G
Где G — это проводимость. Она измеряется в сименсах.
Каждое вещество обладает своим удельным сопротивлением:
Сопротивление вещества очень удобно рассчитать по следующей формуле, используя удельное сопротивление этого вещества:
R = pl/s
Где p — удельное сопротивление
l — длина провода
s — площадь поперечного сечения провода
Чем длиннее провод и чем меньше площадь его поперечного сечения, тем больше его сопротивление.
Но возникает вполне логичный вопрос — взаимосвязаны ли как-то между собой жлектричесуий ток, напряжение и электрическое сопротивление (можно просто — сопротивление)? И я скажу — да, эти три физических величины связаны между собой следующим соотношением:
I = U/R
Где:
I — величина тока
U — напряжение на концах проводника
R — сопротивление проводника, через который протекает электрический ток.
Одним словом, закон Ома выражает зависимость между током, напряжением и сопротивлением проводника, через который протекает ток.
Если мы изменим одну из этих величин, то изменится и другая. К примеру, если мы уменьшим сопротивление проводника, то увеличиться ток, а если мы уменьшим напряжение, то уменьшиться ток.
Также с помощью закона Ома можно найти одну неизвестную величину, если известны две другие.
Пример:
Через проводника протекает ток, равный 5 ампер, сопротивление проводника, через который течëт ток, равно 3 Ома. Найдите напряжение на концах проводника.
Решение:
Вспомним закон Ома:
I = U/R → U = I * R
У нас известно ток и сопротивление проводника, тогда:
U = 5 * 3 = 15 Вольт
Ответ: 15 Вольт
