Что такое сила тока, напряжение и сопротивление

Сила тока, напряжение и сопротивление — это три основные величины электрической цепи. Сила тока I показывает, какой заряд проходит через сечение проводника за секунду, напряжение U — работу поля по перемещению заряда, а сопротивление R — противодействие проводника этому току. Все три величины связаны законом Ома: I равно U делить на R. Так через одну формулу выражают то, что такое сила тока, напряжение и сопротивление в любой цепи.

$I = \frac{U}{R}$

Разбор по случаям

Примеры

Расчёт по закону Ома. К лампочке подключили источник с напряжением $U = 12\text{ В}$, а сопротивление нити накала равно $R = 4\text{ Ом}$.

По закону Ома сила тока равна напряжению, делённому на сопротивление: $I = \frac{U}{R} = \frac{12}{4} = 3\text{ А}$.

Это значит, что через нить накала каждую секунду проходит заряд, соответствующий силе тока в три ампера, и именно от неё зависит яркость свечения лампочки.

Два резистора в последовательной цепи. В цепи с последовательным соединением стоят два резистора: $R_1 = 2\text{ Ом}$ и $R_2 = 3\text{ Ом}$.

При последовательном соединении сопротивления просто складываются, поэтому общее сопротивление цепи $R = R_1 + R_2 = 5\text{ Ом}$.

При напряжении источника $U = 10\text{ В}$ сила тока во всей цепи $I = \frac{10}{5} = 2\text{ А}$, и это значение одинаково на обоих резисторах, потому что ток в последовательной цепи нигде не разветвляется на отдельные ветви.

Частые ошибки

• Силу тока и напряжение путают друг с другом, называя ампер вольтами или наоборот.
• Сопротивление проводника считают зависимым от силы тока, хотя оно определяется материалом, длиной и сечением проводника.
• При подстановке в закон Ома забывают перевести единицы — миллиамперы в амперы или килоомы в омы.

Коротко

Итак, что такое сила тока, напряжение и сопротивление, объясняет закон Ома: ток равен напряжению, делённому на сопротивление. Эти три величины измеряют разными приборами и в разных единицах, но именно их связь позволяет рассчитать любую электрическую цепь.