§25. Електричний опір. Закон Ома для ділянки кола

Зміст

1. Запишіть у порядку зростання значення опору, перед тим перетворивши їх на одиниці системи СІ: 0,000003 МОм, 1800 мОм, 90 Ом, 0,2 кОм.

Спочатку перетворимо всі подані значення опору в основну одиницю системи СІ — Оми (Ом).

$0,000003 \text{ МОм} = 0,000003 \cdot 10^6 \text{ Ом} = 3 \text{ Ом}$

$1800 \text{ мОм} = 1800 \cdot 10^{-3} \text{ Ом} = 1,8 \text{ Ом}$

$90 \text{ Ом} = 90 \text{ Ом}$

$0,2 \text{ кОм} = 0,2 \cdot 10^3 \text{ Ом} = 200 \text{ Ом}$

Тепер розташуємо отримані значення в порядку зростання:

$1,8 \text{ Ом}; 3 \text{ Ом}; 90 \text{ Ом}; 200 \text{ Ом}$.

Перевірте себе (ст. 5)

1. Необхідно удвічі зменшити силу струму в провіднику. Що для цього треба зробити?

Згідно із законом Ома, для цього потрібно або у два рази зменшити напругу на цій ділянці, або у два рази збільшити опір провідника.

2. Заповніть таблицю.

Для розрахунків використаємо формули закону Ома $I = \dfrac{U}{R}$, $U = I \cdot R$ та $R = \dfrac{U}{I}$:

• Резистор: $U = 0,5 \text{ А} \cdot 4 \text{ Ом} = 2 \text{ В}$.
• Лампочка: $I = \dfrac{4,5 \text{ В}}{15 \text{ Ом}} = 0,3 \text{ А} = 300 \text{ мА}$.
• Світлодіод: $R = \dfrac{2 \text{ В}}{0,02 \text{ А}} = 100 \text{ Ом}$.
• Фен: $I = \dfrac{220 \text{ В}}{22 \text{ Ом}} = 10 \text{ А}$.

3. Визначте силу струму, що проходить в електричній лампочці ліхтарика, якщо її опір становить 15 Ом і приєднана вона до батарейки (4,5 В).

Дано:

$R = 15 \text{ Ом}$
$U = 4,5 \text{ В}$

Знайти:
$I - ?$

Розв’язання:
За законом Ома:

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

$I = \dfrac{4,5 \text{ В}}{15 \text{ Ом}} = 0,3 \text{ А}$

Відповідь: $I = 0,3 \text{ А}$ (або $300 \text{ мА}$).

4. За графіком залежності сили струму від напруги (мал. 25.7) визначте опори провідників та порівняйте їх.

Визначимо опір за точками на графіку:

Провідник 1: при $U =5 \text{ В}$ сила струму $I = 30 \text{ А}$.

$R_1 = \dfrac{5 \text{ В}}{30 \text{ А}} = 0,17 \text{ Ом}$

Провідник 2: при $U = 5 \text{ В}$ сила струму $I = 20 \text{ А}$.

$R_2 = \dfrac{5 \text{ В}}{20 \text{ А}} = 0,25 \text{ Ом}$

Опір другого провідника більший за опір першого.

5. Якщо на резистор подати напругу 9 В, то через нього проходитиме струм 1,5 А. Визначте силу струму, що проходитиме через той самий резистор, якщо на нього подати напругу 6 В.

Дано:
$U_1 = 9 \text{ В}$
$I_1 = 1,5 \text{ А}$
$U_2 = 6 \text{ В}$

Знайти:
$I_2 - ?$

Розв’язання:
Спочатку знайдемо опір резистора:

$R = \dfrac{U_1}{I_1}$

$R = \dfrac{9 \text{ В}}{1,5 \text{ А}} = 6 \text{ Ом}$

Тепер знайдемо нову силу струму:

$I_2 = \dfrac{U_2}{R} = \dfrac{6 \text{ В}}{6 \text{ Ом}} = 1 \text{ А}$

Відповідь: $I_2 = 1 \text{ А}$.