§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 $I=\frac{U}{R}$, $U=I\cdot R$ та $R=\frac{U}{I}$:

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

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:

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

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

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 $I=30\text{ А}$.

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

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

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

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:

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

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

Тепер знайдемо нову силу струму:

$I_2=\frac{U_2}{R}$

$I_2=\frac{6\text{ В}}{6\text{ Ом}}=1\text{ А}$

Відповідь: $I_2=1\text{ А}$.