Напряжение и сопротивление

Применение формулы V = I × R и чтение простых измерений в цепи.

Около 3 мин чтения
  • Дайте определение и объясните понятия «Напряжение» и «Сопротивление» своими словами
  • Точно используйте ключевые термины, такие как напряжение
  • Применяйте изученное к новым примерам и задачам
  • Избегайте типичных ошибок, которые ученики делают в этой теме

Этот урок посвящён напряжению и сопротивлению: применяем формулу V = I × R и учимся читать простые измерения в цепи.

Определение: Напряжение и сопротивление

Применение формулы V = I × R и чтение простых измерений в цепи.

Ключевые идеи

Напряжение, ток и сопротивление связаны формулой V = IR

Напряжение проталкивает ток через сопротивление, как давление гонит воду по трубе. Удвоение напряжения удваивает ток через постоянное сопротивление. Омические проводники дают прямую линию на графике зависимости тока от напряжения через начало координат — это и есть закон Ома.

Сопротивление противостоит току

Сопротивление, измеряемое в омах (Ω), показывает, насколько трудно протолкнуть ток через компонент. Длинные тонкие провода и плохие проводники имеют высокое сопротивление; короткие толстые медные провода — низкое. Омические проводники (например, провод при постоянной температуре) точно подчиняются закону V = IR, давая прямую линию на графике I–V, — а лампы накаливания и диоды нет, потому что их сопротивление меняется при нагреве.

Ключевой термин — напряжение: Энергия, передаваемая на единицу заряда, измеряется в вольтах (V) — «толчок», движущий ток.

Разобранный пример: напряжение и сопротивление

Через резистор 6 Ω течёт ток 2 A. Вычислите напряжение на нём.

Используем V = IR: V = 2 × 6 = 12 V.

Ответ: 12 V на резисторе.

Типичные ошибки
  • Утверждение, что ток «расходуется» в цепи Ток одинаков во всей последовательной цепи; к компонентам передаётся энергия.
  • Сложение сопротивлений при параллельном соединении как при последовательном При параллельном соединении 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ — два резистора по 4 Ω параллельно дают 2 Ω, а не 8 Ω.

Практика

Через лампочку течёт ток 2 A, напряжение на ней 12 V. Вычислите её сопротивление.
R = V ÷ I.

12 ÷ 2 = 6 Ω.

Ток 0.5 A течёт в течение 20 s. Какой заряд пройдёт?
Q = It.

0.5 × 20 = 10 C.

Два резистора по 6 Ω подключены последовательно к батарее 12 V. Чему равен ток?
Сначала сложите сопротивления.

Общее R = 12 Ω, значит I = 12 ÷ 12 = 1 A.

Чайник потребляет ток 5 A от сети 230 V. Вычислите его мощность.
P = IV.

5 × 230 = 1150 W.

Быстрая проверка

Напряжение и сопротивление — быстрая проверка

Что из перечисленного лучше всего определяет понятие "напряжение"?

Энергия, передаваемая на единицу заряда, измеряется в вольтах (V) — «толчок», движущий ток.

Сколько энергии передаёт лампочка 100 W за 60 s?

100 × 60 = 6000 J.
Главные выводы
  • Напряжение и сопротивление: применение формулы V = I × R и чтение простых измерений в цепи.
  • Напряжение, ток и сопротивление связаны формулой V = IR: напряжение проталкивает ток через сопротивление, как давление гонит воду по трубе.
  • сопротивление: Насколько компонент сопротивляется току, измеряется в омах (Ω).
  • Осторожно: не утверждайте, что ток «расходуется» в цепи
Назад к главам за 11 классСвязанные ресурсы →