Работа и мощность постоянного тока

Электрический ток

Ток — это направленное движение заряженных частиц. Ток в проводниках создается перемещением электронов, так как они могут двигаться в материале свободно, в отличие от зафиксированных в узлах решеток атомов.

Сила тока равна величине заряда, проходящего в единицу времени через проводник

Проводник, через который проходит заряд, оказывает определенное сопротивление перемещению этого заряда. Связь между разностью потенциалов на концах проводника (напряжением), силой тока в участке цепи, и сопротивлением цепи носит название закона Ома.

Закон Ома для участка цепи имеет вид

Сопротивление проводника — это его физическая характеристика, не зависящая от силы тока в цепи или напряжения, и зависящая только от размеров проводника и материала из которого он изготовлен.

Сопротивление проводника равно

Параллельное и последовательное соединение проводников.

При последовательном соединении общее сопротивление равно сумме сопротивлений всех источников сопротивления $R = R_{1} + R_{2} + R_{3} + \ldots + R_{n - 1} + R_{n}$, где

R — общее сопротивление всех источников сопротивления, $\lbrack Ом\rbrack$

$R_{1},R_{2},R_{3},\ldots,R_{n - 1},R_{n}$

сопротивление каждого из источников сопротивления в цепи, $\lbrack Ом\rbrack$

$n$ — количество всех источников сопротивления в цепи.

Сила тока на каждом из источников сопротивления при последовательном соединении, и общая сила тока на участке цепи, одинаковы$\ I = I_{1} = I_{2} = I_{3} = \ldots = I_{n - 1} = I_{n}$, где

$I$ — сила тока на участке цепи, $\lbrack A\rbrack$

$I_{1},I_{2},I_{3},\ldots,I_{n - 1},I_{n} -$сила тока на каждом из источников сопротивления в цепи, $\lbrack A\rbrack$

Напряжение в участке цепи равно сумме напряжений на каждом из источников сопротивления

$U = U_{1} + U_{2} + U_{3} + \ldots + U_{n - 1} + U_{n}$, где

$U$ — напряжение на участке цепи, $\lbrack B\rbrack$

$U_{1},U_{2},U_{3},\ldots,U_{n - 1},U_{n} -$напряжение на каждом из источников сопротивления в цепи, $\lbrack B\rbrack$

При параллельном соединении общее сопротивление источников сопротивления вычисляется как $\frac{1}{R} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} + \frac{1}{R_{3}} + \ldots + \frac{1}{R_{n - 1}} + \frac{1}{R_{n}}$.

Общее сопротивление двух параллельно соединенных резисторов равно

$R = \frac{R_{1} \bullet R_{2}}{R_{1} + R_{2}}$.

Сила тока в цепи при параллельном соединении равна $I = I_{1} + I_{2} + I_{3} + \ldots + I_{n - 1} + I_{n}$.

Напряжение в цепи и на каждом из источников сопротивления одинаковы $\ U = U_{1} = U_{2} = U_{3} = \ldots = U_{n - 1} = U_{n}$.

Заряженные частицы в цепи всегда стремятся перемещаться по пути наименьшего сопротивления. Если хотя бы одна из ветвей цепи не нагружена сопротивлением — то весь ток будет перемещаться по ней. На рисунке показан пример цепи, у которой одна из ветвей — верхняя — не имеет сопротивления. Именно по ней пройдет весь ток, а общее сопротивление цепи будет равно нулю.