Основные величины
Три параметра электрической цепи
Для описания электрической цепи недостаточно сказать, что в ней «есть электричество». Необходимо знать напряжение, силу тока и сопротивление.
Эти величины связаны между собой. Напряжение создаёт условия для движения зарядов, сопротивление препятствует их движению, а сила тока показывает интенсивность этого движения.
Коротко
Создаёт условия для протекания тока
Ограничивает электрический ток
Показывает интенсивность тока
Определения
Разберём каждую величину
Сила тока
АПоказывает, какой электрический заряд проходит через участок цепи за единицу времени.
Единица
ампер, обозначение — А.
Измерение
Амперметр включают последовательно — в разрыв электрической цепи.
При неизменном сопротивлении ток увеличивается вместе с напряжением.
Напряжение
ВХарактеризует разность электрических потенциалов между двумя точками цепи.
Единица
вольт, обозначение — В.
Измерение
Вольтметр подключают параллельно участку, между двумя точками.
Чем выше напряжение, тем сильнее источник воздействует на заряды.
Сопротивление
ΩПоказывает, насколько сильно компонент препятствует прохождению электрического тока.
Единица
ом, обозначение — Ω.
Измерение
Сопротивление измеряют омметром только при отключённом питании.
При неизменном напряжении увеличение сопротивления уменьшает ток.
Сравнение
Как не путать эти величины
| Величина | Обозначение | Единица | Что характеризует |
|---|---|---|---|
| Сила тока | I | ампер, А | Количество заряда, проходящего через участок цепи за единицу времени |
| Напряжение | U | вольт, В | Разность электрических потенциалов между двумя точками |
| Сопротивление | R | ом, Ω | Способность участка цепи препятствовать прохождению тока |
Интерактивная модель
Изменяйте параметры цепи
Изменяйте напряжение источника и сопротивление резистора. Симулятор автоматически рассчитает силу тока и покажет, как она изменяется.
Напряжение
U9 В
Сопротивление
R1000 Ω
Сила тока
I9 мА
Мощность
P0,08 Вт
При напряжении 9 В и сопротивлении 1000 Ω через цепь проходит ток около 9 мА.
Измерения
Как подключаются измерительные приборы
Амперметр
Измеряет силу тока
Амперметр подключают последовательно. Для этого цепь разрывают и включают прибор в разрыв.
Весь измеряемый ток должен пройти через амперметр.
Вольтметр
Измеряет напряжение
Вольтметр подключают параллельно — между двумя точками исследуемого участка.
Для подключения вольтметра не нужно разрывать цепь.
Измерение сопротивления
Сопротивление измеряют только при отключённом питании. Компонент желательно хотя бы одним выводом отключить от остальной схемы, иначе другие элементы могут повлиять на результат.
Единицы измерения
Амперы, миллиамперы, омы и килоомы
В электронных схемах часто используются очень маленькие или очень большие значения. Поэтому важно уметь работать с приставками.
Сила тока
- 1 А = 1000 мА
- 1 мА = 1000 мкА
- 250 мА = 0,25 А
Напряжение
- 1 кВ = 1000 В
- 1 В = 1000 мВ
- 500 мВ = 0,5 В
Сопротивление
- 1 кΩ = 1000 Ω
- 1 МΩ = 1 000 000 Ω
- 4,7 кΩ = 4700 Ω
Разобранный пример
Определяем параметры простой цепи
Исходные данные
Что можно сказать
- ✓Между полюсами источника действует напряжение 9 В.
- ✓Резистор сопротивлением 1000 Ω ограничивает ток.
- ✓Увеличение сопротивления уменьшит силу тока.
- ✓Увеличение напряжения повысит силу тока.
Точное значение силы тока рассчитывается с помощью закона Ома. Этому посвящён следующий урок.
Типичные ошибки
На что обратить внимание
Сила тока не является «количеством напряжения». Это разные физические величины.
Напряжение всегда измеряется между двумя точками, а не в одной точке само по себе.
Амперметр нельзя подключать напрямую параллельно источнику питания — это может вызвать короткое замыкание.
Сопротивление нельзя измерять омметром в цепи под напряжением.
Перед расчётами необходимо переводить миллиамперы в амперы, а килоомы — в омы.
Проверка знаний
Закрепите материал
Мини-тест
Выберите один ответ для каждого вопроса.
В каких единицах измеряется сила тока?
Как правильно подключить вольтметр?
Что произойдёт с током, если увеличить сопротивление при неизменном напряжении?
Чему равны 250 миллиампер?
Краткий конспект
- ✓Сила тока обозначается буквой I и измеряется в амперах.
- ✓Напряжение обозначается буквой U и измеряется в вольтах.
- ✓Сопротивление обозначается буквой R и измеряется в омах.
- ✓Увеличение напряжения обычно увеличивает силу тока.
- ✓Увеличение сопротивления обычно уменьшает силу тока.
- ✓Амперметр подключают последовательно, а вольтметр — параллельно.