Електричний опір

Увага! Розпочинаємо вивчення теми №8!

Озайомимось з електричним опором провідників як фізичною величиною, дамо пояснення природи електричного опору з використанням уявлень електронної теор
Повторимо вивчене. Розгляньте задачу та запишіть її до зошита

         

Згадайте механічний аналог електричного кола. А тепер уявіть, що досить тривалий час саме ви будете «черпальником», тобто маєте підтримувати обертання вертушки. Як це зробити з найменшими зусиллями? Скоріше за все, ви намагатиметеся зробити так, щоб вода з трубки виливалася повільніше і, очевидно, для цього оберете дуже тонку трубку, а перепад рівней води у посудинах зробите якомого меншим.

Згадайте, що різниця рівнів води – аналог напруги, а кількість води, що пройшла через трубку за 1с, - аналог сили струму. Отже, можемо припустити, що сила струму на ділянці електричного кола зменшується в разі зменшення напруги і залежить від провідних властивостей провідника. Давайте перевіримо ці припущення.

Дослід №1

Спочатку переконаємося, що сила струму в провіднику залежить від напруги на його кінцях. Складемо електричне коло, споживачем у якому буде металевий дріт, а джерелом струму – пристрій, на виході якого можна змінювати напругу. Для вимірювання сили струму та напруги на кінцях кола, що складається з металевого дроту, використаємо амперметр і вольтметр. Дослід показує, що в разі збільшення напруги на дроті у 2 рази сила струму в ньому так само зросте у 2 рази; збільшення напруги на дроті у 2,5 рази приведе до зростання сили струму в ньому також у 2,5 рази і т.д.

Таким чином, у скільки разів збільшиться (зменшиться) напруга на дроті, у стільки ж разів зросте (зменшиться) в ньому сила струму. Інакше кажучи, сила струму в провіднику прямо пропорційна напрузі на кінцях провідника. Цю залежність уперше дослідив Георг Ом у 1826р.

З курсу математики відомо, що таку залежність можна подати у вигляді графіка.

Залежність сили струму в провіднику від напруги на його кінцях називають вольт-амперною характеристикою провідника. Зазвичай її подають у вигляді графіка.

Провівши попередній дослід з іншими провідниками, побачимо: щоразу сила струму в провіднику пропорційна напрузі на його кінцях, а от коефіцієнт пропорційності для кожного випадку буде різним, про що свідчитимуть різні кути нахилу графіків.

 Таким чином, сила струму в провіднику залежить не тільки від напруги на його кінцях, але й від властивостей самого провідника.

    Чим більший опір має провідник, тим менша в ньому сила струму за тієї самої напруги на кінцях провідника. Саме тому величина R отримала таку назву. Провідник, який має опір створює протидію напрямленому руху зарядів у ньому, і при цьому частина електричної енергії перетворюється на внутрішню енергію провідника – аналогічно тому, як сила опору в механіці протидіє механічному рухові тіл і при цьому частина механічної енергії перетворюється на внутрішню.

Електричний опір – це фізична величина, яка характеризує властивість провідника протидіяти електричному струму.

          Одиниця опору в СІ – Ом (ом). 
          1Ом – це опір такого провідника, в якому при напрузі на кінцях в 1В сила струму дорівнює 1А.                        

Більшість радіоелектронних пристроїв неможливо уявити без резисторів – деталей, що забезпечують певні опори. Опір резистора позначають на його корпусі.

 Список використаних джерел:

1.        Божинова Ф.Я., Кірюхін М.М., Кірюхіна О.О. Фізика. 9 клас. – Х.: Вид-во «Ранок», 2013.

2.        Гончаренко С.У., Коршак Є.В., Коршак Н.М. Методика розв’язування задач з фізики. – К.: Вища шк., 1976.

3.        Гельфгат И.М., Генденштейн Л. Э., Кирик Л.А. 1001 задача по физике с решениями. – Харьков – Москва, «Развивающее обучение», 1996.

4.        Гофман Ю.В. Законы, формулы, задачи физики. Справочник. – К.: Наук. Думка, 1994.

5.        Элементарный учебник физики. Под редакцией акад. Г.С. Ландсберга Том II «Электричество и магнетизм». – М.: Изд-во «Наука» - главная редакция физико-математической литеретуры, 1996.

6.        Коршак Є.В., Ляшенко О. Планування уроків фізики у 8 класі. – Фізика та астрономія в школі. – 1999. - №4. – С.14-18.

7.        Крот Ю. Є. Фізика у визначеннях, таблицях і схемах. – Х.: Вид-во «Ранок», 2013.

8.        Лукашик В.І. Збірник запитань і задач з фізики. – К.: Рад. шк., 1991. – 208с.

9.        Петрусенко Н.И. Сборник диктантов по физике. – Минск: Нар. Асвета, 1982. – 64с.

10.   Савченко В.Ф. та ін. Уроки фізики у 7-8 класах: Метод. Посіб. Для вчителів/ В.Ф. Савченко, С.В. Коршак, О.І. Ляшенко. Фізичні бувальщини. На допомогу вчителю фізики/ В.Ф. Савченко. – К.; Ірпінь: ВТФ «Перун», 2002. – 320с.

11.   Савченко М.О. Фізика: Розв’язування задач. – Тернопіль: Навч. книга – Богдан, 2004.

12.   Соколович Ю.А., Богданова Г.С. Фізика. Довідник з прикладами розв’язування задач. – Х.: Вид-во «Ранок», 2013.
13. https://www.promelec.ru/UPLOAD/fck/image/lines_pict/rez_1_1_2_1.gif
14. https://www.youtube.com/watch?v=6UTOTgbJ_8E
15. https://img14.postila.ru/resize?w=460&src=%2Fdata%2Ff3%2Fd3%2Feb%2F35%2Ff3d3eb3509a00e9958c4be836d9de980b2c28ea3758179b4b511896f357c66c5.gif