Закон Ома для участка цепи

Согласно закону Ома, сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна сопротивлению проводника. Проверим это на опыте.

Собранная установка представляет собой последовательно включенные источник постоянного напряжения, нихромовую спираль и амперметр. Вся шкала амперметра соответствует 3 А, 1 А разделен на пять делений, следовательно, цена одного маленького деления составляет 0,2 А. Кроме тока в цепи, мы будем измерять и напряжение на концах спирали. Для этого мы будем подключать зажимы, присоединенные к клеммам вольтметра, к концам спирали. Вся шкала вольтметра соответствует 15 В, следовательно, цена одного маленького деления соответствует 1 В.

Замкнем цепь и установим ток в цепи 0,4 А, два маленьких деления. Измерим падение напряжения на спирали, измерим напряжение на концах спирали. Для этого мы подсоединяем к концам спирали зажимы, соединенные с клеммами вольтметра. Мы видим, что при этом токе напряжение на концах спирали составляет 2 В. 2 В - напряжение на концах спирали, 0,4 А - ток через спираль.

Увеличим напряжение в два раза, установив величину напряжения 4 В. Мы видим, что и ток при этом возрос в два раза, составляя теперь не 0,4, а 0,8 А.

Если по сравнению с исходным напряжением увеличить напряжение в 3 раза (вместо 2 В я устанавливаю 6 В), то мы видим, что и ток при этом возрастает также в три раза: вначале он был 0,4, а теперь 1,2 А.

Мы можем поэтому сделать первый важный вывод: при неизменном сопротивлении величина тока на данном участке цепи прямо пропорциональна напряжению. Во сколько раз возрастает напряжение, во столько же раз возрастает и ток.

Посмотрим теперь, как зависит величина тока, сила тока от сопротивления проводника, от сопротивления данного участка цепи. Для этого мы будем напряжение на концах участка поддерживать неизменным и менять сопротивление. И будем наблюдать, как при этом будет изменяться ток.

Установим на концах участка цепи, на концах всей спирали напряжение 3 В. При этом ток в цепи составляет 0,6 А. Изменим сопротивление участка цепи, для чего переставим зажим вольтметра в новое положение. Вот мы видим, что теперь по-прежнему напряжение на концах участка цепи составляет 3 В, три деления шкалы вольтметра, но ток теперь не 0,6 А, а 1,8 А. Ток возрос в 3 раза.

Поэтому мы можем сделать второй важный вывод: при неизменном напряжении на концах участка цепи величина тока обратно пропорциональна сопротивлению.