Закон Ома для участка цепи

Главное уравнение электрических цепей.

Закон Ома для участка цепи: сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.

Электрический ток — направленное движение заряженных частиц. Чтобы он шёл, нужна разность потенциалов (напряжение). А сопротивление мешает току. Связь этих трёх величин — закон Ома.

Формула

$$ I = \frac{U}{R} $$

где $I$ — сила тока (А), $U$ — напряжение (В), $R$ — сопротивление (Ом).

Соединение проводников

При последовательном соединении сопротивления складываются: $R = R_1 + R_2$, ток везде одинаков. При параллельном складываются обратные величины:

$$ \frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} $$

Как решать задачи

Задача: «Два резистора 4 Ом и 6 Ом соединены последовательно и подключены к напряжению 20 В. Найдите силу тока в цепи».

R1 = 4.0
R2 = 6.0
U = 20.0
R = R1 + R2
I = U / R
print("Общее сопротивление:", R, "Ом")
print("Сила тока:", I, "А")

Вывод:

Общее сопротивление: 10.0 Ом
Сила тока: 2.0 А

Частые ошибки

• Складывать сопротивления при параллельном соединении (там складываются обратные величины).
• Считать, что при параллельном соединении общее сопротивление больше каждого — оно меньше наименьшего.
• Путать, что одинаково при разных соединениях: при последовательном — ток, при параллельном — напряжение.

Итоги

• $I = U/R$ — закон Ома.
• Последовательно: $R = R_1 + R_2$, ток общий.
• Параллельно: $1/R = 1/R_1 + 1/R_2$, напряжение общее.