Тапсырмалар на закон Ома
Задачи на закон Ома обычно сводятся к трём действиям: определить известные величины, выбрать нужную форму закона Ома и аккуратно подставить значения в единицах СИ. Этот алгоритм помогает решать задания ОГЭ-21 и ОГЭ-22 на силу тока, напряжение и сопротивление.
Величины и закон Ома
Сначала повторите закон Ома для участка цепи. Он связывает силу тока \(I\), напряжение \(U\) и сопротивление \(R\). При постоянном сопротивлении сила тока прямо пропорциональна напряжению: если напряжение увеличить в 2 раза, сила тока также увеличится в 2 раза.
Сила тока \(I\) показывает, какой заряд проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени. Напряжение \(U\) характеризует работу электрического поля по перемещению единичного заряда. Сопротивление \(R\) показывает, насколько проводник препятствует прохождению тока. Подробнее определения и свойства разобраны на страницах «Напряжение» и «Электрическое сопротивление».
Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна сопротивлению участка.
Из основной записи можно получить две другие формы. Они нужны, когда в условии неизвестны напряжение или сопротивление.
- Чтобы найти \(I\), разделите \(U\) на \(R\).
- Чтобы найти \(U\), умножьте \(I\) на \(R\).
- Чтобы найти \(R\), разделите \(U\) на \(I\).
Как преобразовывать формулы
Преобразование формулы — это выражение нужной величины через остальные величины. Удобно представить равенство как весы: любое действие над одной частью нужно выполнить и над другой. Неизвестную величину оставляют слева, а остальные переносят вправо с помощью обратных действий.
Можно пользоваться треугольником закона Ома: сверху пишут \(U\), внизу слева — \(I\), внизу справа — \(R\). Закрытая величина показывает действие: \(U\) — умножение \(I\) и \(R\); \(I\) — деление \(U\) на \(R\); \(R\) — деление \(U\) на \(I\). Но полезно понимать вывод, а не только запоминать схему.
Перед вычислением проверьте единицы. Если сопротивление дано в килоомах, то \(1\ кОм = 1000\ Ом\). Если напряжение дано в киловольтах, то \(1\ кВ = 1000\ В\). Только после перевода в СИ подставляйте данные в формулу.
Как выразить сопротивление \(R\) из формулы \(I=\frac{U}{R}\)?
Алгоритм шешімдер тапсырма
Для большинства задач используйте один и тот же порядок. Он снижает риск перепутать величины и единицы.
- Выпишите из условия, что дано и что нужно найти.
- Обозначьте величины буквами: \(I\), \(U\), \(R\).
- Переведите все значения в единицы СИ.
- Выберите форму закона Ома с искомой величиной слева.
- Подставьте числа, выполните вычисления и запишите единицу ответа.
- Проверьте результат: при большем сопротивлении ток при том же напряжении должен быть меньше.
Резистор сопротивлением \(20\ Ом\) подключён к источнику напряжения \(12\ В\). Найдите силу тока.
Показать Шешім ОГЭ-деңгей
Из условия: \(R=20\ Ом\), \(U=12\ В\). Іздеу \(I\).
Жауабы: \(0{,}6\ А\). Проверка здравого смысла: напряжение меньше численного сопротивления, поэтому ток получился меньше \(1\ А\).
Если в есепке требуется найти напряжение, умножайте силу тока на сопротивление. Например, при \(I=0{,}3\ А\) и \(R=40\ Ом\) получаем \(U=0{,}3\cdot40=12\ В\). Если нужно найти сопротивление, используйте деление: при \(U=9\ В\) и \(I=0{,}5\ А\) сопротивление равно \(R=9/0{,}5=18\ Ом\).
Графики и качественные выводы
При постоянном сопротивлении зависимость силы тока от напряжения имеет вид прямой, проходящей через начало координат: \(I=U/R\). Наклон прямой равен \(1/R\). Поэтому у проводника с меньшим сопротивлением график круче.
1. Путают \(U\) и \(I\): напряжение измеряется в вольтах, сила тока — в амперах. 2. Подставляют килоомы без перевода в омы. 3. Используют \(R=I/U\) вместо \(R=U/I\). 4. Забывают единицу ответа. 5. Считают, что ток зависит только от напряжения, хотя в законе Ома есть и сопротивление. 6. Для последовательного или параллельного соединения сразу применяют формулу одного резистора, не найдя общее сопротивление.
В задачах со сложной цепью сначала определите общее сопротивление или напряжение на нужном участке. Такие случаи подробнее рассматриваются на странице «Тапсырмалар на электрические цепи». Измерительные приборы подключают по правилам: амперметр — последовательно, вольтметр — параллельно; это связано с темой «Измерительные приборы в электрической цепи».
Самопроверка
Проверьте себя
Главное
- Закон Ома: \(I=U/R\).
- Формулы для преобразования: \(U=I\cdot R\) и \(R=U/I\).
- Сначала выписывайте данные и переводите их в единицы СИ.
- Преобразуйте равенство одинаковыми действиями над обеими частями.
- Проверяйте единицы, порядок величины и физический смысл ответа.