Сопротивление в электрической цепи: Электрическое сопротивление. Закон Ома для участка электрической цепи — урок. Физика, 8 класс. — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Элемент Сопротивления В Электрической Цепи

Решение этого кроссворда состоит из 8 букв длиной и начинается с буквы Р

Ниже вы найдете правильный ответ на Элемент сопротивления в электрической цепи, если вам нужна дополнительная помощь в завершении кроссворда, продолжайте навигацию и воспользуйтесь нашей функцией поиска.

ответ на кроссворд и сканворд

Вторник, 7 Января 2020 Г.

CodyCross Восьмидесятые Rруппа 793

РЕЗИСТОР

предыдущий следующий

ты знаешь ответ ?

ответ:

CODYCROSS Восьмидесятые Группа 793 ГОЛОВОЛОМКА 4

Родственники, в честь которых назван знак зодиака
Устройство для настройки музыкальных инструментов
Этот индийский город называют кремниевой долиной

связанные кроссворды

Резистор

Радио- или электротехническое изделие, предназначенное для активного сопротивления электрическому току
Элемент радиоприемника

Резистор

Электротехническое изделие, активное сопротивление букв
Радио или электротехническое изделие букв
«сопротивленец» в цепи 8 букв

Резистор

Часть электрической цепи с функцией сопротивления

Электрическое сопротивление и его виды

Основные понятия и определения электротехники

Любые устройства, служащие для получения, передачи или потребления электроэнергии, обладают сопротивлением.

Электрическое сопротивление — это способность элемента электрической цепи противодействовать в той или иной степени прохождению по нему электрического тока. Сопротивление, в общем случае, зависит от материала элемента, его размеров, температуры, частоты тока и измеряется в

омах (Ом). Различают активное (омическое), реактивное и полное сопротивления.

Они обозначаются, соответственно, г, х, z. Используются также прописные буквы R, X, Z, чаще всего для обозначения элементов на электрических схемах:

Рис. 1.1. Электрическая схема цепи, содержащей два источника ЭДС с внутренними сопротивлениями R81 л R62, две активные и одну пассивную ветви,

соединенные в узлах а и Ь

Активное сопротивление элемента — это сопротивление постоянному току, Ом,

где р — удельное сопротивление материала, Ом-м,

а — температурный коэффициент сопротивления, °С»1;

t — интервал изменения температуры, °С;

/ — длина проводника, м;

5 — поперечное сечение проводника, м2.

Природу активного или омического сопротивления, связанного с нагревом материала, по которому протекает ток, объясняют столкновением носителей заряда с узлами кристаллической решетки этого материала.

Если электрическое сопротивление цепи или его элемента не зависит от величины проходящего тока, то такие цепи или элементы называют линейными. В противном случае говорят о нелинейных цепях.

Проводимость (активная) — величина обратная омическому сопротивлению и измеряемая в сименсах (См):

В зависимости от величины удельной проводимости или

удельного сопротивления электротехнические материалы делят на проводники и диэлектрики или изоляторы (более подробные сведения в главах 3 и 4).

Индуктивное сопротивление — это сопротивление элемента, связанное с созданием вокруг него переменного или изменяющегося магнитного поля. Оно зависит от конфигурации и размеров элемента, его магнитных свойств и частоты тока-

где xL — индуктивное сопротивление, Ом;

/ — частота тока, Гц;

со = Znf — угловая частота, рад/с;

L — индуктивность элемента цепи, (Гн).

Индуктивность можно определить как меру магнитной инерции элемента в отношении электромагнитного поля. По смыслу индуктивность в электротехнике можно уподобить массе в механике. Например, чем больше индуктивность элемента, тем медленнее и тем большую энергию магнитного поля он запасает.

Следует отметить, что индуктивным сопротивлением и, следовательно, индуктивностью обладают в разной мере все элементы электрической цепи переменного тока: обмотки электрических машин, провода, шины, кабели и т. д. В цепях постоянного тока индуктивное сопротивление проявляется лишь в переходных режимах.

Выражения для определения индуктивности элементов различной конфигурации приведены в разделе 1.4.

Индуктивное сопротивление обозначается на электрических схемах:

где С —- электрическая емкость, Ф.

Емкостное сопротивление — это сопротивление элемента, связанное с созданием внутри и вокруг него электрического поля. Оно зависит от материала элемента, его размеров, конфигурации и частоты тока; измеряется в Омах (Ом):

Электрическую емкость можно определить как меру инертности элемента электрической цепи по отношению к электромагнитному полю. Электрическое поле между обкладками конденсатора создается вследствие разделения зарядов. Разделение зарядов происходит благодаря токам смещения, протекающим в диэлектрике между обкладки конденсатора под воздействием внешнего напряжения. Ток смещения следует понимать как процесс переориентации электрических диполей диэлектрика вдоль электромагнитного поля. Как видно, определение для тока, предложенное Фарадеем, наиболее привлекательно для понимания сути токов смещения.

Таким образом, электромагнитная энергия аккумулируется в конденсаторе в виде энергии электрического поля, сконцентрированного в поляризованном диэлектрике между обкладками конденсатора.

Если напряжение, приложенное к конденсатору, постоянно, то происходит его единичный заряд, после завершения которого ток через конденсатор, уменьшаясь, стремится к нулю. При переменном напряжении происходит периодический перезаряд конденсатора, поскольку токи смещения изменяют свой знак под воздействием периодически изменяющего свой знак напряжения.

Практически все элементы электрической цепи переменного и постоянного тока в разной мере обладают емкостью. Для линий электропередач учет емкости поводов друг по отношению к другу и по отношению к земле имеет принципиальное значение, поскольку влияет на режим электрических сетей. Например, обычные электрические кабели обладают емкостным сопротивлением порядка 10 Ом на 1 км.

На электрических схемах емкостные сопротивления обозначаются:

Выражения для определения емкости элементов различной конфигурации приведены в разделе 1.4.

Реактивная проводимость, соответственно, делится на

индуктивную, См,

и емкостную, См,

← Предыдущая | Следующая →
. .. содержание …

Понимание клетки как электрической цепи

Леа Гетц ¹ и Кристиан Уилмс ²

¹ UCL, Лондон, Великобритания

² Scientifica Ltd, Акфилд, Великобритания

Электрофизиологи часто описывают клетки как электрические эквивалентные схемы, то есть комбинацию резисторов и емкостей. В следующей статье мы рассмотрим, как сопротивление и емкость определяют электрические свойства элемента, чтобы понять, почему это описание является полезным.

Мембранная резистентность, R

Клеточная мембрана состоит из двойного липидного слоя, который отделяет ионы во внеклеточном пространстве от ионов и заряженных белков в цитоплазме. В то время как чистые липидные мембраны являются отличными электрическими изоляторами, настоящие клеточные мембраны состоят из плотной мозаики белков и липидов. Многие из этих белков охватывают мембрану и действуют как каналы, позволяющие проходить заряду. Эти белки снижают сопротивление мембраны, которое в противном случае было бы высоким, что имеет важные последствия для электрофизиологии. Предположим, мы хотим подать напряжение на клеточную мембрану, подав ток с помощью электрода. Ток, необходимый для поддержания этого напряжения, определяется сопротивлением мембраны в соответствии с законом Ома: напряжение = сопротивление * ток (или V = R * I). Мы видим, что чем выше сопротивление мембраны, тем меньший ток требуется для поддержания заданного напряжения на мембране.

Емкость мембраны, C

Поскольку мембрана представляет собой электрический изолятор, разделяющий противоположные заряды внутри и снаружи клетки, клеточная мембрана обладает не только сопротивлением, но и емкостью мембраны. Следовательно, чтобы изменить напряжение мембраны, необходимо зарядить емкость. Приложенный заряд (Q), разделенный на емкость мембраны (C _M ), дает напряжение мембраны (V _m ): V _m = Q /C _M . Мы можем видеть, что для данного количества приложенного заряда, чем меньше емкость мембраны, тем больше изменение напряжения мембраны.

Комбинация R

_M и C _M – RC-цепь

Поскольку и сопротивление мембраны (R _M ), и емкость мембраны (C _M ) возникают над клеточной мембраной, они электрически параллельны (см. Рисунок 1А). Такая схема параллельного сопротивления (R) и емкости (C) известна как RC-цепь . RC-цепи обычно используются в электронике в качестве основных фильтров для выбора определенных диапазонов входных частот. Точно так же клеточная мембрана действует как фильтр тока или напряжения, вводимого в клетку.

Рис. 1. Принципиальная схема электрических свойств плазматической мембраны. A: Принципиальная схема, показывающая емкость мембраны и сопротивление мембраны параллельно друг другу. B: Кривые, показывающие скачок командного напряжения (вверху) и результирующую реакцию тока (внизу) для простой плазматической мембраны с ограничением напряжения.

Базовый эксперимент по фиксации напряжения

Чтобы понять, как свойства RC-фильтра мембраны определяют реакцию клетки на напряжение, рассмотрим, как скачок напряжения, приложенный к внутренней части ячейки, изменяет ток, подаваемый через электрод (см. рис. 1B). Первоначально квадратный скачок напряжения приводит к мгновенному скачку тока (начальный пик). Затем этот ток экспоненциально уменьшается (падающий фронт), чтобы достичь устойчивого состояния. Наоборот, когда шаг напряжения меняется на противоположный, мы наблюдаем большой мгновенный ток противоположного направления, который экспоненциально уменьшается, пока снова не достигнет установившегося состояния. Таким образом, контроль напряжения на мембране и измерение результирующего тока представляет собой базовый эксперимент по фиксации напряжения.

Как свойства электрода и клеточной мембраны влияют на форму кривой тока (см. рис. 1В)? Первоначально весь ток заряжает емкость мембраны без тока, протекающего через сопротивление мембраны. Таким образом, амплитуда начального быстрого тока полностью определяется величиной шага напряжения и сопротивлением электрода (которое определяется как сумма сопротивления электрода и сопротивления соединения электрода с ячейкой). По мере того, как емкость мембраны становится все более и более заряженной, все большая часть инжектируемого тока протекает через сопротивление мембраны. Как только емкость полностью заряжена, система достигает устойчивого состояния, и весь ток протекает через мембранное сопротивление. В устойчивом состоянии величина тока, необходимая для поддержания напряжения мембраны, определяется только сопротивлением мембраны, и применяется закон Ома (ток установившегося состояния = шаг напряжения / сопротивление мембраны, или I _с = V _с / R _M ).

Значения емкости мембраны и сопротивления мембраны определяют, как быстро достигается это стационарное состояние: чем больше емкость или сопротивление, тем дольше длится зарядка. Постоянная времени, описывающая эту зарядку, известна как постоянная времени мембраны t и равна произведению сопротивления мембраны на емкость мембраны (t = C _M * R _M , при условии, что R _с << М ).

Определение состояния записи

Вышеуказанные соотношения можно использовать для наблюдения за различными этапами записи целой клетки. Для этого на электрод подается небольшой импульс напряжения, так называемый тестовый импульс. Наблюдая за формой и амплитудой отклика тока на тестовый импульс (рис. 2, правая колонка), мы получаем много полезной информации о регистрирующем электроде и ячейке. Важно отметить, что многие концепции применимы и к другим формам электрофизиологической регистрации.

Для оценки состояния нашей записи делаем простые вычисления, основанные на перестановках закона Ома (V = R * I). Можно еще больше упростить расчеты, используя сопротивление в единицах МОм (10 ⁶ Ом), напряжение в единицах мВ (10 ^-3 В) и ток в единицах нА (10 ^-9 А). , как префиксы единиц измерения, компенсируют друг друга (10 ^-3 В = 10 ⁶ Ом * 10 ^-9 А).

Рис. 2. Схема, поясняющая конфигурацию «пипетка в ванне». В этой конфигурации ток определяется исключительно сопротивлением пипетки. Пипетка указана слева. Соответствующая электрическая цепь показана в середине, а кривые напряжения и тока показаны справа.

Регистрирующий электрод в ванне

Вход в ванну является первым этапом записи: регистрирующий электрод, который находится внутри пипетки, наполненной внутренним раствором, погружается в перфузионную среду (рис. 2). По определению, напряжение между записывающим электродом и электродом сравнения равно нулю. Соответственно, напряжение смещения усилителя необходимо регулировать до тех пор, пока измеренное напряжение действительно не станет равным 0 мВ.

При нахождении пипетки в ванне текущая реакция на тестовый импульс определяется сопротивлением пипетки (R _P ), которое можно рассчитать по закону Ома: R _P = V _T / I _P , где V _T — амплитуда тестового импульса напряжения, а I _P — ток через пипетку. Например, тестовый импульс -5 мВ дает токовую характеристику -500 пА. Это указывает на сопротивление наконечника пипетки 10 МОм (= -5 мВ / 0,5 нА). Для регистрации целых клеток обычно используют пипетки с сопротивлением наконечника 5-10 МОм.

Приближение к клетке и формирование уплотнения

При приближении к клетке с помощью пипетки к внутреннему раствору прикладывается положительное давление, чтобы предотвратить закупорку наконечника пипетки тканью. Несмотря на эту предосторожность, амплитуда отклика тока на тестовый импульс будет меняться во время подхода: когда наконечник пипетки касается ткани, сопротивление увеличивается, что приводит к падению амплитуды тока. Небольшое втягивание пипетки должно вернуть текущую реакцию (как следствие сопротивления пипетки) к исходному значению. Однако эти изменения относительно невелики и преходящи.

Как только пипетка подходит очень близко к клетке, амплитуда тестового импульса уменьшается, что свидетельствует о заметном увеличении сопротивления электрода. Обычно это совпадает с образованием ямочки на поверхности клетки, где внутренний раствор, вытесняемый из наконечника пипетки, отталкивает клеточную мембрану. Снятие давления с пипетки в этот момент позволяет клеточной мембране контактировать с пипеткой, что приводит к существенному увеличению сопротивления электрода. Мягкое отсасывание внутреннего раствора электрода еще больше увеличивает сопротивление. На этом этапе к пипетке прикладывается отрицательное командное напряжение (примерно соответствующее ожидаемому внутриклеточному потенциалу от -60 мВ до -80 мВ, в зависимости от типа клетки). Аналогично испытательному импульсу, токовая реакция на удерживающее напряжение может использоваться для определения состояния записи, поскольку удерживающее напряжение и требуемый удерживающий ток связаны с сопротивлением пипетки. Так, если для удержания пипетки при -60 мВ необходимо -200 пА, сопротивление пипетки составляет 300 МОм (= -60 мВ / -0,2 нА).

Конфигурация на ячейке

На этом этапе важно учитывать, как ток от пипетки течет к заземляющему электроду. Поскольку небольшой участок клеточной мембраны на наконечнике пипетки имеет очень высокое сопротивление, любой ток, вытекающий из пипетки, будет проходить через небольшой зазор, в котором мембрана прилегает к стеклу пипетки. Соответственно, измеренное сопротивление определяется сопротивлением этого «уплотнения», неудивительно, что оно называется сопротивлением уплотнения. Надежные эксперименты с накладным зажимом обычно требуют «герметичного уплотнения» в диапазоне ГОм, так называемого «гигауплотнения». Мы можем наблюдать, что герметичное уплотнение было достигнуто, когда ток, необходимый для удержания пипетки при -60 мВ, меньше 60 пА (-60 мВ / -0,06 нА = 1 ГОм). Это состояние известно как «конфигурация на ячейке» (рис. 3).

В конфигурации на ячейке реакция тока часто показывает очень быстрый всплеск в начале скачков напряжения. Они вызваны емкостью пипетки и могут быть компенсированы с помощью «быстрой компенсации емкости», доступной на большинстве усилителей. Особенно, если вас интересуют быстрые ионные токи, важно максимально тщательно компенсировать емкость пипетки.

Рис. 3. Схема, поясняющая конфигурацию «на ячейке». В этой конфигурации ток определяется сопротивлением пипетки, включенным последовательно в параллельную цепь сопротивлений заплаты и пломбы. Пипетка с кюветой указана слева. Соответствующая электрическая цепь показана в середине, а кривые напряжения и тока показаны справа. Обратите внимание, что, поскольку сопротивление патча очень велико, ток через это сопротивление пренебрежимо мал.

Микроманипулятор Scientifica PatchStar

Самый универсальный моторизованный манипулятор для электрофизиологических исследований. PatchStar, разработанный совместно с ведущими физиологами, обладает сверхстабильностью: дрейф менее 1 мкм в течение 2 часов для длительных экспериментов. Это электрически бесшумный прибор для записи очень слабых сигналов без отключения двигателей.

Конфигурация цельной клетки

После образования герметичного уплотнения мы можем получить электрический и диффузионный доступ к цитоплазме клетки, разорвав мембрану под наконечником пипетки, сохранив при этом полученное уплотнение. Этот процесс часто называют «внедрением в ячейку», а результирующая конфигурация записи известна как «целая ячейка». В этой конфигурации записывающая пипетка электрически напрямую связана с ячейкой: электрод может «видеть» электрическую активность внутри клетки. В результате реакция тока на заданный импульс напряжения резко меняется, как и информация, которую дает эта реакция (рис. 4).

При попадании в ячейку мембрана в наконечнике пипетки разрывается, и ток между регистрирующим электродом и землей теперь может течь в ячейку и через клеточную мембрану. В этой целоклеточной конфигурации почти весь ток протекает через клеточную мембрану и заряжает емкость мембраны. Через уплотнение будет протекать лишь незначительное количество тока, так как сопротивление уплотнения по крайней мере на порядок больше, чем сопротивление мембраны (теперь сопротивление мембраны определяется всей площадью мембраны клетки, а не только участком мембраны внутри мембраны). наконечник пипетки). Поскольку мембрана разрывается и не удаляется, компоненты мембраны будут препятствовать доступу тока от электрода к ячейке и вносить вклад в так называемое «сопротивление доступу». Сумма сопротивления доступа и начального сопротивления пипетки составляет общее сопротивление на кончике пипетки, называемое последовательным сопротивлением. На практике известно только полное последовательное сопротивление.

Рис. 4. Схема, поясняющая конфигурацию «целая ячейка». В этой конфигурации ток определяется последовательным сопротивлением последовательно с параллельным включением сопротивления уплотнения и мембраны, а также емкостью мембраны. Пипетка с кюветой указана слева. Соответствующая электрическая цепь показана в середине, а кривые напряжения и тока показаны справа.

Текущий ответ в конфигурации цельной клетки

Глядя на реакцию тока на скачок напряжения, легко понять, какие электрические свойства влияют на какой бит отклика (см. рис. 4). Как и прежде, быстрый начальный скачок тока определяется протеканием заряда через пипетку: последовательное сопротивление (R _S ) = испытательное напряжение (V _T ) / начальный ток (I _P ). Таким образом, если в ответ на шаг -5 мВ начальный ток измеряется как -600 пА, последовательное сопротивление составляет 8,3 МОм (-5 мВ/-0,6 нА). Затухание тока определяется постоянной времени мембраны, которая является просто произведением емкости мембраны на сопротивление мембраны (t _м = C _м * R _м ) в невозмущенной ячейке. Наконец, как только ток достигает устойчивого состояния, ток смещения («ток удержания», I _H) определяется сопротивлением мембраны (R _м = V _T / I _H). Измерив сопротивление мембраны, в принципе можно определить постоянную времени мембраны, подобрав экспоненциальный спад тока и рассчитав емкость мембраны (C _m = t _м / В _Т ).

Теория и практика

В пассивных и компактных элементах одной емкости и одного резистора достаточно для описания электрического поведения элемента с учетом всех расчетов, описанных выше. Однако на практике нейроны представляют собой большие протяженные мембранные структуры, и их мембраны не пассивны, а содержат зависящие от напряжения ионные каналы. Таким образом, при выполнении электрофизиологических записей важно иметь в виду, где реальность физиологии нейронов отклоняется от идей, представленных выше.

Хорошей новостью является то, что вплоть до образования герметичного уплотнения в режиме on-cell все вышеописанные предположения остаются верными. Плохая новость заключается в том, что большая часть работы выполняется в режиме целых клеток, и в этот момент практика расходится с теорией, и все становится сложнее.

Одним из ключевых моментов, который следует учитывать, является то, что импульсы напряжения, используемые для оценки состояния записи, могут активировать проводимости, зависящие от напряжения. Следовательно, установившийся ток может содержать компоненты тока, которые не связаны с сопротивлением мембраны, а происходят от потенциалзависимых ионных каналов, таких как индуцированный гиперполяризацией ток I _Н .

Кроме того, в более крупных элементах с более сложной морфологией для точного описания электрических свойств элемента требуется несколько наборов параллельных резисторов и емкостей. Как правило, чем дальше от наконечника пипетки находится клеточное отделение, тем больше его напряжение отклоняется от напряжения, подаваемого через электрод, так называемая проблема «пространственного зажима».

Полное обсуждение реальности записи отдельных клеток выходит за рамки этой статьи, и мы отсылаем читателя к стандартной литературе по этой теме.

Видео-урок: Электрическое сопротивление | Нагва

Стенограмма видео

В этом видео мы узнаем, что электрическое сопротивление и как оно влияет на поток заряда в цепи.

Думая об электрической цепи, сказать, что у нас есть батарея и что концы или клеммы батареи соединены проводом. Это образует электрическую цепь. Заряд будет проходить через это схема. Это электрический ток. Мы можем даже измерить этот ток с помощью прибора под названием амперметр. Если вставить амперметр в цепи, он будет считывать некоторое измеренное значение тока. Это значение будет в амперах, может быть, два или три ампера или что-то в этом роде.

Теперь давайте сравним этот электрический цепь с этим. У нас такой же аккумулятор тот же провод и тот же амперметр во второй цепи. Таким образом, единственная разница между два этот брусок железа. Мы нарисовали его большим для ясности, но мы можем представить, что этот стержень имеет равную толщину проводу в цепи. Когда заряд проходит через это вторая схема, мы увидим, что амперметр показывает меньший ток, чем амперметр в первом контуре. Другими словами, есть что-то об этом железном стержне, уменьшающем ток в цепи.

Как мы уже говорили, ток — это поток электрический заряд. Когда электрический заряд входит в один конец железного стержня, а затем проходит сквозь него, стержень сопротивляется этому движению. Это затрудняет зарядку двигаться через бар. Меньше заряда проходит через планку каждую секунду, а это означает, что в цепи меньше тока. Это уменьшение потока заряда вызвано электрическим сопротивлением стержня.

В целом электрическое сопротивление противостоит потоку электрического заряда. Любой материал или компонент, затрудняет протекание заряда, имеет сопротивление. На самом деле существуют определенные компоненты в электрических цепях, которые предназначены для обеспечения сопротивления. Это так называемые резисторы. И наш железный стержень является примером резистор.

Если оставить место слева нашего экрана, мы можем набросать принципиальную схему этой электрической цепи. Вот символ цепи для нашего батарея, в то время как это символ цепи для амперметра. Амперметр и батарейка есть соединены проводами, и именно здесь находится наш резистор. Символ цепи резистора выглядит вот так, как куча неровных линий. И с этим, наша принципиальная схема здесь соответствует нашей реальной схеме здесь.

Мы видели, что когда мы добавляем резистор к цепи, это уменьшает поток заряда. Поскольку электрический заряд медленно проходит через резистор, другое дело, что резистор нагревается. С достаточно большой батареей это железный стержень станет слишком горячим, чтобы до него можно было дотронуться. Чем больше ток в цепи, тем горячее становится резистор.

Теперь скажем, что у нас был другой утюг бар, который был таким же, как наш первый, за исключением того, что он был вдвое длиннее. Если мы переключим более короткую полосу на цепи, будет меньше сопротивления потоку заряда. Общий ток в цепи повысится. Причина, по которой у более короткого стержня меньше сопротивление заключается в том, что меньше препятствий, с которыми могут столкнуться движущиеся заряды. То есть заряду проще течь через более короткую полосу. Сделав этот переключатель, мы уменьшил сопротивление нашей цепи.

Аналогично электрическому разность потенциалов и электрический ток имеют единицы, в которых они измеряются, электрическое сопротивление тоже. Единица сопротивления называется ом. И это представлено с помощью этого Греческая буква 𝛺. Так, например, резистор может иметь сопротивление пять Ом или 10 Ом или 100 Ом или что-то в этом роде.

Так же, как ток измеряется амперметр, электрическое сопротивление измеряется омметром. Кое-что интересное о омметры, приборы для измерения электрического сопротивления, заключается в том, что они не вставлены в цепь для измерения. Если мы хотим измерить сопротивление какого-либо компонента, скажем, нашего железного стержня, мы бы отключили стержень от цепь, а затем подключите ее к омметру. Вот как мы измеряем сопротивление некоторых электрических компонентов. Условное обозначение цепи омметра выглядит так. Чтобы измерить сопротивление нашего резистор, мы бы отключили его от цепи и, как мы видели, подключили к омметр.

Допустим, мы случайно узнали что наша батарея обеспечивает разность потенциалов в один вольт. И скажем, мы также знаем, что когда наши вся цепь подключена, амперметр показывает значение тока в один ампер. Если бы эти цифры были точными, когда цепь была подключена, то если бы мы пошли и измерили сопротивление нашего резистор, мы бы нашли значение один Ом. То есть цепь, имеющая один вольт разности потенциалов и несет один ампер тока имеет сопротивление один ом.

А теперь подумай об этом. Что, если мы хотим уменьшить ток в нашей цепи так, чтобы он был какой-то величины меньше одного ампера? Мы видели, что можем сделать это, заменив этот железный стержень на более длинный. Этот более длинный стержень имел бы большее сопротивление потоку заряда. Это усложнило бы заряд течь по цепи и уменьшить общий ток. Вместо того, чтобы переключаться и переключать резисторы, чтобы изменить сопротивление в цепи, на самом деле есть один резистор, который мы можем использовать для этого, называется переменным резистором.

Сопротивление переменной Резистор можно поменять, часто, скажем, повернув ручку на резисторе. Символ схемы для переменной резистор выглядит как обозначение резистора, за исключением диагонали стрелка, проведенная через него.

Зная все об электрике сопротивления, давайте рассмотрим несколько примеров.

Какое из следующих предложений описывает, что произойдет с проводом в цепи, если пропустить очень большой ток через это? (А) Проволока нагревается. (B) Проволока остынет. (C) Провод не нагревается ни остыть.

Хорошо, допустим, у нас есть батарея. На самом деле, давайте сделаем это гигантская батарея. И скажем, мы решили взять немного провод, и мы соединяем концы этой батареи. Что произойдет, заряд будет течь по проводу, много заряда. Однако по мере движения этих зарядов они столкнется с частицами в проводе. Это вызывает передачу энергии от движущихся зарядов к проволоке. В результате температура провода идет вверх. Вариант (А) правильный ответ выбор. Со всеми этими движущимися зарядами в очень большой ток, взаимодействующий с частицами в проводе, энергия передается провод, и он нагревается.

Давайте теперь посмотрим на другой пример.

Любой провод будет иметь некоторое количество электрическое сопротивление. Имеются две неравные длины идентичный провод. Какой из следующих фразы правильные? (A) Оба провода имеют одинаковые сопротивление. (B) Провод большей длины имеет большее сопротивление. (C) Провод большей длины имеет более низкое сопротивление.

Хорошо, допустим, у нас есть два бита провод сюда. И во всех отношениях эти провода одинаковый. То есть сделаны из одного материала, они имели одинаковый диаметр и так далее. За исключением того, что, как мы видим, один провод длиннее другого. Мы хотим сравнить электрические сопротивления этих проводов. Представьте, что мы получаем два одинаковых батареи, и мы подключаем одну батарею к каждому проводу. Это вызовет электрический заряд течь к каждому проводу, а затем через каждый из них.

Но вот в чем дело. Провода сопротивляются потоку обвинение. Они затрудняют ток пройти по цепи. Мы можем думать об этом сопротивлении быть вызвано тем, что материал в проводе мешает движению обвинение. Чем больше материала впереди движущегося заряда, тем труднее заряду двигаться вперед. Это означает, что заряд проходит через более короткий провод должен пройти через это количество резистивного материала. Но тогда заряд проходит через более длинный участок проволоки должен пройти через это большое количество материала. Более длинный отрезок провода тяжелее для прохождения заряда. Это означает, что он имеет большую сопротивление. Выбираем вариант ответа (Б). Провод большей длины имеет большее сопротивление.

Давайте посмотрим на другой пример.

Что из следующего является правильный компонент цепи для измерения сопротивления? (A) Амперметр, (B) вольтметр, (C) омметр.

Каждая из этих трех цепей компоненты измеряют некоторое количество. Чтобы увидеть, какое из устройств измеряет сопротивление, вспомним, каковы единицы электрического тока, разность электрических потенциалов и электрическое сопротивление — сначала в единицах Текущий. Стандартной единицей тока является ампер. Стандартная единица потенциала разница в вольтах. И стандартный блок электрических сопротивление — ом.

Ом, кстати, фамилия человека, разработавшего закон электрического сопротивления. Название этого подразделения для сопротивление предполагает, что омметр является прибором для измерения сопротивления. Это верно. Амперметр измеряет силу тока, а вольтметр измеряет разность потенциалов, а омметр измеряет сопротивление. Выбираем вариант ответа (С).

Давайте взглянем на последний пример.

На приведенной ниже схеме показан электрический цепь, состоящая из ячейки, лампочки, вольтметра и амперметра. Показания амперметра и вольтметра указаны на схеме. Какое сопротивление у лампочка?

Итак, нам сказали, что эта схема состоит из ячейки, лампочки, вольтметра и амперметра. Ячейка прямо здесь. Это обеспечивает разность потенциалов для цепи. Тогда вот где лампочка расположен. Мы знаем это, потому что схема символом лампочки является этот круг с X через него. Вольтметр, прибор для измерения разность потенциалов, обозначена кружком с буквой V. И амперметр для измерения тока, изображается в виде кружка с буквой А.

Просто чтобы было понятно, как это схема работает, обычный ток идет от положительного вывода элемента и следует по этому пути практически без тока, проходящего по этой ветви. Затем ток проходит через лампочку вверх через амперметр, а затем к отрицательной клемме ячейки. Амперметр находится в положении измерьте ток в этой цепи. Он измеряет ток в один ампер. Вольтметр, как мы видим, подсоединены к концам лампочки. Затем он измеряет разность потенциалов на лампочке. Мы видим, что это измеренное значение равно один вольт.

Зная все это, мы хотим решить на сопротивление лампочки. Единицей сопротивления является ом, обозначается греческой буквой 𝛺. Каждый раз, когда компонент электрическая цепь имеет разность потенциалов один вольт и один ампер ток, проходящий через него, этот компонент будет иметь равное количество омов сопротивление. Другими словами, один вольт на нем и один ампер через него означает сопротивление в один ом. Наличие одного из двух из них количества означает, что есть один из третьих. Наш окончательный ответ — один ом.

Давайте закончим этот урок к рассмотрение нескольких ключевых моментов. В этом видео мы узнали, что электрическое сопротивление — это сопротивление потоку заряда в проводнике. Любой компонент с сопротивлением называется резистором. Символ цепи для резистора выглядит так. Мы также узнали, что есть такой вещь как переменный резистор. Это резистор, сопротивление которого может измениться. Сопротивление измеряется в единицах Ом, представленный с помощью греческой буквы 𝛺. И сопротивление измеряется с помощью устройство, называемое омметром. Далее мы узнали, что цепь компонент с разностью потенциалов в один вольт и силой тока в один ампер через него имеет сопротивление один ом. Наконец, мы увидели, что более длинные провода имеют большее сопротивление и большие токи нагревают провода.