Формулы по физике 10 класс: закон Ома для полной цепи

Закон Ома для полной цепи описывает зависимость силы тока от ЭДС источника, внешнего сопротивления цепи и внутреннего сопротивления источника. Формулы позволяют рассчитывать силу тока, напряжение на внешнем участке цепи и внутреннее падение напряжения.

Формулы: закон Ома для полной цепи

Что находим	Формула	Обозначения и единицы СИ
Закон Ома для полной цепи	I = ε/(R + r)	I — сила тока в полной электрической цепи, А ε — электродвижущая сила источника тока, В R — сопротивление внешней части цепи, Ом r — внутреннее сопротивление источника тока, Ом
Электродвижущая сила источника тока	ε = I·(R + r) ε = U + I·r	ε — электродвижущая сила источника тока, В I — сила тока в цепи, А R — сопротивление внешней части цепи, Ом r — внутреннее сопротивление источника тока, Ом U — напряжение на внешнем участке цепи, В
Напряжение на внешнем участке цепи	U = I·R U = ε − I·r	U — напряжение на внешнем участке цепи, В I — сила тока в цепи, А R — сопротивление внешней части цепи, Ом ε — электродвижущая сила источника тока, В r — внутреннее сопротивление источника тока, Ом
Падение напряжения внутри источника тока	U_вн = I·r	U_вн — напряжение, падающее на внутреннем сопротивлении источника, В I — сила тока в цепи, А r — внутреннее сопротивление источника тока, Ом
Короткое замыкание	I_кз = ε/r	I_кз — сила тока короткого замыкания, А ε — электродвижущая сила источника тока, В r — внутреннее сопротивление источника тока, Ом
Зависимость напряжения на зажимах источника от силы тока	U = ε − I·r	U — напряжение на зажимах источника тока, В ε — электродвижущая сила источника тока, В I — сила тока в цепи, А r — внутреннее сопротивление источника тока, Ом

Когда какую формулу применять

Для определения силы тока во всей цепи используйте закон Ома для полной цепи: учитывайте сумму внешнего и внутреннего сопротивлений.
Если известны ЭДС, сила тока и внешнее сопротивление, найдите внутреннее сопротивление: r = ε/I - R.
Для расчёта напряжения на внешнем участке используйте U = I·R или U = ε - I·r.
При определении тока короткого замыкания полагайте внешнее сопротивление равным нулю: R = 0.
Не путайте ЭДС и напряжение на зажимах источника: при протекании тока напряжение меньше ЭДС на величину внутреннего падения напряжения. Все значения необходимо подставлять в единицах СИ.

Пример решения задачи

Источник тока имеет ЭДС 12 В и внутреннее сопротивление 1 Ом. К источнику подключён резистор сопротивлением 5 Ом. Определите силу тока в полной цепи.

Дано:

ε = 12 В

r = 1 Ом

R = 5 Ом

I — ?

Решение:

По закону Ома для полной цепи:

I = ε/(R + r)

Подставим значения:

I = 12/(5 + 1) = 12/6 = 2 А.

Ответ: 2 А.