Примерное время на чтение статьи: 3 минуты

Закон Ома для участка цепи.

На предыдущих уроках мы с вами изучили напряжение, ток, сопротивление, выяснили, что такое падение напряжения. Теперь самое время установить связь между всеми этими параметрами. Связь определяется законом Ома, который дали нам еще в школе.

Что из себя представляет этот закон? Рассмотрим его в очень упрощенном виде.

Нарисуем участок электрической цепи. Сначала рисуем обычный кусок провода. К этому проводнику приложено напряжение U от аккумуляторной батареи. Проводник обладает сопротивлением R. И через проводник от плюса к минусу идет электрический ток I.

Вот такая картинка у нас получилась. Между этими тремя буквами U, I и R, точнее между физическими величинами, существует тесная взаимосвязь в виде закона Ома. Выражается он следующей формулой:

U = I * R

Данный закон автоэлектрик должен знать, как таблицу умножения, это должно сидеть в голове в любой момент времени. Разбуди вас ночью, на автомате должны ответить: напряжение равно произведению тока на сопротивление.

Соответственно из этой формулы мы легко получим и другие уравнения, смотря какая физическая величина нас интересует.

Ток равен: I = U / R

Сопротивление равно: R = U / I

Для нашей нарисованной картинки справедливы все эти выражения.

Электрическая мощность.

Далее. Мы ранее еще говорили о том, что ток, протекая по проводнику, нагревает его. В свою очередь проводник не может копить все это тепло в себе, оно естественным образом с поверхности проводника рассеивается в пространство. Но так как существует опасность перегрева провода и расплавления изоляции, мы всегда должны подбирать провода по сечению для соответствующего тока.

Есть такое понятие – электрическая мощность. Обозначается буквой Р.

Мощность равна: P = U * I

Из формулы следует, что чем выше напряжение на участке цепи, чем выше ток через участок, тем выше мощность, рассеиваемая на этом участке.

Электрическая мощность измеряется в единицах Ватт (Вт или W) по имени шотландского инженера Джеймса Уа́тта. К слову, он никакого отношения не имел к электричеству, просто он первым ввел единицу механической мощности — лошадиную силу.

1 Вт (W) = 0,001 кВт (kW)

Если взять резистор, то у него помимо номинального сопротивления есть своя номинальная рассеиваемая мощность. Поэтому в электрическую цепь нельзя необдуманно присоединять абсолютно любой резистор, надо подбирать по двум параметрам: по сопротивлению и по мощности. На старых советских резисторах оба эти параметра были явно прописаны (левая картинка), а на современных резисторах надписей нет, номиналы обозначены в виде разноцветных полосок (средняя картинка). Чтобы узнать данные резистора, существуют таблицы расшифровки цветных полос.

Если в цепь подключить резистор, через него пойдет ток, резистор начнет нагреваться. Если его подобрать неправильно, то резистор не сможет рассеять достаточное количество тепла и попросту перегорит. Где эти знания про мощность могут пригодиться в автоэлектрике? Бывают иногда ситуации, когда на электрооборудование нельзя подавать напрямую напряжение 12 В. Например, нужно подключить какое-то дополнительное оборудование, не рассчитанное на 12 В, какой-то клапан, форсунку или регулятор. В этом случае чтобы снизить напряжение до требуемого значения и ограничить ток, и применяют дополнительные сопротивления в виде, чаще всего, керамических резисторов (правая картинка). Подключают их последовательно с нагрузкой.