Как сопротивление может влиять на напряжение?

Чем больше сопротивление подключенного в цепь прибора, тем больше напряжение. Как на молекулярном уровне сопротивление влияет на напряжение? Поправьте если не прав, я новичок.
  • Вопрос задан
  • 523 просмотра
Решения вопроса 1
gbg
@gbg
Баянист. Тамада. Услуги.
Судя по вашим вопросам, вам следует полистать учебники по физике, с 7 по 11 класс средней общеобразовательной школы.

Написанное вами в тексте вопроса утверждение является следствием закона Ома для полной цепи, но не является первичным утверждением, из которого легко объяснить природу электрического сопротивления.

Самый простой для понимания случай - это электрическое сопротивление металла:
Высокая электропроводность металлов связана с тем, что в них имеется большое количество носителей тока — электронов проводимости, образующихся из валентных электронов атомов металла, которые не принадлежат определённому атому. Электрический ток в металле возникает под действием внешнего электрического поля, которое вызывает упорядоченное движение электронов. Движущиеся под действием поля электроны рассеиваются на неоднородностях ионной решётки (на примесях, дефектах решётки, а также нарушениях периодической структуры, связанной с тепловыми колебаниями ионов). При этом электроны теряют импульс, а энергия их движения преобразуются во внутреннюю энергию кристаллической решётки, что и приводит к нагреванию проводника при прохождении по нему электрического тока.

В других средах (полупроводниках, диэлектриках, электролитах, неполярных жидкостях, газах и т. д.) в зависимости от природы носителей заряда физическая причина сопротивления может быть иной. Линейная зависимость, выраженная законом Ома, соблюдается не во всех случаях.

Эти из википедии.

Для удобства рассуждения примем, что первично в данном случае напряжение - оно формирует электрическое поле, которое заставляет носители заряда протискиваться через вещество. В зависимости от того, насколько проводимо это вещество, формируется ток той или иной силы

Иногда полезно использовать водопроводную аналогию - в данном случае - сопротивление - не до конца открытый водяной кран, а напряжение - избыточное к атмоферному давление в трубе до крана и после крана.

Напряжение на сопротивлении - это разность избыточных давлений. Таким образом, когда кран перекрыт - величина этой разности равна давлению в водопроводе, постепенно открывая кран, мы уменьшаем разность избыточных давлений, при полном открытии - до нуля.
Ответ написан
Пригласить эксперта
Ответы на вопрос 2
trapwalker
@trapwalker
Программист, энтузиаст
А мне нравится другая метафора.
Представьте, что у вас в школе есть длинный коридор (это проводник).
Коридор полон слоняющихся в нём туда-сюда школьников (это электроны). В среднем в коридоре ток равен нулю.
Вдруг (прозвенел звонок) и в коридор с одного конца стали ломиться новые школьники, движимые желанием идти нахрен подальще от класса (минус "батарейки"). Напор школьников - это потенциал. Он разный в начале и в конце коридора.
Школьники давят с одного конца, а второй конц коридора открыт на улицу (плюс).

Разница потенциалов (напоров) между началом и концом коридора - это напряжение.
Представьте, что перед звонком в коридоре хаотично расставили стулья.
Стулья мешают - это сопротивление. Школьники спотыкаются, ломают стулья, накаляют обстановочку (часть энергии желания школьников погулять тратится на это).
Чем больше стульев, тем больше разница давления школьников между началом и концом коридора.

Это был закон Ома для участка цепи.
На примере школьников проще объяснять, чем на примере гидравлики. Так можно рассказать и про полупроводники, транзисторы, правило Кирхгофа... да что угодно.
Ответ написан
@granty
totorialman, это влияние внутреннего сопротивления вашего источника напряжения:
img16.jpg
Чем больший ток потребляет вольтметр, чтобы замерить напряжение - тем больше напряжения "потеряется" на внутреннем сопротивлении вашего источника.
Ответ написан
Ваш ответ на вопрос

Войдите, чтобы написать ответ

Войти через центр авторизации
Похожие вопросы