Объясните, почему U = I·R.

Вычислите напряжение на зажимах спиралей двух электрических печей сопротивлением 10 Ом и 20 Ом, соединённых параллельно, если сила тока в неразветвлённой части цепи равна 33 А. Определите силу тока в спиралях каждой печи.

1) Найдём общее сопротивление: 1/R = 1/R1 + 1/R2 = 1/10 + 1/20 = 2/20 + 1/20 = 3/20

R = 20/3 ≈ 6,67 Ом

2) Общее напряжение U = I·R = 33·20/3 = 220 В

I1 = U/R1 = 220/10 = 22 А

I2 = U/R2 = 220/20 = 11 А

22 + 11 = 33 — значит, задача решена абсолютно верно.

Формула $U = I \cdot R$ выражает закон Ома для участка электрической цепи. Она показывает, что напряжение на участке цепи равно произведению силы тока на сопротивление этого участка.

Напряжение возникает из-за разности электрических потенциалов между двумя точками цепи. Оно характеризует работу электрического поля по перемещению электрического заряда. Чем больше сила тока при неизменном сопротивлении, тем больше напряжение. И наоборот, при неизменной силе тока напряжение увеличивается с ростом сопротивления.

Дано:

• Сопротивление первой спирали: $R_1 = 10\ Ом$.

• Сопротивление второй спирали: $R_2 = 20\ Ом$.

• Сила тока в неразветвлённой части цепи: $I = 33\ А$.

• Соединение спиралей — параллельное.

Найти: напряжение $U$ на зажимах спиралей и силу тока $I_1$ и $I_2$ в каждой печи.

Решение.

1. Найдём общее сопротивление двух параллельно соединённых спиралей. При параллельном соединении обратная величина общего сопротивления равна сумме обратных величин сопротивлений отдельных участков:

Подставим значения:

Следовательно,

2. Вычислим напряжение на зажимах спиралей по закону Ома:

При параллельном соединении напряжение на каждой спирали одинаковое и равно общему напряжению цепи.

3. Найдём силу тока в первой спирали сопротивлением $10\ Ом$:

4. Найдём силу тока во второй спирали сопротивлением $20\ Ом$:

5. Проверим правильность вычислений. При параллельном соединении сила тока в неразветвлённой части цепи равна сумме токов в отдельных ветвях:

Равенство выполняется, следовательно, расчёты верны.

Ответ: напряжение на зажимах обеих спиралей составляет 220 В; сила тока в первой печи — 22 А, во второй — 11 А.