1Natężenie, napięcie, opór
- Oznaczenia: I — natężenie prądu [A = C/s]; Δq — ładunek przepływający przez przekrój przewodnika [C]; Δt — czas [s]; U — napięcie [V = J/C]; W — praca [J]; q — ładunek [C]; R — opór [Ω = V/A].
Natężenie: I = Δq przez Δt. Napięcie: U = W przez q. Opór: R = U przez I.
- Natężenie mówi, ile ładunku przepływa przez przekrój przewodnika w ciągu sekundy: 1 A to 1 C na sekundę.
- Napięcie to praca sił pola elektrycznego przy przepływie ładunku między dwoma punktami, podzielona przez ten ładunek. Im większe, tym mocniej źródło „pcha” ładunki.
- Kierunek prądu umownie przyjmujemy od bieguna „+” do „−” źródła (w obwodzie zewnętrznym). Elektrony w metalu płyną w przeciwną stronę.
2Prawo Ohma i mierniki
- Prawo Ohma: natężenie prądu w przewodniku metalowym (w stałej temperaturze) jest wprost proporcjonalne do napięcia, czyli opór jest stały: U = I · R.
- Nie każdy element jest omowy. Żarówka i dioda nie mają stałego oporu, więc R = U przez I daje opór tylko w danym punkcie pracy.
- Amperomierz włączasz szeregowo, bo musi przez niego płynąć mierzony prąd. Woltomierz łączysz równolegle z elementem, bo mierzy napięcie między jego końcami.
Przez przekrój przewodnika w ciągu 30 s przepłynął ładunek 90 C. Natężenie prądu wynosi
I = Δq/Δt = 90 C / 30 s = 3 A; odwrócone dzielenie dałoby 0,33 A.
To jedno z 8 pytań quizu. Rozwiąż cały quiz →
3Przykłady
- Dane: U = 12 V, R = 6 Ω.
- Wzór: I = U przez R.
- Obliczenia: I = 12 V przez 6 Ω = 2 A.
- Odpowiedź: płynie prąd 2 A.
- Przez przekrój w ciągu 30 s przepłynęło 90 C: I = 90 C przez 30 s = 3 A. Żarówka przy 6 V pobiera 0,5 A: R = 6 V przez 0,5 A = 12 Ω (w tym punkcie pracy).
„Prąd zużywa się w odbiorniku”
Natężenie w nierozgałęzionym obwodzie jest wszędzie takie samo: ładunek nie znika, tylko po drodze oddaje energię.
✎Ściąga: Natężenie, napięcie i prawo Ohma
Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.
- Natężenie: I = Δq przez Δt. Napięcie: U = W przez q. Opór: R = U przez I.
- Oznaczenia: I — natężenie prądu [A = C/s]; Δq — ładunek przepływający przez przekrój przewodnika [C]; Δt — czas [s]; U — napięcie [V = J/C]; W — praca [J]; q — ładunek [C]; R — opór [Ω = V/A].
- Natężenie mówi, ile ładunku przepływa przez przekrój przewodnika w ciągu sekundy: 1 A to 1 C na sekundę.
- Napięcie to praca sił pola elektrycznego przy przepływie ładunku między dwoma punktami, podzielona przez ten ładunek. Im większe, tym mocniej źródło „pcha” ładunki.
- Kierunek prądu umownie przyjmujemy od bieguna „+” do „−” źródła (w obwodzie zewnętrznym). Elektrony w metalu płyną w przeciwną stronę.
- Prawo Ohma: natężenie prądu w przewodniku metalowym (w stałej temperaturze) jest wprost proporcjonalne do napięcia, czyli opór jest stały: U = I · R.
- Amperomierz włączasz szeregowo, bo musi przez niego płynąć mierzony prąd. Woltomierz łączysz równolegle z elementem, bo mierzy napięcie między jego końcami.
- Dane: U = 12 V, R = 6 Ω.
?Quiz: powtórz przed kartkówką
8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.
Przez przekrój przewodnika w ciągu 30 s przepłynął ładunek 90 C. Natężenie prądu wynosi
- A120 A
- B3 A
- C0,33 A
- D2700 A
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: 3 A – I = Δq/Δt = 90 C / 30 s = 3 A; odwrócone dzielenie dałoby 0,33 A.
Napięcie 12 V przyłożono do opornika 6 Ω. Natężenie prądu wynosi
- A72 A
- B0,5 A
- C18 A
- D2 A
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: 2 A – I = U/R = 12 V / 6 Ω = 2 A; 0,5 A to odwrócony iloraz.
Umowny kierunek prądu w obwodzie zewnętrznym to kierunek
- Azmieniający się co chwilę przy prądzie stałym
- Bzawsze od amperomierza do woltomierza
- Cod bieguna ujemnego do dodatniego źródła
- Dod bieguna dodatniego do ujemnego źródła
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: od bieguna dodatniego do ujemnego źródła – Z umowy prąd płynie od „+” do „−”; elektrony w metalu poruszają się przeciwnie.
Amperomierz włączamy do obwodu
- Arównolegle do odbiornika
- Btylko równolegle do źródła
- Cw dowolny sposób
- Dszeregowo z odbiornikiem
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: szeregowo z odbiornikiem – Przez amperomierz musi płynąć mierzony prąd, więc musi być w tej samej gałęzi co odbiornik.
Woltomierz włączamy do obwodu
- Azawsze zamiast odbiornika
- Bszeregowo ze źródłem
- Cszeregowo z elementem
- Drównolegle do elementu, na którym mierzymy napięcie
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: równolegle do elementu, na którym mierzymy napięcie – Napięcie mierzy się między dwoma punktami, więc woltomierz łączymy z nimi równolegle.
Żarówka przy napięciu 6 V pobiera prąd 0,5 A. Jaki jest jej opór w tym punkcie pracy?
- A0,083 Ω
- B6,5 Ω
- C12 Ω
- D3 Ω
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: 12 Ω – R = U/I = 6 V / 0,5 A = 12 Ω; przy innym napięciu opór żarówki byłby inny.
Napięcie na oporniku omowym zwiększono 3 razy. Natężenie prądu
- Awzrośnie 3 razy
- Bnie zmieni się
- Cwzrośnie 9 razy
- Dzmaleje 3 razy
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: wzrośnie 3 razy – Dla elementu omowego R jest stałe, więc I jest wprost proporcjonalne do U.
Czym jest napięcie elektryczne?
- ASiłą, z jaką ładunki się odpychają
- BŁadunkiem przepływającym w jednostce czasu
- CPracą przypadającą na jednostkę przepływającego ładunku
- DOporem przewodnika przy prądzie 1 A
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: Pracą przypadającą na jednostkę przepływającego ładunku – U = W/q, 1 V = 1 J/C; ładunek na jednostkę czasu to natężenie.
Cały dział „Prąd elektryczny i obwody”: ściąga i próbny sprawdzian →
Kartkówka albo sprawdzian już blisko?
Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.