Падение напряжения на участке цепи

Доставшуюся этому участку.

Ту часть , которая достается какому-либо участку цепи, принято называть напряжением на этом участке (часто говорят — «падение напряжения») и обозначать буквой U. Напряжение измеряется в Вольтах «В», в честь Алессандро Вольта, который создал первый в мире химический источник тока.

Напряжение это разность значений потенциала в начальной и конечной точках траектории.

Напряжение численно равно работе электростатического поля при перемещении единичного положительного заряда вдоль силовых линий этого заряда.

Так, чтобы получить напряжение в 1 В нужно, чтобы заряд в 1 Кл пройдя по цепи, совершил работу в 1 Дж:

На самом деле в теории не все так просто. Мы постарались изложить основными понятиями, которые используют для простого изложения материала по этой теме.

На практике мы можем увидеть то самое падение напряжения. Чтобы понимать еще лучше, изучите закон Ома

Теперь перейдем к примерам:

1) Я создал пробную схему в программе Multisim. На источнике питания я выставил постоянное напряжение 1 В, последовательно с источником в цепь включен резистор номиналом 1 Ом. Теперь мультиметром в режиме измерения постоянного напряжения мы «посмотрим», что же упало на этом двухполюснике (резисторе). Для этого плюсовой контакт мультиметра подключаем к резистору со стороны положительного контакта источника, а минус к (минусу). Смотрим!

Теперь мы увидели, что на резисторе упало все напряжение источника, т.е. 1 В. Действительно, с другой стороны мы так же измеряем напряжение и на концах генератора.

2) Давайте попробуем не меняя напряжения на источнике поставить последовательно 2 резистора номиналом 1 Ом. Смотрим!

Вот! Теперь вспоминаем что я писал выше:

Ту часть э.д.с., которая достается какому-либо участку цепи, принято называть напряжением на этом участке (часто говорят — «падение напряжения») и обозначать буквой U.

Каждому резистору в данной электрической цепи досталась часть всей э.д.с. Разница в избыточных зарядах на концах какого-либо участка последовательной цепи автоматически оказывается тем больше, чем больше сопротивление этого участка. То есть, иными словами, напряжение на участке цепи пропорционально сопротивлению участка. Ну, а кроме того, по абсолютной величине это напряжение тем больше, чем больше сама э.д.с., — если делить на несколько человек большой каравай хлеба, то каждому достанется больше, чем если бы делить маленькую булочку.

Так как сопротивление резисторов одинаково, то им досталось по равной части э.д.с., а именно по 0.5 В.

3) Для наглядности я возьму два разных резистора, номиналами 1 Ом и 7 Ом, потому, что я тут рассказываю, падение напряжения на резисторе 7 Ом должно быть больше, чем на резисторе 1 Ом. Проверяем!

Все верно! Мы получили большее падение напряжения на резисторе R2 = 7 Ом.

4) Ну и наверное последний эксперимент. Повысим напряжение на источнике до 2 В. Напряжение на резисторах должно возрасти в 2 раза (так как на источнике напряжение подняли тоже в 2 раза). Смотрим!

И снова верно! Местная э.д.с., то есть напряжение на участке цепи, это не выдумка, помогающая что-то объяснить или подсчитать. Это реальность. Причем настолько реальность, что к любому участку цепи, как к генератору, можно подключить свою нагрузку и образовать свою местную цепь в большой общей цепи. При подключении такой местной нагрузки, как при всяком параллельном подключении, несколько уменьшится общее сопротивление этого участка, а значит, и реально действующее на нем напряжение.

Заключение.

Напряжение, так же как и э.д.с., говорит о той энергии, с которой проталкивается каждый кулон свободных электрических зарядов (а если строго — о той работе, которую он выполняет), но, конечно, уже по какому-либо участку, а не по всей цепи. Поэтому напряжение, так же как и э.д.с., измеряется в вольтах. Очевидно, что общая работа, выполняемая единичным зарядом во всей цепи, равна сумме работ, выполненных на отдельных ее участках, то есть э.д.с. равна сумме всех напряжений на участках цепи.

Литература

• Сворень Р. А. Электроника шаг за шагом. Практическая энциклопедия юного радиолюбителя. — Москва: Детская литература — 1991. — 461 с.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста выделите ее и нажмите Shift + Enter или чтобы сообщить нам об этом.

СОДЕРЖАНИЕ: Электрические цепи постоянного тока и методы их расчета 1.1. Электрическая цепь и ее элементы В электротехнике рассматривается устройство и принцип действия основных электротехнических устройств, используемых в быту и промышленности. Чтобы электротехническое устройство работало, должна быть создана электрическая цепь, задача которой передать электрическую энергию этому устройству и обеспечить ему требуемый режим работы.

Электрические цепи постоянного тока и методы их расчета

1.1. Электрическая цепь и ее элементы

В электротехнике рассматривается устройство и принцип действия основных электротехнических устройств, используемых в быту и промышленности. Чтобы электротехническое устройство работало, должна быть создана электрическая цепь, задача которой передать электрическую энергию этому устройству и обеспечить ему требуемый режим работы.

Электрической цепью называется совокупность устройств и объектов, образующих путь для электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий об электрическом токе, ЭДС (электродвижущая сила) и электрическом напряжении.

Для анализа и расчета электрическая цепь графически представляется в виде электрической схемы, содержащей условные обозначения ее элементов и способы их соединения. Электрическая схема простейшей электрической цепи, обеспечивающей работу осветительной аппаратуры, представлена на рис. 1.1.

Все устройства и объекты, входящие в состав электрической цепи, могут быть разделены на три группы:

1) Источники электрической энергии (питания).

Общим свойством всех источников питания является преобразование какого-либо вида энергии в электрическую. Источники, в которых происходит преобразование неэлектрической энергии в электрическую, называются первичными источниками. Вторичные источники – это такие источники, у которых и на входе, и на выходе – электрическая энергия (например, выпрямительные устройства).

2) Потребители электрической энергии.

Общим свойством всех потребителей является преобразование электроэнергии в другие виды энергии (например, нагревательный прибор). Иногда потребители называют нагрузкой.

3) Вспомогательные элементы цепи: соединительные провода, коммутационная аппаратура, аппаратура защиты, измерительные приборы и т.д., без которых реальная цепь не работает.

Все элементы цепи охвачены одним электромагнитным процессом.

В электрической схеме на рис. 1.1 электрическая энергия от источника ЭДС E, обладающего внутренним сопротивлением r 0 , с помощью вспомогательных элементов цепи передаются через регулировочный реостат R к потребителям (нагрузке): электрическим лампочкам EL 1 и EL 2 .

1.2. Основные понятия и определения для электрической цепи

Для расчета и анализа реальная электрическая цепь представляется графически в виде расчетной электрической схемы (схемы замещения). В этой схеме реальные элементы цепи изображаются условными обозначениями, причем вспомогательные элементы цепи обычно не изображаются, а если сопротивление соединительных проводов намного меньше сопротивления других элементов цепи, его не учитывают. Источник питания показывается как источник ЭДС E с внутренним

Напряжение на участке цепи

Под напряжением на некотором участке электрической цепи понимают разность потенциалов между крайними точками этого участка.

На рис. 1-13 изображен участок цепи, на котором есть резистор сопротивлением

и нет ЭДС. Крайние точки этого участка обозначены буквами a и b. Пусть ток течет от точки a к точке b.

Рис. 1-13. Участок электрической цепи

На участке без ЭДС ток течет от более высокого потенциала к более низкому. Следовательно, потенциал точки a выше потенциала

точки b на величину, равную произведению тока на сопротивление :

.

В соответствии с определением, напряжение между точками a и b

. (1-8)

Другими словами, напряжение на резисторе равно произведению тока, протекающего по резистору, на величину сопротивления этого резистора.

В электротехнике разность потенциалов на концах резистора принято называть либо «напряжением на резисторе», либо «падением напряжения». В литературе встречаются оба этих определения.

Рассмотрим теперь вопрос о напряжении на участке цепи, содержащем не только резистор, но и источник ЭДС.

На рис. 1-14 а и б показаны участки некоторых цепей, по которым протекает ток .. Найдем напряжение между точками a и c для этих участков.

а) б)

Рис. 1-14. Участки электрической цепи

По определению

. (1-9)

Выразим потенциал точки a через потенциал точки c. При перемещении от точки c к точке b (рис. 1-14,а) идем встречно ЭДС , поэтому потенциал точки b оказывается меньше, чем потенциал точки c на величину ЭДС , т.е.

. (1-10)

На рис. 1-14,б при перемещении от точки c к точке b идем согласно ЭДС и потому потенциал точки b оказывается больше, чем потенциал точки c на величину ЭДС , т.е.

. (1-11)

Ранее говорилось, что на участке цепи без ЭДС ток течет от более высокого потенциала к более низкому. Поэтому в обеих схемах рис. 1-14 потенциал точки a выше, чем потенциал точки b на величину падения напряжения на резисторе сопротивлением :

. (1-12)

Таким образом, для рис. 1-14,а имеем

, или

. (1-13)

И для рис. 1-14, б имеем

, или

. (1-14)

Положительное направление напряжения указывают на схемах стрелкой. Стрелка должна быть направлена от первой буквы индекса ко второй. Так, положительное направление напряжения изобразится стрелкой, направленной от a к c.

Из самого определения напряжения следует также, что . Поэтому . Другими словами, изменение чередования индексов равносильно изменению знака этого напряжения. Из изложенного ясно, что напряжение может быть и положительной, и отрицательной величиной.

6. Закон ома для участка цепи, не содержащего эдс

Закон Ома устанавливает связь между током и напряжением на некотором участке цепи. Так, применительно к участку цепи, изображенному на рис. 1-13 имеем

или

. (1-15)

Напряжение на участке цепи.

Под напряжением на некотором участке электрической цепи понимают разность потенциалов между крайними точками этого участка.

На рис. 13 изображен участок цепи, на котором есть резистор сопротивлением и нет ЭДС. Крайние точки этого участка обозначены буквами a и b. Пусть ток течет от точки a к точке b.

Рис. 13. Участок электрической цепи

На участке без ЭДС ток течет от более высокого потенциала к более низкому. Следовательно, потенциал точки a выше потенциала точки b на величину, равную произведению тока на сопротивление :

.

В соответствии с определением, напряжение между точками a и b

. (8)

Другими словами, напряжение на резисторе равно произведению тока, протекающего по резистору, на величину сопротивления этого резистора.

В электротехнике разность потенциалов на концах резистора принято называть либо «напряжением на резисторе», либо «падением напряжения». В литературе встречаются оба этих определения.

Рассмотрим теперь вопрос о напряжении на участке цепи, содержащем не только резистор, но и источник ЭДС.

На рис. 14 а и б показаны участки некоторых цепей, по которым протекает ток .. Найдем напряжение между точками a и c для этих участков.

а) б)

Рис. 14. Участки электрической цепи

По определению

. (9)

Выразим потенциал точки a через потенциал точки c. При перемещении от точки c к точке b (рис. 14,а) идем встречно ЭДС , поэтому потенциал точки b оказывается меньше, чем потенциал точки c на величину ЭДС , т.е.

. (10)

На рис. 14,б при перемещении от точки c к точке b идем согласно ЭДС и потому потенциал точки b оказывается больше, чем потенциал точки c на величину ЭДС , т.е.

. (11)

Ранее говорилось, что на участке цепи без ЭДС ток течет от более высокого потенциала к более низкому. Поэтому в обеих схемах рис. 14 потенциал точки a выше, чем потенциал точки b на величину падения напряжения на резисторе сопротивлением :

. (12)

Таким образом, для рис. 14,а имеем

, или

. (13)

И для рис. 14, б имеем

, или

. (14)

Положительное направление напряжения указывают на схемах стрелкой. Стрелка должна быть направлена от первой буквы индекса ко второй. Так, положительное направление напряжения изобразится стрелкой, направленной от a к c.

Из самого определения напряжения следует также, что . Поэтому . Другими словами, изменение чередования индексов равносильно изменению знака этого напряжения. Из изложенного ясно, что напряжение может быть и положительной, и отрицательной величиной.

6. Закон Ома для участка цепи, не содержащего эдс.

Закон Ома устанавливает связь между током и напряжением на некотором участке цепи. Так, применительно к участку цепи, изображенному на рис. 13 имеем

или

. (15)

7. Закон Ома для участка цепи, содержащего эдс.

Закон Ома для участка цепи, содержащего ЭДС, позволяет найти ток этого участка по известной разности потенциалов на концах этого участка и имеющейся на этом участке ЭДС . Так из уравнения (13) имеем для схемы рис. 14, а

. (16)

Аналогично из уравнения (14) для схемы рис. 14, б следует

. (17)

Уравнения (16) и (17) выражают собой закон Ома для участка цепи, содержащего ЭДС, для разных случаев включения ЭДС .

Падение напряжения — это… Что такое Падение напряжения?



Строительный словарь.

• Ощутимый ток
• Пакетный выключатель

Смотреть что такое «Падение напряжения» в других словарях:

• Падение напряжения — Падение напряжение на участке цепи с двумя резисторами. Падение напряжения  постепенное уменьшение напряжения вдоль проводника, по которому течёт электрический ток, обу …   Википедия

• ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ — разность потенциалов на участке электрической цепи, обтекаемой током. П. Н. равно произведению силы тока на сопротивление участка цепи. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 …   Морской словарь

• ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ — разность между напряжением у источника тока и напряжением на зажимах приемника, затрачиваемая на преодоление сопротивления проводника при прохождении по нему электр. тока. П. н. измеряется в вольтах. Согласно закону Ома П. н. (в вольтах)… …   Технический железнодорожный словарь

• Падение напряжения — 92 Падение напряжения Напряжение на участке электрической цепи или ее элементе Источник: ГОСТ 19880 74: Электротехника. Основные понятия. Термины и определения оригинал документа Смотри также родственные тер …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• падение напряжения — 1 падение напряжения [IEV number 151 15 08] EN voltage drop (1) tension drop (1) voltage between the terminals of a resistive element being part of an electric circuit due to the electric current through that element [IEV number 151 15 08] FR… …   Справочник технического переводчика

• падение напряжения — įtampos krytis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. voltage drop vok. Spannungsabfall, m; Spannungsfall, m rus. падение напряжения, n pranc. chute de tension, f …   Fizikos terminų žodynas

• падение напряжения — Разность между действующими значениями напряжения (как вектора), по концам элемента электрической системы …   Политехнический терминологический толковый словарь

• падение напряжения на интегральной микросхеме — падение напряжения Разность между входным и выходным напряжением интегральной микросхемы в заданном режиме. Обозначение Uпд [ГОСТ 19480 89] Тематики микросхемы Синонимы падение напряжения …   Справочник технического переводчика

• падение напряжения (в процентах) (в УЗИП) — ∆U=[(Uвход Uвых)/Uвход]х100, где Uвход, Uвых входное и выходное напряжения соответственно, измеренные одновременно при подключенной полной активной нагрузке. Данный параметр применяют исключительно для двух вводных УЗИП. [ГОСТ Р 51992 2011 (МЭК… …   Справочник технического переводчика

• падение напряжения в активном сопротивлении — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN resistance dropresistive drop …   Справочник технического переводчика

1 Теория

Электродвижущая сила источника тока (сокращенно, ЭДС) измеряется работой, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положения заряда внутри источника тока, и выражается в вольтах и обозначается символом E :

E (1.1)

Для данного источника тока значение ЭДС – величина постоянная, не зависящая от сопротивления цепи, в которую данный источник включается.

Для поддержания постоянного тока в электрической цепи необходимо, чтобы разность потенциалов (напряжение) на ее концах была неизменной. Для этого используют источник электрической энергии. Разность потенциалов на ее полюсах образуется вследствие разделения зарядов на положительные и отрицательные сторонними силами (не электрического происхождения). Когда цепь замыкается, разделенные в источнике тока заряды образуют электрическое поле, которое перемещает заряды во внешней цепи (внутри источника заряды движутся навстречу полю под действием сторонних сил).

Таким образом, энергия, запасенная в источнике тока, расходуется на работу по перемещению заряда во внешней цепи с сопротивлением R и во внутренней цепи с сопротивлением r (закон Ома для полной цепи):

E (1.2)

или

E (1.3)

тогда

E (1.4)

где

E – ЭДС данного источника, В;

U_внеш = I·R – падение напряжения во внешней цепи, В;

U_внутр = I·r – падение напряжения во внешней цепи, В;

R – сопротивление внешней цепи, Ом;

r – сопротивление внутренней цепи (внутри источника энергии), Ом;

Тогда сопротивление внутренней цепи:

(1.5)

или с учетом (1.4):

E

(1.6)

Внутреннее сопротивление цепи r данного источника (как и ЭДС), можно считать величиной постоянной. Чем меньше r, т.е. чем меньше U_внутр, тем эффективнее работает источник электрической энергии. Чем больше внешнее сопротивление R, тем меньше сила тока в цепи. (Падение напряжения во внешней цепи равно ЭДС в предельном случае, если внутреннее сопротивление r = 0)

2 Оборудование

2.1 Источник электрической энергии (выпрямитель селеновый ВС-1)

2.2 Амперметр

2.3 Вольтметр

2.4 Реостат

2.5 Ключ

2.6 Соединительные провода.

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Общие положения

В данной работе определяют следующие величины:

Определяются экспериментально (с помощью приборов):

1. ЭДС — измеряется вольтметром — при разомкнутой цепи.

2. U_внеш – падение напряжения во внешней цепи (напряжение на зажимах источника) измеряется тем же вольтметром — при замкнутой цепи.

3. I – сила тока, измеряется амперметром

Рассчитываются по формулам:

4. U_внутр — падение напряжения во внутренней цепи (внутри источника) вычисляется из закона Ома (1.4):

E

5. r – внутреннее сопротивление источника тока, рассчитывается по формуле (1.5) или (1.6):

E (1.6)

Внимание! Амперметр рассчитан на измерения токов, не превышающих 3 ампера. Поэтому категорически запрещено устанавливать значения тока превышающие 3 А! Это приводит к порче прибора.

Нарушение техники безопасности при выполнении лабораторной работы не допустимо!

Выполнение экспериментальной части:

1 Собрать электрическую схему (рисунок 1) / Начертить в своем отчете о лабораторной работе/.

V

K

E

A

R

Рисунок 1 – Схема опыта по определению ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока электрической энергии

/Ф.И.О. студента, группа/

Таблица 3.1 — Экспериментальная часть

№ опыта	Экспериментальные значения			Расчетные значения
	ЭДС	Напряжение на внешней части цепи	Сила тока в цепи	Внутреннее сопротивление	Напряжение на внутренней части цепи	Относительная погрешность	Абсолютная погрешность
	Показания вольтметра при разомкнутой цепи	Показания вольтметра при замкнутой цепи	Показания амперметра
	E	Uвнеш	I	r	Uвнутр	δ	Δr
	В	В	А	Ом	В	%	Ом
1	2	3	4	5	6	7	8
1
2
3
Среднее значение	——	——	——		——
Цена деления: амперметра ΔI = ….. A вольтметра ΔU = ….. B

3.2 Получить разрешение преподавателя на продолжение работы!

Определите цену деления амперметра и вольтметра и запишите эти значения в таблицу 3.1

3.3 Опыт № 1

3.4 Проверьте, что ключ разомкнут!

Включить источник электрической энергии.

3.5 замкнуть ключ Убедиться, что при замыкании ключа показания вольтметра уменьшаются по сравнению с разомкнутым состоянием. Почему? Ответ: при разомкнутой внешней цепи вольтметр показывает значение ЭДС; при замкнутой внешней цепи вольтметр показывает падение напряжения во внешней цепи Uвнеш – и это значение меньше, чем ЭДС потому, что часть напряжения расходуется внутри источника – на внутреннее сопротивление (это нежелательные потери, чем выше класс источника электрической энергии, тем меньше эти потери): E

3.6 Плавно передвигая движок реостата R, установить первое значение тока (по амперметру) в пределах : I1 ~ 1,5÷ 1,8 А. Измерить следующие величины: силу тока I — амперметром; падение напряжения во внешней цепи Uвнеш — вольтметром, при замкнутой цепи; Результаты измерений занести в таблицу 3.1.

Опыт № 2

Измерить ЭДС источника E — вольтметром, при разомкнутой цепи. Убедитесь, что ЭДС источника E осталась прежней (в пределах экспериментальной погрешности) Плавно передвигая движок реостата R, установить второе значение тока (по амперметру) в пределах : I2 ~ 2,0÷ 2,5 А. При передвижении движка реостата — изменяется сопротивление внешней цепи R. Измерить следующие величины: силу тока I — амперметром; падение напряжения во внешней цепи Uвнеш — вольтметром, при замкнутой цепи; Результаты измерений занести в таблицу 3.1.

Опыт № 3

Измерить ЭДС источника E — вольтметром, при разомкнутой цепи. Убедитесь, что ЭДС источника E осталась прежней (в пределах экспериментальной погрешности) Плавно передвигая движок реостата R, установить второе значение тока (по амперметру) в пределах : I3 ~ 2,5÷ 2,9 А. При передвижении движка реостата — изменяется сопротивление цепи R. Измерить следующие величины: силу тока I — амперметром; падение напряжения во внешней цепи Uвнеш — вольтметром, при замкнутой цепи; Результаты измерений занести в таблицу 3.1. Напоминание! Амперметр рассчитан на измерения токов, не превышающих 3 ампера. Поэтому категорически запрещено устанавливать значения тока превышающие 3 А! Это приводит к порче прибора.

3.7 Повторить опыт 3 раза, устанавливая значения тока

в пределах от 2,5 до 3 А.

Ответы@Mail.Ru: Падение напряжения

Подключи к водопроводу фильтр питьевой воды. Поставь два манометра, до и после фильтра. Теперь приступим к эксперименту. Открываем кран чистой воды наполовину (толщина струи воды — это и есть водяной аналог электрического тока) и смотрим за манеометрами (давление воды — это аналог электрического напряжения) . На входе в фильтр — давление воды больше, чем на выходе. Теперь откроем кран полностью. Толщина струи изменилась вдвое, а давление на выходе упало еще сильней. Так вот разность между давлением на входе и давлением на выходе — это и есть падение давления на фильтре (гидравлическом сопротивлении) . Теперь вернемся к электричеству. При увеличении тока (толщины струи воды) через резистор (водяной фильтр) , падение напряжения (разница давлений на входе и на выходе) увеличивается прямо пропорционально. Скорость движения электронов всегда равна скорости света. Электрический ток — это количество электронов, проходящих через единицу площади проводника.

зависит от мощности податчика

Повышай давление в трубе-что будет? -а сопротивление-да разогреется и сгорит-у трубы прочность у сопротивления-допустимая мощность

сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке (при заданном сопротивлении) и обратно пропорциональна сопротивлению участка (при заданном напряжении) . I = U / R U =I / R

Ток — это производная от двух, реальных, величин Напряжения и Сопротивления. И именно Ток зависит от них и никак на оборот. То же и с водой — есть давление и сопротивление (сечение, длина) отсюда и поток воды (литр/мин)

если представить водопровод с разными диаметрами на участках и эл. цепь с последовательными различными сопротивлениями, то подобие следующее: эл. ток — расход воды; падение напряжения — изменение скоростного напора, сопротивление — площадь сечения трубы. Чтобы обеспечить одинаковый расход воды (эл. тока) через различные сечения (сопротив. ) поток меняет свой скоростной напор

электрический ток состоит из электронов сила тока – количество электронов в единицу времени в резисторе электроны теряют свой потенциал падение напряжения на резисторе – разность потенциалов до и после резистора чем больше электронов пройдет через резистор в единицу времени (сила тока) , тем больше потенциала потеряется (падение напряжения) представьте, что электроны – это люди резистор – это турникет в метро сила тока – это поток людей (количество человек в единицу времени) напряжение – это количество денег у людей чем больше поток людей через турникет – тем больше потеря денег

Ответы@Mail.Ru: Падение напряжения

Ну, не совсем так. До и после сопротивления — это чуть примитивно. Вообще-то электроны движутся по кругу все одновременно, как заключенные в тюремном дворе. Да и сопротивление равномерно распределено по этому кругу. Это только в расчетной схеме замещения сопротивление нарисовано прямоугольничком. Но это для удобства расчета. А потенциал.. . Стоит тюремщик с кнутом и того, кто возле него, этим кнутом бьет. Чтобы не попасть под кнут второй раз, заключенный начинает бежать. Но впереди его — другой заключенный. Первый его толкает, тот толкает третьего и так далее. Все заключенные начинают по кругу бежать быстрее. При беге они начинают потеть и выделяют тепло. Таким образом, потенциал — тюремщик с кнутом. Ток — заключенные в этом замкнутом круге. А сопротивление — это длина этого круга. Чем он больше, тем больше заключенных в него помещается и тем больше тепла выделяется. А разность потенциалов — это расстояние между заключенным, которого только что стеганули кнутом, и тем, кому сейчас предстоит под кнут попасть. А если в круге есть решетка, то когда ее закроют, движения не будет — сколько тюремщик не будет бить последнего, тому бежать некуда — проход закрыт. Движение останавливается. Это разрыв цепи выключателем.

В последовательно соединенных элементах сила тока одинаковая, падение напряжения может быть разным. Если сопротивление большое, то для прохождения такого тока нужно больше ЭДС, больше силы электрического поля. поэтому ЭДС источника питания больше расходуется на большом спротивлении — и поэтому падение напряжения большое. На меньшее сопротивление нужно меньше ЭДС от источника питания, поэтому падение напряжения меньше.

тем больше сила тока тем больше электронов проходит через проводник. а не скорость увеличивается

Самого в 7 классе это заинтересовало, потом разобрался. Напряжение это СИЛА электрического поля действующая на электроны. Свободные электроны похожи на газ летающий по проводнику. Когда прикладываем напряжение этот газ начинает медленно (очень медленно) дрейфовать к положительному полюсу, сохраняя своё хаотичное движение. ЭДС источника пытается разогнать скорость дрейфа, но вся полученная энергия тут-же поглощается кристаллической решёткой.