Вспомним, что назначение любого источника электроэнергии – долговременное поддержание неодинаковых зарядов его полюсов, чтобы между ними существовало электрическое поле (см. § 8-ж). Только оно может двигать заряженные частицы в проводах и потребителях, приводя к возниковению электротока с нужной нам мощностью.

Обратимся к опыту (см. рисунок). Через обе лампы проходит ток одинаковой силы: 0,4 А. Но большая лампа светит ярче, то есть работает с большей мощностью, чем маленькая. Получается, что мощность может быть различной при одинаковой силе тока.

Кроме силы тока, на мощность тока в проводнике влияет и вторая физическая величина – электрическое напряжение. Известно, что напряжение, создаваемое «батарейкой», меньше напряжения, создаваемого электросетью. Это значит, что поле между полюсами батарейки, двигая электроны по проводам и лампе слева, создаёт ток меньшей мощности, чем поле между контактами в розетке, двигающее электроны по проводам и лампе справа. Поэтому яркость ламп различна.

В физике зависимость электрической мощности одновременно от силы тока и электрического напряжения представляют произведением:

Для измерения электрического напряжения используют прибор вольтметр (см. рисунок). Его всегда присоединяют параллельно тому участку цепи, на котором измеряют напряжение. Единица электрического напряжения – 1 вольт (1 В). Это такое напряжение, которое при силе тока 1 А создаёт ток мощностью 1 Вт. Примечание: физический смысл электрического напряжения мы изучим в следующем параграфе.

1. Амперметры в опыте с лампами показывают, что ...
2. Большая лампа выделяет больше тепла и света, следовательно, ...
3. Из описанного опыта следует наблюдение: ...
4. Чтобы объяснить это, мы допускаем, что ...
5. Говоря, что напряжения батарейки и сети отличаются, мы подразумеваем: ...
6. Поля в левой и правой цепях создают токи различных мощностей, ...
7. Формула с произведением в рамке отражает ...
8. В физике и технике вольтметры применяют ...
9. Проводя измерения напряжения, вольтметр ...
10. Напряжение в один вольт представляет собой ...

Познакомимся теперь с законами распределения напряжений в цепях с различными соединениями проводников. Проведём опыты.

На схемах а-б-в лампа и реостат соединены последовательно. Сначала вольтметр подключён к крайним точкам соединения лампы и реостата (схема а), и напряжение обозначено символом U_общ. Затем вольтметр присоединён только к лампе (схема б), и напряжение обозначено символом U₁. После вольтметр присоединён только к реостату (схема в), и напряжение обозначено символом U₂.

Многократные измерения в этом и аналогичных опытах показывают, что в цепи с последовательным соединением проводников напряжение на всём соединении равно сумме напряжений на отдельных проводниках:

На схемах г-д-е две лампы соединены параллельно. Сначала вольтметр подключён к крайним точкам соединения ламп (схема а), и напряжение обозначено U_общ. Затем вольтметр присоединён к первой лампе (схема б), и напряжение обозначено U₁. После вольтметр присоединён ко второй лампе (схема в), и напряжение обозначено U₂.

Многократные измерения в этом и аналогичных опытах показывают, что в цепи с параллельным соединением проводников напряжение на каждом из проводников равно напряжению на всём соединении:

11. Различные виды соединений проводников характеризуются различными ...
12. На верхних трёх схемах потребители ...
13. Напряжение на вольтметре, присоединённом к лампе и реостату ...
14. Символом U1 обозначено напряжение, когда ...
15. Символом U2 обозначено напряжение, когда ...
16. Закон для напряжений при последовательном соединении получили, проведя ...
17. Закон  Uобщ = U1 + U2 + ... означает: ...
18. На нижних трёх схемах потребители ...
19. Символом Uобщ на нижних схемах обозначено напряжение, когда ...
20. Закон  Uобщ = U1 = U2 = ... означает: ...