Физика / Электричество

Напряжение по закону Ома

Напряжение на участке цепи по закону Ома равно произведению силы тока на сопротивление этого участка и показывает падение напряжения на элементе.

Опубликовано: 12 мая 2026 г.Обновлено: 12 мая 2026 г.

Школьная программа Формулы по физике за 8 класс Электричество Ток, напряжение Калькулятор Есть историческая справка

Формула

$$U=I R$$

Участок цепи Падение напряжения на резисторе

Показан резистор R, через него идет ток I, на концах отмечено напряжение U.

Напряжение считается на том же участке, где заданы ток и сопротивление.

Обозначения

$U$: напряжение на участке цепи, В
$I$: сила тока через участок, А
$R$: сопротивление участка, Ом

Условия применения

Ток и сопротивление относятся к одному и тому же участку цепи.
Участок подчиняется закону Ома при данном режиме работы.
Ток подставляется в амперах, сопротивление - в омах, тогда напряжение получается в вольтах.

Ограничения

Для нелинейных приборов сопротивление может зависеть от напряжения и температуры, поэтому простое U = IR требует осторожности.
В последовательной цепи ток одинаковый, но напряжения на разных сопротивлениях различны.
В параллельной цепи напряжение на ветвях одинаковое, но токи могут быть разными.

Подробное объяснение

Форма U = IR показывает, какое напряжение нужно, чтобы через сопротивление R проходил ток I. При фиксированном сопротивлении больший ток требует большего напряжения. При фиксированном токе больший резистор дает большее падение напряжения.

Эта формула является прямым преобразованием закона Ома I = U/R. Она удобна в задачах на последовательные цепи, где ток через все элементы одинаковый, а напряжение распределяется пропорционально сопротивлениям.

Единицы подтверждают смысл формулы: ампер, умноженный на ом, дает вольт. Поэтому расчет U = 0,4*15 = 6 сразу можно проверить размерностью.

В цепях с несколькими элементами напряжение на участке часто называют падением напряжения. Это не значит, что энергия исчезает: электрическая энергия преобразуется в тепло, свет или другую форму энергии в элементе цепи.

Перед подстановкой важно нарисовать участок, для которого считают U. Многие ошибки появляются не из-за арифметики, а из-за того, что ученик берет ток от одной ветви, а сопротивление от другой.

Как пользоваться формулой

Выберите участок цепи, для которого нужно найти напряжение.
Запишите ток через этот участок в амперах.
Запишите сопротивление участка в омах.
Умножьте ток на сопротивление.
Проверьте результат через обратную форму I = U/R.

Историческая справка

Закон Ома стал одним из главных количественных законов электрических цепей. После публикации Ома в 1827 году связь между током, напряжением и сопротивлением постепенно стала стандартным языком электротехники. Форма U = IR особенно удобна для инженеров и школьных задач, потому что позволяет считать падения напряжения на отдельных элементах цепи. С развитием телеграфа, освещения и электрических машин такие расчеты стали частью практической инженерной культуры. В учебной физике эта форма удобна еще и для анализа последовательных цепей. С развитием измерительных приборов и системы электрических единиц эта запись стала привычной: вольты, амперы и омы связаны между собой через один и тот же закон.

Историческая линия формулы

Форма U = IR не является отдельным открытием, а получается из закона Ома. Исторически она связана с Георгом Омом и развитием анализа электрических цепей; современная запись использует систему единиц, принятую уже после первоначальных опытов Ома.

Пример

Через резистор сопротивлением 15 Ом идет ток 0,4 А. Напряжение на резисторе: U = IR = 0,4*15 = 6 В. Проверка: если на участке 6 В и сопротивление 15 Ом, то ток по закону Ома I = U/R = 6/15 = 0,4 А. Ответ относится именно к этому резистору. Если таких резисторов несколько в цепи, для каждого участка напряжение считают отдельно, учитывая его сопротивление и ток. В последовательной цепи при том же токе резистор 30 Ом получил бы уже 12 В, потому что сопротивление в два раза больше. Единица тоже сходится: А*Ом дает В.

Частая ошибка

Частая ошибка - умножать сопротивление на ток, но оставлять ток в миллиамперах. Например, 400 мА нужно заменить на 0,4 А. Вторая ошибка - считать, что напряжение на всех резисторах последовательной цепи одинаковое; одинаковым там является ток. Третья ошибка - применять U = IR к участку, где R не является постоянным при нагревании.

Практика

Задачи с решением

Падение напряжения

Условие. Через резистор 20 Ом идет ток 0,25 А. Найдите напряжение.

Решение. U = IR = 0,25*20 = 5 В.

Ответ. 5 В

Миллиамперы в амперы

Условие. Сопротивление 40 Ом, ток 150 мА. Найдите U.

Решение. 150 мА = 0,15 А. U = 0,15*40 = 6 В.

Ответ. 6 В

Калькулятор

Посчитать по формуле

Введите значения и нажмите «Рассчитать».

Дополнительные источники

OpenStax College Physics 2e, раздел Electric Current, Resistance, and Ohm's Law
NIST SI Brochure, разделы о вольте, ампере и оме

Связанные формулы

Физика

Закон Ома для участка цепи

$I = \frac{U}{R}$

Закон Ома связывает силу тока, напряжение и сопротивление на участке электрической цепи.

Физика

Сопротивление через напряжение и силу тока

$R=\frac{U}{I}$

Сопротивление участка цепи по закону Ома равно отношению напряжения на участке к силе тока через него и показывает, насколько участок препятствует току.

Физика

Сопротивление проводника

$R = \rho \frac{l}{S}$

Сопротивление проводника зависит от материала, длины и площади поперечного сечения.