В час по физика изучаваме електричество с постоянен ток във верига. За да го разберем, има няколко закона, които трябва да следваме, един от които е законът на Ом.
Законът на Ом е твърдение, което гласи, че електрическият ток (I), протичащ в проводник, е пропорционален на потенциалната разлика (V), която се прилага към краищата. Тоест, колкото по-голяма е потенциалната разлика, толкова по-голям протича токът. И обратно, ако дадената потенциална разлика се намали, толкова по-малък ще бъде потокът. Можем да го формулираме по следния начин.
I = V
Когато електрическият ток I тече в проводникова жица с потенциална разлика в краищата V, тогава токът ще бъде обратно пропорционален на съпротивлението, което води до следната формула.
I α 1 / R
Въз основа на двете уравнения по-горе, формулата за закона на Ом е следната.
I = V / R или V = IR
Количеството R е съпротивлението на проводника.
Законът на Ом може да се изрази и като "токът, протичащ през проводник, е право пропорционален на потенциалната разлика между двата края, докато физическите условия на проводника като температура, деформация и т.н. остават постоянни".
Графиката на промяната в потенциалната разлика с тока, протичащ в проводника, е линейна, както е показано на следващата фигура.
(снимка)
Ограничения на закона на Ом
Законът на Ом обаче също има ограничения. Този закон е изведен с предположението, че съпротивлението не зависи от тока. По този начин съпротивлението или съпротивлението винаги са постоянни и не зависят от тока (I). Тоест законът на Ом не се прилага за течности, полупроводникови материали или изолатори. Материалите, които не отговарят на закона на Ом, се наричат неомични материали. По-долу е дадена графика на токовете и потенциалните разлики за неомични материали.
(снимка)
За да разберат по-добре закона на Ом, приятелите могат да зададат практическите въпроси по-долу.
(Прочетете също: Понятие и приложение на закона на Архимед)
Упражнения
Ученик свързва два резистора R1 и R2 последователно към източник на постоянен ток с напрежение 20V. Можете ли да изчислите тока, протичащ през веригата, ако цветният код за резистора:
(снимка)
R1 = Жълто, лилаво, оранжево
R2 = Кафяво, черно, червено
Ако е така, нека обсъдим и съпоставим отговорите заедно.
Отговор
Според цветовия код на въглеродния резистор, цветната лента R1 представлява следните числа:
Жълто = 4, лилаво = 7 и оранжево = 3
R1 = 47 x 103 Ω = 47k Ω
Резистор R цветна лента2 представлява следните числа:
Кафяво = 1, черно = 0 и червено = 2
R2 = 10 x 102 Ω = 1k Ω
И така, стойността на заместващото съпротивление е
R = R1 + R2
= 47 kΩ + 1kΩ
R = 48kΩ
Токът, протичащ във веригата, I = V / R
V = 20 V, R = 48kΩ
>> I = 20V / 48kΩ = 4,16 x 10-4A
