Определение, формули и примери за изчисляване на закона на Ом

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

скорошни публикации