Контакты
Главный девиз нашей строительной компании!
Строительство дома - важнейшее событие в жизни любого человека. Когда мы строим дом, мы вкладываем не только время и деньги, но и частичку души. Поэтому, жилье всегда будет отражением своего владельца. Дом - это место где мы нужны и желанны, дом - наша крепость и убежище, дом - символ достатка и благополучия.

Як зрозуміти Закон Ома: просте пояснення для чайників з формулою і поняттями

  1. Основні поняття закону Ома
  2. Сила струму I
  3. Напруга U, або різниця потенціалів
  4. опір R
  5. Формулювання і пояснення закону Ома
  6. Як зрозуміти закон Ома?

Кажуть: «не знаєш закон Ома - сиди вдома»

Кажуть: «не знаєш закон Ома - сиди вдома». Так давайте ж дізнаємося (згадаємо), що це за закон, і сміливо підемо гуляти.

Основні поняття закону Ома

Як зрозуміти закон Ома? Потрібно просто розібратися в тому, що є що в його визначенні. І почати слід з визначення сили струму, напруги та опору.

Сила струму I

Нехай в якомусь провіднику тече струм. Тобто, відбувається спрямований рух заряджених частинок - припустимо, це електрони. Кожен електрон має елементарним електричним зарядом (e = -1,60217662 × 10-19 Кулона). У такому випадку через деяку поверхню за певний проміжок часу пройде конкретний електричний заряд, який дорівнює сумі всіх зарядів минулих електронів.

Ставлення заряду до часу і називається силою струму. Чим більший заряд проходить через провідник за певний час, тим більше сила струму. Сила струму вимірюється в Амперах.

Напруга U, або різниця потенціалів

Це якраз та штука, яка змушує електрони рухатися. Електричний потенціал характеризує здатність поля здійснювати роботу по перенесенню заряду з однієї точки в іншу. Так, між двома точками провідника існує різниця потенціалів, і електричне поле здійснює роботу по перенесенню заряду.

Фізична величина, що дорівнює роботі ефективного електричного поля при перенесенні електричного заряду, і називається напругою. Вимірюється в Вольтах. Один Вольт - це напруга, яке при переміщенні заряду в 1 Кл здійснює роботу, рівну 1 Джоуль.

опір R

Струм, як відомо, тече в провіднику. Нехай це буде який-небудь провід. Рухаючись по дроту під дією поля, електрони зіштовхуються з атомами дроти, провідник нагрівається, атоми в кристалічній решітці починають коливатися, створюючи електронам ще більше проблем для пересування. Саме це явище і називається опором. Воно залежить від температури, матеріалу, перерізу провідника і вимірюється в Омах.

Воно залежить від температури, матеріалу, перерізу провідника і вимірюється в Омах

Пам'ятник Георгу Симону Ому

Формулювання і пояснення закону Ома

Закон німецького вчителя Георга Ома дуже простий. Він говорить:

Сила струму на ділянці ланцюга прямо пропорційно напрузі і обернено пропорційна опору.

Георг Ом вивів цей закон експериментально (емпірично) в 1826 році. Природно, чим більше опір ділянки кола, тим менше буде сила струму. Відповідно, чим більше напруга, тим і струм буде більше.

До речі! Для наших читачів зараз діє знижка 10% на будь-який вид роботи

Дане формулювання закону Ома - найпростіша і підходить для ділянки кола. Говорячи "ділянку ланцюга" ми маємо на увазі, що це однорідний ділянку, на якому немає джерел струму з ЕРС. Говорячи простіше, ця ділянка містить якийсь опір, але на ньому немає батарейки, що забезпечує сам струм.

Якщо розглядати закон Ома для повного кола, формулювання його буде трохи іншою.

Нехай у нас є ланцюг, в ній є джерело струму, що створює напругу, і якийсь опір.

Нехай у нас є ланцюг, в ній є джерело струму, що створює напругу, і якийсь опір

Закон запишеться в наступному вигляді:

Закон запишеться в наступному вигляді:

Пояснення закону Ома для порожнистої ланцюга принципово не відрізняється від пояснення для ділянки кола. Як бачимо, опір складається з власне опору і внутрішнього опору джерела струму, а замість напруги у формулі фігурує електрорушійна сила джерела.

До речі, про те, що таке що таке ЕРС , Читайте в нашій окремій статті.

Як зрозуміти закон Ома?

Щоб інтуїтивно зрозуміти закон Ома, звернемося до аналогії уявлення струму у вигляді рідини. Саме так думав Георг Ом, коли проводив досліди, завдяки яким був відкритий закон, названий його ім'ям.

Уявімо, що струм - це не рух частинок-носіїв заряду в провіднику, а рух потоку води в трубі. Спочатку воду насосом піднімають на водокачку, а звідти, під дією потенційної енергії, вона прагнути вниз і тече по трубі. Причому, чим вище насос закачає воду, тим швидше вона потече в трубі.

Звідси випливає висновок, що швидкість потоку води (сила струму в дроті) буде тим більше, чим більше потенційна енергія води (різниця потенціалів)

Сила струму прямо пропорційна напрузі.

Тепер звернемося до опору. Гідравлічний опір - це опір труби, обумовлене її діаметром і шорсткістю стінок. Логічно припустити, що чим більше діаметр, тим менше опір труби, і тим більшу кількість води (більший струм) протече через її перетин.

Сила струму обернено пропорційна опору.

Таку аналогію можна проводити лише для принципового розуміння закону Ома, так як його первозданний вигляд - насправді досить грубе наближення, яке, тим не менш, знаходить відмінне застосування на практиці.

Насправді, опір речовини обумовлено коливанням атомів кристалічної решітки, а струм - рухом вільних носіїв заряду. В металах вільними носіями є електрони, що зірвалися з атомних орбіт.

В металах вільними носіями є електрони, що зірвалися з атомних орбіт

Струм в провіднику

У даній статті ми постаралися дати просте пояснення закону Ома. Знання цих на перший погляд простих речей може послужити Вам непогану службу на іспиті. Звичайно, ми привели його найпростішу формулювання закону Ома і не будемо зараз лізти в нетрі вищої фізики, розбираючись з активним і реактивним опорами та іншими тонкощами.

Якщо у Вас виникне така необхідність, Вам із задоволенням допоможуть співробітники нашого студентського сервісу . А наостанок пропонуємо Вам подивитися цікаве відео про закон Ома. Це дійсно пізнавально!

Як зрозуміти закон Ома?

Copyright ©
Карта сайта
Все права защищены