Закон Ома, заснований на дослідах, являє собою в електротехніці основний закон, який встановлює зв'язок сили електричного струму з опором і напругою.
Поява смартфонів, гаджетів, побутових приладів та іншої електротехніки докорінно змінило обличчя сучасної людини. Додаються величезні зусилля, спрямовані на дослідження фізичних закономірностей для поліпшення старої і створення нової техніки. Однією з таких залежностей є закон Ома.
Георг Симон Ом
Закон Ома - отриманий експериментальним шляхом (емпіричний) закон, який встановлює зв'язок сили струму в провіднику з напругою на кінцях провідника і його опором, був відкритий в 1826 році німецьким фізиком-експериментатором Георгом Омом.
Сувора формулювання закону Ома може бути записана так: сила струму в провіднику прямо пропорційна напрузі на його кінцях (різниці потенціалів) і обернено пропорційна опору цього провідника.
Формула закону Ома записується в наступному вигляді:
де
I - сила струму в провіднику, одиниця виміру сили струму - ампер [А] ;
U - електрична напруга (різниця потенціалів), одиниця виміру напруги-вольт [В];
R - електричний опір провідника, одиниця виміру електричного опору - ом [Ом] .
Відповідно до закону Ома, збільшення напруги, наприклад, в два рази при фіксованому опорі провідника, призведе до збільшення сили струму також в два рази
І навпаки, зменшення струму в два рази при фіксованій напрузі означатиме, що опір збільшилася в два рази.
Розглянемо найпростіший випадок застосування закону Ома. Нехай дано деякий провідник опором 3 Ом під напругою 12 В. Тоді, за визначенням закону Ома, за даним провіднику тече струм рівний:
Існує мнемонічне правило для запам'ятовування цього закону, яке можна назвати трикутник Ома. Зобразимо все три характеристики (напруга, сила струму і опір) у вигляді трикутника. У вершині якого знаходиться напруга, в нижній лівій частині - сила струму, а в правій - опір.
Правило роботи таке: закриваємо пальцем величину в трикутнику, яку потрібно знайти, тоді дві що залишилися дадуть вірну формулу для пошуку закритою.
Де і коли можна застосовувати закон Ома?
Закон Ома в згаданій формі справедливий в досить широких межах для металів. Він виконується до тих пір, поки метал не почне плавитися. Менш широкий діапазон застосування у розчинів (розплавів) електролітів і в сильно іонізованих газах (плазмі).
Працюючи з електричними схемами, іноді потрібно визначати падіння напруги на певному елементі. Якщо це буде резистор з відомою величиною опору (вона проставляється на корпусі), а також відомий проходить через нього струм, дізнатися напругу можна за допомогою формули Ома, не підключаючи вольтметр.
Значення Закону Ома
Закон Ома визначає силу струму в електричному ланцюзі при заданому напрузі і відомому опорі.
Він дозволяє розрахувати теплові, хімічні та магнітні дії струму, так як вони залежать від сили струму.
Закон Ома є надзвичайно корисним в техніці (електронної / електричної), оскільки він стосується трьох основних електричних величин: струму, напруги та опору. Він показує, як ці три величини є взаємозалежними на макроскопічному рівні.
Якби було можна охарактеризувати закон Ома простими словами, то наочно це виглядало б так:
Із закону Ома випливає, що замикати звичайну освітлювальну мережу провідником малого опору небезпечно. Сила струму виявиться настільки великий, що це може мати тяжкі наслідки.
Де і коли можна застосовувати закон Ома?Де і коли можна застосовувати закон Ома?
