THE Първият закон на Ом постулира, че ако в a електрическа верига съставен от резистор, без промяна на температурата, свързваме електрическо напрежение, резисторът ще бъде пресечен от електрически ток. Чрез него ние възприемаме пропорционалната връзка между напрежението, съпротивлението и електрическия ток и ако увеличим стойността на една от тези величини, останалите също ще бъдат засегнати.
Знам повече: Каква е скоростта на електрическия ток?
Обобщение на първия закон на Ом
Първият закон на Ом гласи, че ако се приложи потенциална разлика към резистор при постоянна температура, през него ще тече електрически ток.
Той демонстрира връзката между Електрическо напрежение, електрическо съпротивление и електрически ток.
Електрическият резистор е част от оборудването, което контролира колко ток ще тече през електрическата верига.
Електрическите резистори могат да бъдат омични или неомични, и двете със съпротивление, което може да се изчисли от Законите на Ом.
Всички електрически резистори имат свойството на електрическо съпротивление.
Използвайки формулата на първия закон на Ом, откриваме, че съпротивлението е равно на разделението между напрежение и електрически ток.
За омичен резистор графиката на първия закон на Ом е права линия.
За неомичен резистор графиката на първия закон на Ом е крива.
Първият и вторият закон на Ом осигуряват изчисляването на електрическото съпротивление, но го свързват с различни величини.
Видео за първия закон на Ом
Какво гласи първият закон на Ом?
Първият закон на Ом ни казва, че когато приложим към двата терминала на a електрически резистор, à температура константа, потенциална разлика (електрическо напрежение), тя ще бъде премината от електрически ток, както можем да видим по-долу:
Освен това чрез неговата формула разбираме, че електрическото съпротивление е пропорционално на електрическото напрежение (ddp или електрическа потенциална разлика), но обратно пропорционално на електрическия ток. Така че, ако увеличим напрежението, съпротивлението също ще се увеличи. Ако обаче увеличим тока, съпротивлението ще намалее.
\(R\propto U\ \)
\(R\propto\frac{1}{i}\)
Какво представляват резисторите?
резистори са електрически устройства с функция за контролиране на преминаването на електрически ток в електрическа верига, преобразувайки електрическата енергия от електрическо напрежение в Термална енергия или топлина, който е известен като ефект на джаул.
Ако един резистор спазва първия закон на Ом, ние го наричаме резистор. омичен резистор, но ако не спазва първия закон на Ом, получава номенклатурата на неомичен резистор, независимо от какъв тип е. И двата резистора се изчисляват по формулите на закона на Ом. Повечето устройства имат неомични резистори във веригата си, какъвто е случаят с калкулаторите и мобилните телефони.
Какво е електрическо съпротивление?
Електрическото съпротивление е физическото свойство, което електрическите резистори трябва да съдържат преноса на електрически ток към останалата част от електрическата верига. Символизира се с квадрат или зигзаг във веригите:
Прочетете също: Късо съединение — когато електрическият ток не срещне никакъв вид съпротивление в електрическата верига
Формулата на първия закон на Ом
Формулата, съответстваща на първия закон на Ом е:
\(R=\frac{U}{i}\)
Може да се пренапише като:
\(U=R\cdot i\)
u → потенциална разлика (ddp), измерена във волтове [V].
Р → електрическо съпротивление, измерено в Ohm [Ω].
аз → електрически ток, измерен в ампери [A].
Пример:
Резистор от 100 Ω има електрически ток от \(20\ mA\) пресичайки го. Определете потенциалната разлика на клемите на този резистор.
Резолюция:
Ще използваме формулата на първия закон на Ом, за да намерим ddp:
\(U=R\cdot i\)
\(U=100\cdot20\ m\)
О м в \(20\ mA\) означава микро, което си струва \({10}^{-3}\), тогава:
\(U=100\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2000\cdot{10}^{-3}\)
превръщайки се в научна нотация, ние имаме:
\(U=2\cdot{10}^3\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2\cdot{10}^{3-3}\)
\(U=2\cdot{10}^0\)
\(U=2\cdot1\)
\(U=2\V\)
DDP между клемите на резистора е 2 волта.
Графиките на първия закон на Ом
Графиката на първия закон на Ом зависи от това дали работим с омичен резистор или с неомичен резистор.
Графика на омичен резистор
Графиката за омичен резистор, който се подчинява на първия закон на Ом, се държи като права линия, както можем да видим по-долу:
Когато работим с графики, можем да изчислим електрическото съпротивление по два начина. Първият е чрез заместване на данните за тока и напрежението във формулата на първия закон на Ом. Второто е през тангенса на ъгъла θ, по формулата:
\(R=tan{\theta}\)
Р → електрическо съпротивление, измерено в Ohm [Ω].
θ → ъгъл на наклон на линията, измерен в градуси [°].
Пример:
Използвайки графиката, намерете стойността на електрическото съпротивление.
Резолюция:
Тъй като не ни беше дадена информация за стойностите на електрическия ток и напрежението, ще намерим съпротивлението чрез тангенса на ъгъла:
\(R=\tan{\theta}\)
\(R=tan45°\)
\(R=1\mathrm{\Omega}\)
Така че електрическото съпротивление е 1 ом.
Графика на неомичен резистор
Графиката за неомичен резистор, този, който не се подчинява на първия закон на Ом, се държи като крива, както можем да видим на графиката по-долу:
Разлики между първия закон на Ом и втория закон на Ом
Въпреки че първият и вторият закон на Ом дават формулата за електрическо съпротивление, те имат разлики по отношение на количествата, които свързваме с електрическото съпротивление.
Първи закон на Ом: въвежда връзката на електрическото съпротивление с електрическото напрежение и електрическия ток.
Вторият закон на Ом: информира, че електрическото съпротивление варира според електрическо съпротивление и размери на проводника. Колкото по-голямо е електрическото съпротивление, толкова по-голямо е съпротивлението.
Знайте също: 10 основни физични уравнения за Enem
Решени упражнения по първия закон на Ом
Въпрос 1
(Vunesp) Номиналните стойности на лампа с нажежаема жичка, използвана във фенерче, са: 6,0 V; 20 mA. Това означава, че електрическото съпротивление на вашата нишка е:
A) 150 Ω, винаги, с включена или изключена лампа.
B) 300 Ω, винаги, с включена или изключена лампа.
C) 300 Ω при включена лампа и има много по-висока стойност, когато е изключена.
D) 300 Ω при включена лампа и има много по-ниска стойност, когато е изключена.
E) 600 Ω при включена лампа и има много по-висока стойност, когато е изключена.
Резолюция:
Алтернатива Г
Използвайки първия закон на Ом:
\(U=R\cdot i\)
\(6=R\cdot20\ m\)
О м в \(20\ mA\) означава микро, което си струва \({10}^{-3}\), тогава:
\(6=R\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(R=\frac{6}{20\cdot{10}^{-3}}\)
\(R=\frac{0,3}{{10}^{-3}}\)
\(R=0,3\cdot{10}^3\)
\(R=3\cdot{10}^{-1}\cdot{10}^3\)
\(R=3\cdot{10}^{-1+3}\)
\(R=3\cdot{10}^2\)
\(R=300\ \mathrm{\Omega}\)
Съпротивлението варира в зависимост от температурата, така че тъй като температурата на спиралата е по-ниска, когато крушката е изключена, съпротивлението също ще бъде по-ниско.
въпрос 2
(Uneb-BA) Омичен резистор, когато е подложен на ddp от 40 V, преминава през електрически ток с интензитет 20 A. Когато токът, протичащ през него, е равен на 4 A, ddp във волтове на неговите клеми ще бъде:
а) 8
Б) 12
В) 16
Г) 20
Д) 30
Резолюция:
Алтернатива А
Ще изчислим стойността на резистора, когато той премине през ток от 20 A и е подложен на ddp от 40 V, като използваме формулата на първия закон на Ом:
\(U=R\cdot i\)
\(40=R\cdot20\)
\(\frac{40}{\ 20}=R\)
\(2\mathrm{\Omega}=R\)
Ще използваме същата формула, за да намерим ddp през клемите, когато резисторът преминава през ток от 4 A.
\(U=R\cdot i\)
\(U=2\cdot4\)
\(U=8\V\)
От Памела Рафаела Мело
Учител по физика
източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-de-ohm.htm