THE Ohmův první zákon postuluje, že pokud v a elektrický obvod složený z rezistoru, bez změny teploty, připojíme elektrické napětí, odporem bude procházet elektrický proud. Jeho prostřednictvím vnímáme vztah úměrnosti mezi napětím, odporem a elektrickým proudem a pokud zvýšíme hodnotu jedné z těchto veličin, ovlivní se i ostatní.
Vědět více: Jaká je rychlost elektrického proudu?
Shrnutí prvního Ohmova zákona
První Ohmův zákon říká, že pokud je na rezistor při konstantní teplotě aplikován rozdíl potenciálů, bude jím protékat elektrický proud.
Ukazuje vztah mezi Elektrické napětí, elektrický odpor a elektrický proud.
Elektrický odpor je zařízení, které řídí, kolik proudu bude protékat elektrickým obvodem.
Elektrické odpory mohou být ohmické nebo neohmické, oba s odporem, který lze vypočítat pomocí Ohmovy zákony.
Všechny elektrické odpory mají vlastnost elektrického odporu.
Pomocí prvního vzorce Ohmova zákona zjistíme, že odpor se rovná rozdělení mezi napětím a elektrickým proudem.
Pro ohmický odpor je grafem prvního Ohmova zákona přímka.
Pro neohmický odpor je grafem prvního Ohmova zákona křivka.
První a druhý Ohmův zákon poskytuje výpočet elektrického odporu, ale vztahuje jej k různým veličinám.
Video o prvním Ohmově zákonu
Co říká první Ohmův zákon?
Ohmův první zákon nám říká, že když aplikujeme na dva terminály a elektrický odpor, à teplota konstantní, potenciální rozdíl (elektrické napětí), bude jím procházet elektrický proud, jak můžeme vidět níže:
Prostřednictvím jeho vzorce si navíc uvědomíme, že elektrický odpor je úměrný elektrickému napětí (ddp neboli rozdíl elektrického potenciálu), ale nepřímo úměrný elektrickému proudu. Pokud tedy zvýšíme napětí, zvýší se i odpor. Pokud však zvýšíme proud, odpor se sníží.
\(R\propto U\ \)
\(R\propto\frac{1}{i}\)
Co jsou rezistory?
rezistory jsou elektrická zařízení s funkcí řízení průchodu elektrického proudu v elektrickém obvodu, přeměňující elektrickou energii z elektrického napětí na Termální energie nebo teplo, který je známý jako joulový efekt.
Pokud rezistor respektuje první Ohmův zákon, nazýváme jej rezistor. ohmický odpor, ale nerespektuje-li první Ohmův zákon, obdrží nomenklaturu z neohmický odporbez ohledu na to, o jaký typ se jedná. Oba odpory jsou vypočteny podle vzorců Ohmova zákona. Většina zařízení má ve svém obvodu neohmické odpory, jako je tomu u kalkulaček a mobilních telefonů.
Co je elektrický odpor?
Elektrický odpor je fyzikální vlastnost, kterou musí elektrické odpory zadržet přenos elektrického proudu do zbytku elektrického obvodu. Je to symbolizováno čtvercem nebo klikatou v okruzích:
Přečtěte si také: Zkrat — když elektrický proud nenarazí v elektrickém obvodu na žádný odpor
První vzorec Ohmova zákona
Vzorec odpovídající prvnímu Ohmovu zákonu je:
\(R=\frac{U}{i}\)
Může být přepsán jako:
\(U=R\cdot i\)
u → potenciální rozdíl (ddp), měřený ve voltech [V].
R → elektrický odpor, měřený v Ohmech [Ω].
i → elektrický proud, měřený v ampérech [A].
Příklad:
Rezistor 100 Ω má elektrický proud \(20\ mA\) překračovat to. Určete potenciální rozdíl na svorkách tohoto rezistoru.
Rozlišení:
K nalezení ddp použijeme první vzorec Ohmova zákona:
\(U=R\cdot i\)
\(U=100\cdot20\ m\)
Ó m v \(20\ mA\) znamená mikro, což stojí za to \({10}^{-3}\), pak:
\(U=100\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2000\cdot{10}^{-3}\)
přeměna v vědecký zápis, my máme:
\(U=2\cdot{10}^3\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2\cdot{10}^{3-3}\)
\(U=2\cdot{10}^0\)
\(U=2\cdot1\)
\(U=2\V\)
ddp mezi svorkami rezistoru je 2 volty.
První Ohmův zákon grafy
Graf prvního Ohmova zákona závisí na tom, zda pracujeme s ohmickým odporem nebo neohmickým odporem.
Grafika ohmického odporu
Graf pro ohmický odpor, který se řídí prvním Ohmovým zákonem, se chová jako přímka, jak můžeme vidět níže:
Při práci s grafy můžeme elektrický odpor vypočítat dvěma způsoby. První je nahrazením dat proudu a napětí do vzorce prvního Ohmova zákona. Druhý je přes tečnu úhlu θ podle vzorce:
\(R=tan{\theta}\)
R → elektrický odpor, měřený v Ohmech [Ω].
θ → úhel sklonu čáry, měřený ve stupních [°].
Příklad:
Pomocí grafu zjistěte hodnotu elektrického odporu.
Rozlišení:
Protože nám nebyly poskytnuty informace o hodnotách elektrického proudu a napětí, zjistíme odpor přes tečnu úhlu:
\(R=\tan{\theta}\)
\(R=tan45°\)
\(R=1\mathrm{\Omega}\)
Elektrický odpor je tedy 1 Ohm.
Graf neohmického odporu
Graf pro neohmický odpor, který se neřídí prvním Ohmovým zákonem, se chová jako křivka, jak můžeme vidět na grafu níže:
Rozdíly mezi prvním Ohmovým zákonem a Ohmovým druhým zákonem
Ačkoli první a druhý Ohmův zákon přináší vzorec pro elektrický odpor, mají rozdíly ve vztahu k veličinám, které vztahujeme k elektrickému odporu.
Ohmův první zákon: přináší vztah elektrického odporu s elektrickým napětím a elektrickým proudem.
Ohmův druhý zákon: informuje, že elektrický odpor se mění podle Elektrický odpor a rozměry vodičů. Čím větší je elektrický odpor, tím větší je odpor.
Také vědět: 10 základních fyzikálních rovnic pro Enem
Vyřešená cvičení na první Ohmův zákon
Otázka 1
(Vunesp) Jmenovité hodnoty žárovky používané ve svítilně jsou: 6,0 V; 20 mA. To znamená, že elektrický odpor vašeho vlákna je:
A) 150 Ω, vždy při zapnuté nebo vypnuté lampě.
B) 300 Ω, vždy při zapnuté nebo vypnuté lampě.
C) 300 Ω při zapnuté lampě a ve vypnutém stavu má mnohem vyšší hodnotu.
D) 300 Ω při zapnuté lampě a ve vypnutém stavu má mnohem nižší hodnotu.
E) 600 Ω při zapnuté lampě a ve vypnutém stavu má mnohem vyšší hodnotu.
Rozlišení:
Alternativa D
Použití prvního Ohmova zákona:
\(U=R\cdot i\)
\(6=R\cdot20\m\)
Ó m v \(20\ mA\) znamená mikro, což stojí za to \({10}^{-3}\), pak:
\(6=R\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(R=\frac{6}{20\cdot{10}^{-3}}\)
\(R=\frac{0,3}{{10}^{-3}}\)
\(R=0,3\cdot{10}^3\)
\(R=3\cdot{10}^{-1}\cdot{10}^3\)
\(R=3\cdot{10}^{-1+3}\)
\(R=3\cdot{10}^2\)
\(R=300\ \mathrm{\Omega}\)
Odpor se mění s teplotou, takže když je teplota vlákna nižší, když je žárovka vypnutá, bude také nižší odpor.
otázka 2
(Uneb-BA) Ohmickým rezistorem, když je vystaven ddp 40 V, prochází elektrický proud o intenzitě 20 A. Když je proud, který jím protéká, roven 4 A, ddp ve voltech na jeho svorkách bude:
a) 8
B) 12
C) 16
D) 20
E) 30
Rozlišení:
Alternativa A
Hodnotu rezistoru, když prochází proudem 20 A a podrobí se ddp 40 V, vypočítáme pomocí vzorce prvního Ohmova zákona:
\(U=R\cdot i\)
\(40=R\cdot20\)
\(\frac{40}{\ 20}=R\)
\(2\mathrm{\Omega}=R\)
Stejný vzorec použijeme k nalezení ddp na svorkách, když rezistor prochází proudem 4 A.
\(U=R\cdot i\)
\(U=2\cdot4\)
\(U=8\V\)
Autor: Pâmella Raphaella Melo
Učitel fyziky
Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-de-ohm.htm
