Στο Οι νόμοι του Ωμ επιτρέψτε μας να υπολογίσουμε σημαντικές φυσικές ποσότητες, όπως τάση, ρεύμα και ηλεκτρική αντίσταση των πιο διαφορετικών στοιχείων που υπάρχουν σε ένα κύκλωμα. Ωστόσο, αυτοί οι νόμοι μπορούν να εφαρμοστούν μόνο σε ωμικές αντιστάσεις, δηλαδή σώματα των οποίων οι αντιστάσεις έχουν σταθερό συντελεστή.
→ 1ος νόμος του Ohm
Ο 1ªνόμοςσεΩ Μ καθορίζει ότι το πιθανή διαφορά μεταξύ δύο σημείων του ενός αντίσταση είναι ανάλογη με ηλεκτρικό ρεύμα που είναι εγκατεστημένο σε αυτό. Επιπλέον, σύμφωνα με αυτόν τον νόμο, η αναλογία ηλεκτρικού δυναμικού προς ηλεκτρικό ρεύμα είναι πάντασυνεχής Για αντιστάσειςωμικ.
Ε - Τάση ή ηλεκτρικό δυναμικό (V)
ρ - ηλεκτρική αντίσταση
Εγώ - ηλεκτρικό ρεύμα
Στο νόμο που φαίνεται στο παραπάνω σχήμα, το ονομάζουμε Ε την ηλεκτρική τάση ή το ηλεκτρικό δυναμικό. Αυτό το μέγεθος είναι σκοτεινό και μετριέται σε Βολτ Η διαφορά στο ηλεκτρικό δυναμικό μεταξύ δύο σημείων σε ένα κύκλωμα, με τη σειρά του, δείχνει ότι υπάρχει ένα ηλεκτρική αντίσταση, όπως φαίνεται στο σχήμα:
Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται μέσω του αντιστατικού στοιχείου R, υπάρχει πτώση του ηλεκτρικού δυναμικού.
Κοίταεπίσης: Σύσταση αντιστάσεων
Οτι διαφορά προέρχεται από κατανάλωσηδίνειενέργεια των ηλεκτρονίων, αφού αυτά τα σωματίδια ΜΕΤΑΦΟΡΑ μέρος του δικού σας ενέργεια στα άτομα του κρυσταλλικού πλέγματος, όταν οδήγησε με αυτό το παρόν αντίσταση στην οδήγησή σας. Το φαινόμενο που εξηγεί τέτοια ενεργειακή απόρριψη ονομάζεται εφέ joule.
Το παρακάτω σχήμα δείχνει το προφίλ του ηλεκτρικού δυναμικού πριν και μετά το ρεύμα που διέρχεται από ένα στοιχείο αντίστασης ενός ηλεκτρικού κυκλώματος, παρατηρήστε την πτώση ισχύος:
Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα διεξάγεται σε σώμα με ηλεκτρική αντίσταση, μέρος της ενέργειας του διαλύεται.
το ηλεκτρικό ρεύμα Εγώ μετρά τη ροή φορτίων μέσω του αμαξώματος στα Αμπέρ ή σε C / s. Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι κατευθείαναναλογικά στην ηλεκτρική αντίσταση των σωμάτων: όσο μεγαλύτερη είναι η ηλεκτρική αντίσταση ενός σώματος, τόσο μικρότερο είναι το ηλεκτρικό ρεύμα που το περνάει.
→ 2ος νόμος του Ohm
Η ηλεκτρική αντίσταση R είναι a ιδιοκτησίατουσώμα που διασχίζεται από ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτή η ιδιότητα εξαρτάται από παράγοντεςγεωμετρικός, σαν το μήκος Ή το περιοχήσταυρός του σώματος, αλλά εξαρτάται επίσης από μια ποσότητα που ονομάζεται αντίσταση. Αυτό το μέγεθος σχετίζεται αποκλειστικά με το υλικό από το οποίο σχηματίζεται ένα σώμα. Ο νόμος που σχετίζεται με την ηλεκτρική αντίσταση σε αυτές τις ποσότητες είναι γνωστός ως Ο δεύτερος νόμος του Ωμ. Ο δεύτερος νόμος του Ohm φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
Ρ - ηλεκτρική αντίσταση (Ω)
ρ - αντίσταση (Ω.m)
μεγάλο - μήκος (m)
Ο - εμβαδόν διατομής (m²)
Καλούμε μια ωμική αντίσταση κάθε σώμα ικανό να παρουσιάζει σταθερή ηλεκτρική αντίσταση για ένα δεδομένο εύρος ηλεκτρικών τάσεων. Το γράφημα της τάσης έναντι του ηλεκτρικού ρεύματος για τις ωμικές αντιστάσεις είναι γραμμικό, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
Η αντίσταση μπορεί να θεωρηθεί ωμική στην περιοχή στην οποία το ηλεκτρικό δυναμικό της αυξάνεται γραμμικά με το ηλεκτρικό ρεύμα.
Λαμβάνοντας το ευθύ τμήμα του γραφήματος, είναι γνωστό ότι το ηλεκτρικό δυναμικό μεταξύ των ακροδεκτών μιας αντίστασης θα υποστεί διακύμανση στο ηλεκτρικό δυναμικό του, το οποίο είναι πάντα αναλογικά στο ηλεκτρικό ρεύμα που διατρέχει αυτό, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
Αναλύοντας το γράφημα που φαίνεται παραπάνω, βλέπουμε ότι η ηλεκτρική αντίσταση μπορεί να γίνει κατανοητή ως κλίση της ευθείας, που δίνεται από το εφαπτομένος γωνίας θ. Όπως γνωρίζουμε, το εφαπτομένος ορίζεται ως η αναλογία μεταξύ του πετρώματααπεναντι απο και γειτονικός και, επομένως, μπορεί να υπολογιστεί με τον τύπο R = U / i, στην περίπτωση που οι αντιστάσεις είναι ωμικές.
Δείτε επίσης: 5 πράγματα που πρέπει να γνωρίζετε για την ηλεκτρική ενέργεια
→ Υπολογισμός ηλεκτρικής ενέργειας από το νόμο του Ohm
Μέσω του νόμου του Ohm, είναι δυνατόν να προσδιοριστεί το ηλεκτρική ενέργεια που διαχέεται από μια αντίσταση. Τέτοια απαγωγή ενέργειας συμβαίνει λόγω του φαινομένου Joule, οπότε όταν υπολογίζουμε τη διασκορπισμένη ισχύ, προσδιορίζουμε πόση ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να μετατρέψει μια αντίσταση σε θερμότητα δεύτερος.
Υπάρχουν ορισμένοι τύποι που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον υπολογισμό της ηλεκτρικής ενέργειας, δείτε μερικές από αυτές:
Π - Ηλεκτρική ισχύς (W)
ΚΑΙ - Ενέργεια (J)
τ - Χρονικό διάστημα
Ρ - Αντίσταση (Ω)
Εγώ - Ηλεκτρικό ρεύμα (A)
Ε - Ηλεκτρικό δυναμικό (V)
→ Τύποι νόμου του Ohm
Ρίξτε μια ματιά στους τύπους του νόμου 1ου και 2ου Ωμ:
1ος νόμος του Ohm:
2ος νόμος του Ohm:
ξύλινο σφυρί
Υπάρχει ένα τέχνασμα που μπορεί να διευκολύνει τη χρήση του 1ου νόμου του Ohm. Αυτό το κόλπο, που ονομάζεται τρίγωνο, αποτελείται από τον περιορισμό της μεταβλητής που θέλουμε να ανακαλύψουμε στο τρίγωνο που φαίνεται παρακάτω, ώστε να αποκαλύψουμε τον τύπο που θα χρησιμοποιηθεί. Ολοκλήρωση παραγγελίας:
Με τη σφύρα του τριγώνου μπορείτε να ανακαλύψετε τον τύπο που θα χρησιμοποιηθεί
Για παράδειγμα, εάν θέλουμε να υπολογίσουμε το ηλεκτρικό δυναμικό (U), απλώς καλύψτε το U στο παραπάνω σχήμα, οπότε θα δούμε ότι το U είναι ίσο με το ηλεκτρικό ρεύμα (i) πολλαπλασιασμένο επί την αντίσταση (R). Ομοίως, αν καλύψουμε το ηλεκτρικό ρεύμα (i), θα δούμε ότι μπορεί να υπολογιστεί διαιρώντας το U με R.
Διαβάστε επίσης: Φυσικά κόλπα τύπου
λύσεις ασκήσεις
1) Μια ωμική αντίσταση, με αντίσταση ίση με 10 Ω, διασχίζεται από ηλεκτρικό ρεύμα 1,0 A. Προσδιορίστε την πιθανή πτώση που υφίσταται ένα ηλεκτρικό ρεύμα κατά τη διέλευση από αυτήν την αντίσταση και σημειώστε την αντίστοιχη εναλλακτική:
α) 5V
β) 25 V
γ) 15V
δ) 20 V
ε) 10 V
Ανάλυση:
Για να υπολογίσουμε τη διαφορά δυναμικού που υφίσταται το ρεύμα κατά τη διέλευση από την αντίσταση, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον νόμο του Ohm. Παρακολουθώ:
Πρότυπο: Γράμμα Ε.
2) Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα 1,5 mA διέρχεται από αυτό, η διαφορά δυναμικού στους ακροδέκτες μιας ωμικής αντίστασης είναι 1,5 V. Ελέγξτε την εναλλακτική λύση που δείχνει το μέτρο της ηλεκτρικής αντίστασης αυτής της αντίστασης:
α) 1.10-³ Ω
β) 1,10³ Ω
γ) 1.5.10-3 Ω
δ) 2.25.103 Ω
ε) 1 Ω
Ανάλυση:
Για να λύσουμε αυτήν την άσκηση, θα κάνουμε χρήση του νόμου του Ohm. Επομένως, πρέπει να συνειδητοποιήσουμε ότι το ηλεκτρικό ρεύμα που δίνεται στη δήλωση άσκησης αναφέρθηκε στη μονάδα του mA (milliampere), ένα υποπολλαπλάσιο του Ampere που ισοδυναμεί με 10-3 Α, παρατηρήστε τη διαδικασία υπολογισμού:
Πρότυπο: Γράμμα Β.
Από εμένα, Rafael Helerbrock
