Ο Ο πρώτος νόμος του Ohm υποθέτει ότι αν σε α ηλεκτρικό κύκλωμα που αποτελείται από μια αντίσταση, χωρίς διακύμανση θερμοκρασίας, συνδέουμε μια ηλεκτρική τάση, η αντίσταση θα διασχίζεται από ένα ηλεκτρικό ρεύμα. Μέσω αυτού, αντιλαμβανόμαστε τη σχέση αναλογικότητας μεταξύ τάσης, αντίστασης και ηλεκτρικού ρεύματος και αν αυξήσουμε την τιμή ενός από αυτά τα μεγέθη, θα επηρεαστούν και τα άλλα.
Μάθετε περισσότερα: Ποια είναι η ταχύτητα του ηλεκτρικού ρεύματος;
Περίληψη του Πρώτου Νόμου του Ohm
Ο πρώτος νόμος του Ohm δηλώνει ότι εάν μια διαφορά δυναμικού εφαρμοστεί σε μια αντίσταση σε σταθερή θερμοκρασία, ένα ηλεκτρικό ρεύμα θα ρέει μέσω αυτής.
Αποδεικνύει τη σχέση μεταξύ Ηλεκτρική τάση, ηλεκτρική αντίσταση και ηλεκτρικό ρεύμα.
Η ηλεκτρική αντίσταση είναι ένα κομμάτι του εξοπλισμού που ελέγχει πόσο ρεύμα θα διαρρέει το ηλεκτρικό κύκλωμα.
Οι ηλεκτρικές αντιστάσεις μπορεί να είναι ωμικές ή μη, και οι δύο με αντίσταση που μπορεί να υπολογιστεί από το Οι νόμοι του Ohm.
Όλες οι ηλεκτρικές αντιστάσεις έχουν την ιδιότητα της ηλεκτρικής αντίστασης.
Χρησιμοποιώντας τον τύπο του πρώτου νόμου του Ohm, βρίσκουμε ότι η αντίσταση είναι ίση με τη διαίρεση μεταξύ τάσης και ηλεκτρικού ρεύματος.
Για μια ωμική αντίσταση, το γράφημα του πρώτου νόμου του Ohm είναι μια ευθεία γραμμή.
Για μια μη ωμική αντίσταση, το γράφημα του πρώτου νόμου του Ohm είναι μια καμπύλη.
Ο πρώτος και ο δεύτερος νόμος του Ohm παρέχουν τον υπολογισμό της ηλεκτρικής αντίστασης, αλλά τη συσχετίζουν με διαφορετικές ποσότητες.
Βίντεο για τον πρώτο νόμο του Ohm
Τι λέει ο πρώτος νόμος του Ohm;
Ο πρώτος νόμος του Ohm μας λέει ότι όταν εφαρμόζουμε στα δύο τερματικά του α ηλεκτρική αντίσταση, à θερμοκρασία σταθερά, διαφορά δυναμικού (ηλεκτρική τάση), θα διασχίζεται από ηλεκτρικό ρεύμα, όπως μπορούμε να δούμε παρακάτω:
Επιπλέον, μέσω του τύπου του, αντιλαμβανόμαστε ότι η ηλεκτρική αντίσταση είναι ανάλογη της ηλεκτρικής τάσης (ddp ή διαφορά ηλεκτρικού δυναμικού), αλλά αντιστρόφως ανάλογη με το ηλεκτρικό ρεύμα. Άρα αν αυξήσουμε την τάση θα αυξηθεί και η αντίσταση. Ωστόσο, αν αυξήσουμε το ρεύμα, η αντίσταση θα μειωθεί.
\(R\propto U\\)
\(R\propto\frac{1}{i}\)
Τι είναι οι αντιστάσεις;
αντιστάσεις είναι ηλεκτρικές συσκευές με τη λειτουργία ελέγχου της διέλευσης ηλεκτρικού ρεύματος σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα, μετατρέποντας την ηλεκτρική ενέργεια από την ηλεκτρική τάση σε Θερμική ενέργεια ή θερμότητα, το οποίο είναι γνωστό ως φαινόμενο joule.
Εάν ένας αντιστάτης σέβεται τον πρώτο νόμο του Ohm, τον ονομάζουμε αντίσταση. ωμική αντίσταση, αλλά αν δεν σέβεται τον πρώτο νόμο του Ohm, λαμβάνει την ονοματολογία του μη ωμική αντίσταση, ανεξάρτητα από το είδος του. Και οι δύο αντιστάσεις υπολογίζονται με τους τύπους του νόμου του Ohm. Οι περισσότερες συσκευές έχουν μη ωμικές αντιστάσεις στο κύκλωμά τους, όπως συμβαίνει με τις αριθμομηχανές και τα κινητά τηλέφωνα.
Τι είναι η ηλεκτρική αντίσταση;
Η ηλεκτρική αντίσταση είναι η φυσική ιδιότητα που έχουν οι ηλεκτρικές αντιστάσεις να περιέχουν τη μεταφορά ηλεκτρικού ρεύματος στο υπόλοιπο ηλεκτρικό κύκλωμα. Συμβολίζεται με ένα τετράγωνο ή ζιγκ-ζαγκ στα κυκλώματα:
Διαβάστε επίσης: Βραχυκύκλωμα — όταν το ηλεκτρικό ρεύμα δεν συναντά κανένα είδος αντίστασης στο ηλεκτρικό κύκλωμα
Ο τύπος του πρώτου νόμου του Ohm
Ο τύπος που αντιστοιχεί στον πρώτο νόμο του Ohm είναι:
\(R=\frac{U}{i}\)
Μπορεί να ξαναγραφτεί ως εξής:
\(U=R\cdot i\)
u → διαφορά δυναμικού (ddp), μετρημένη σε Volts [V].
R → ηλεκτρική αντίσταση, μετρημένη σε Ohm [Ω].
Εγώ → ηλεκτρικό ρεύμα, μετρημένο σε Ampere [A].
Παράδειγμα:
Μια αντίσταση 100 Ω έχει ηλεκτρικό ρεύμα \(20\ mA\) διασχίζοντάς το. Προσδιορίστε τη διαφορά δυναμικού μεταξύ των ακροδεκτών αυτής της αντίστασης.
Ανάλυση:
Θα χρησιμοποιήσουμε τον πρώτο τύπο νόμου του Ohm για να βρούμε το ddp:
\(U=R\cdot i\)
\(U=100\cdot20\ m\)
Ο Μ σε \(20\ mA\) σημαίνει μικρο, που αξίζει \({10}^{-3}\), έπειτα:
\(U=100\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2000\cdot{10}^{-3}\)
μεταμορφώνοντας σε επιστημονική σημειογραφία, έχουμε:
\(U=2\cdot{10}^3\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2\cdot{10}^{3-3}\)
\(U=2\cdot{10}^0\)
\(U=2\cdot1\)
\(U=2\V\)
Το ddp μεταξύ των ακροδεκτών της αντίστασης είναι 2 Volt.
Γραφήματα του πρώτου νόμου του Ohm
Το γράφημα του πρώτου νόμου του Ohm εξαρτάται από το αν εργαζόμαστε με ωμική αντίσταση ή με μη ωμική αντίσταση.
Γραφικό μιας ωμικής αντίστασης
Το γράφημα για μια ωμική αντίσταση, μια αντίσταση που υπακούει στον πρώτο νόμο του Ohm, συμπεριφέρεται σαν μια ευθεία γραμμή, όπως μπορούμε να δούμε παρακάτω:
Όταν εργαζόμαστε με γραφήματα, μπορούμε να υπολογίσουμε την ηλεκτρική αντίσταση με δύο τρόπους. Το πρώτο είναι αντικαθιστώντας τα δεδομένα ρεύματος και τάσης στον τύπο του πρώτου νόμου του Ohm. Η δεύτερη είναι μέσω της εφαπτομένης της γωνίας θ, με τον τύπο:
\(R=tan{\theta}\)
R → ηλεκτρική αντίσταση, μετρημένη σε Ohm [Ω].
θ → γωνία κλίσης της γραμμής, μετρημένη σε μοίρες [°].
Παράδειγμα:
Χρησιμοποιώντας το γράφημα, βρείτε την τιμή της ηλεκτρικής αντίστασης.
Ανάλυση:
Καθώς δεν μας δόθηκαν πληροφορίες για τις τιμές του ηλεκτρικού ρεύματος και της τάσης, θα βρούμε την αντίσταση μέσω της εφαπτομένης της γωνίας:
\(R=\tan{\theta}\)
\(R=tan45°\)
\(R=1\mathrm{\Omega}\)
Άρα η ηλεκτρική αντίσταση είναι 1 Ohm.
Γράφημα μιας μη ωμικής αντίστασης
Το γράφημα για μια μη ωμική αντίσταση, αυτή που δεν υπακούει στον πρώτο νόμο του Ohm, συμπεριφέρεται σαν καμπύλη, όπως μπορούμε να δούμε στο παρακάτω γράφημα:
Διαφορές μεταξύ του πρώτου νόμου του Ohm και του δεύτερου νόμου του Ohm
Αν και ο πρώτος και ο δεύτερος νόμος του Ohm φέρνουν τον τύπο για την ηλεκτρική αντίσταση, έχουν διαφορές σε σχέση με τα μεγέθη που σχετίζουμε με την ηλεκτρική αντίσταση.
Πρώτος νόμος του Ohm: φέρνει τη σχέση της ηλεκτρικής αντίστασης με την ηλεκτρική τάση και το ηλεκτρικό ρεύμα.
Ο δεύτερος νόμος του Ohm: πληροφορεί ότι η ηλεκτρική αντίσταση ποικίλλει ανάλογα με το ηλεκτρική αντίσταση και διαστάσεις αγωγού. Όσο μεγαλύτερη είναι η ηλεκτρική ειδική αντίσταση, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση.
Επίσης γνωρίζω: 10 Βασικές Εξισώσεις Φυσικής για Enem
Λυμένες ασκήσεις για τον πρώτο νόμο του Ohm
ερώτηση 1
(Vunesp) Οι ονομαστικές τιμές μιας λάμπας πυρακτώσεως, που χρησιμοποιείται σε φακό, είναι: 6,0 V; 20 mA. Αυτό σημαίνει ότι η ηλεκτρική αντίσταση του νήματος σας είναι:
Α) 150 Ω, πάντα, με αναμμένη ή σβηστή λάμπα.
Β) 300 Ω, πάντα, με αναμμένη ή σβηστή λάμπα.
Γ) 300 Ω με τη λάμπα αναμμένη και έχει πολύ μεγαλύτερη τιμή όταν είναι σβηστή.
Δ) 300 Ω με αναμμένη λάμπα και έχει πολύ μικρότερη τιμή όταν είναι σβηστό.
Ε) 600 Ω με τη λάμπα αναμμένη και έχει πολύ μεγαλύτερη τιμή όταν είναι σβηστή.
Ανάλυση:
Εναλλακτική Δ
Χρησιμοποιώντας τον πρώτο νόμο του Ohm:
\(U=R\cdot i\)
\(6=R\cdot20\ m\)
Ο Μ σε \(20\ mA\) σημαίνει μικρο, που αξίζει \({10}^{-3}\), έπειτα:
\(6=R\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(R=\frac{6}{20\cdot{10}^{-3}}\)
\(R=\frac{0.3}{{10}^{-3}}\)
\(R=0,3\cdot{10}^3\)
\(R=3\cdot{10}^{-1}\cdot{10}^3\)
\(R=3\cdot{10}^{-1+3}\)
\(R=3\cdot{10}^2\)
\(R=300\ \mathrm{\Omega}\)
Η αντίσταση ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία, επομένως καθώς η θερμοκρασία του νήματος είναι χαμηλότερη όταν ο λαμπτήρας είναι σβηστός, η αντίσταση θα είναι επίσης χαμηλότερη.
Ερώτηση 2
(Uneb-BA) Μια ωμική αντίσταση, όταν υποβάλλεται σε ddp 40 V, διασχίζεται από ηλεκτρικό ρεύμα έντασης 20 A. Όταν το ρεύμα που το διαρρέει είναι ίσο με 4 A, το ddp, σε βολτ, στους ακροδέκτες του θα είναι:
α) 8
Β) 12
Γ) 16
Δ) 20
Ε) 30
Ανάλυση:
Εναλλακτική Α
Θα υπολογίσουμε την τιμή της αντίστασης όταν περάσει από ρεύμα 20 A και υποβληθεί σε ddp 40 V, χρησιμοποιώντας τον τύπο του πρώτου νόμου του Ohm:
\(U=R\cdot i\)
\(40=R\cdot20\)
\(\frac{40}{\ 20}=R\)
\(2\mathrm{\Omega}=R\)
Θα χρησιμοποιήσουμε τον ίδιο τύπο για να βρούμε το ddp στους ακροδέκτες όταν η αντίσταση διέρχεται από ρεύμα 4 Α.
\(U=R\cdot i\)
\(U=2\cdot4\)
\(U=8\V\)
Από την Pâmella Raphaella Melo
Καθηγητής Φυσικής
Πηγή: Σχολείο Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-de-ohm.htm
