DE Ohms första lag postulerar att om i en elektrisk krets sammansatt av ett motstånd, utan temperaturvariation, ansluter vi en elektrisk spänning, motståndet kommer att korsas av en elektrisk ström. Genom den uppfattar vi proportionalitetsförhållandet mellan spänning, resistans och elektrisk ström, och om vi ökar värdet på en av dessa storheter kommer även de andra att påverkas.
Veta mer: Vad är hastigheten för elektrisk ström?
Sammanfattning av Ohms första lag
Ohms första lag säger att om en potentialskillnad appliceras på ett motstånd vid konstant temperatur, kommer en elektrisk ström att flyta genom den.
Det visar förhållandet mellan Elektrisk spänning, elektrisk resistans och elektrisk ström.
Det elektriska motståndet är en utrustning som styr hur mycket ström som kommer att flyta genom den elektriska kretsen.
Elektriska motstånd kan vara ohmska eller icke-ohmiska, båda med resistans som kan beräknas av Ohms lagar.
Alla elektriska motstånd har egenskapen elektriskt motstånd.
Med hjälp av Ohms första lagformel finner vi att resistansen är lika med uppdelningen mellan spänning och elektrisk ström.
För ett ohmskt motstånd är grafen för Ohms första lag en rät linje.
För ett icke-ohmiskt motstånd är grafen för Ohms första lag en kurva.
Den första och andra Ohms lag ger beräkningen av elektriskt motstånd, men relaterar det till olika storheter.
Video om Ohms första lag
Vad säger Ohms första lag?
Ohms första lag säger oss att när vi tillämpar de två terminalerna av a elektriskt motstånd, à temperatur konstant, en potentialskillnad (elektrisk spänning), den kommer att passeras av en elektrisk ström, som vi kan se nedan:
Dessutom, genom sin formel, inser vi att det elektriska motståndet är proportionellt mot den elektriska spänningen (ddp eller elektrisk potentialskillnad), men omvänt proportionell mot den elektriska strömmen. Så om vi ökar spänningen kommer också motståndet att öka. Men om vi ökar strömmen kommer motståndet att minska.
\(R\propto U\ \)
\(R\propto\frac{1}{i}\)
Vad är motstånd?
motstånd är elektriska anordningar med funktionen att kontrollera passagen av elektrisk ström i en elektrisk krets, omvandlar den elektriska energin från den elektriska spänningen till Värmeenergi eller värme, som är känt som joule effekt.
Om ett motstånd respekterar Ohms första lag, kallar vi det ett motstånd. ohmskt motstånd, men om den inte respekterar Ohms första lag, får den nomenklaturen för icke-ohmskt motstånd, oavsett vilken typ det är. Båda motstånden beräknas med Ohms lagformler. De flesta enheter har icke-ohmska motstånd i sin krets, vilket är fallet med miniräknare och mobiltelefoner.
Vad är elektriskt motstånd?
Elektriskt motstånd är den fysiska egenskap som elektriska motstånd har för att innehålla överföringen av elektrisk ström till resten av den elektriska kretsen. Det symboliseras av en kvadrat eller sicksack i kretsarna:
Läs också: Kortslutning — när den elektriska strömmen inte stöter på någon form av motstånd i den elektriska kretsen
Ohms första lagformel
Formeln som motsvarar Ohms första lag är:
\(R=\frac{U}{i}\)
Det kan skrivas om som:
\(U=R\cdot i\)
u → potentialskillnad (ddp), mätt i volt [V].
R → elektriskt motstånd, mätt i Ohm [Ω].
i → elektrisk ström, mätt i Ampere [A].
Exempel:
Ett 100 Ω motstånd har en elektrisk ström på \(20\ mA\) korsar den. Bestäm potentialskillnaden mellan terminalerna på detta motstånd.
Upplösning:
Vi kommer att använda Ohms första lagformel för att hitta ddp:
\(U=R\cdot i\)
\(U=100\cdot20\ m\)
O m i \(20\ mA\) betyder mikro, vilket är värt \({10}^{-3}\), sedan:
\(U=100\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2000\cdot{10}^{-3}\)
förvandlas till vetenskaplig notation, vi har:
\(U=2\cdot{10}^3\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2\cdot{10}^{3-3}\)
\(U=2\cdot{10}^0\)
\(U=2\cdot1\)
\(U=2\V\)
ddp mellan resistorterminalerna är 2 volt.
Ohms första laggrafer
Grafen för Ohms första lag beror på om vi arbetar med ett ohmskt motstånd eller ett icke-ohmskt motstånd.
Grafik av ett ohmskt motstånd
Grafen för ett ohmskt motstånd, ett som följer Ohms första lag, beter sig som en rät linje, som vi kan se nedan:
När vi arbetar med grafer kan vi beräkna elektriskt motstånd på två sätt. Den första är genom att ersätta ström- och spänningsdata i Ohms första lagformel. Den andra är genom tangenten till vinkeln θ, med formeln:
\(R=tan{\theta}\)
R → elektriskt motstånd, mätt i Ohm [Ω].
θ → linjens lutningsvinkel, mätt i grader [°].
Exempel:
Använd grafen för att hitta värdet på det elektriska motståndet.
Upplösning:
Eftersom vi inte fick information om värdena för elektrisk ström och spänning, kommer vi att hitta resistansen genom tangenten av vinkeln:
\(R=\tan{\theta}\)
\(R=tan45°\)
\(R=1\mathrm{\Omega}\)
Så det elektriska motståndet är 1 Ohm.
Graf över ett icke-ohmskt motstånd
Grafen för ett icke-ohmiskt motstånd, det som inte följer Ohms första lag, beter sig som en kurva, som vi kan se i grafen nedan:
Skillnader mellan Ohms första lag och Ohms andra lag
Även om de första och andra Ohms lagar ger formeln för elektriskt motstånd, har de skillnader i förhållande till de storheter vi relaterar till elektriskt motstånd.
Ohms första lag: ger förhållandet mellan elektriskt motstånd och elektrisk spänning och elektrisk ström.
Ohms andra lag: informerar om att det elektriska motståndet varierar beroende på elektrisk resistans och ledarmått. Ju högre elektrisk resistivitet, desto större resistans.
Vet också: 10 grundläggande fysikekvationer för Enem
Lösta övningar på Ohms första lag
fråga 1
(Vunesp) De nominella värdena för en glödlampa, som används i en ficklampa, är: 6,0 V; 20 mA. Detta betyder att din glödtråds elektriska resistans är:
A) 150 Ω, alltid, med lampan på eller av.
B) 300 Ω, alltid, med lampan på eller av.
C) 300 Ω med lampan på och har ett mycket högre värde när den är släckt.
D) 300 Ω med lampan på och har ett mycket lägre värde när den är av.
E) 600 Ω med lampan på och har ett mycket högre värde när den är släckt.
Upplösning:
Alternativ D
Använder Ohms första lag:
\(U=R\cdot i\)
\(6=R\cdot20\ m\)
O m i \(20\ mA\) betyder mikro, vilket är värt \({10}^{-3}\), sedan:
\(6=R\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(R=\frac{6}{20\cdot{10}^{-3}}\)
\(R=\frac{0.3}{{10}^{-3}}\)
\(R=0,3\cdot{10}^3\)
\(R=3\cdot{10}^{-1}\cdot{10}^3\)
\(R=3\cdot{10}^{-1+3}\)
\(R=3\cdot{10}^2\)
\(R=300\ \mathrm{\Omega}\)
Motståndet varierar med temperaturen, så eftersom temperaturen på glödtråden är lägre när glödlampan är avstängd blir också motståndet lägre.
fråga 2
(Uneb-BA) Ett ohmskt motstånd, när det utsätts för en ddp på 40 V, korsas av en elektrisk ström med intensiteten 20 A. När strömmen som flyter genom den är lika med 4 A, kommer ddp, i volt, vid dess terminaler att vara:
a) 8
B) 12
C) 16
D) 20
E) 30
Upplösning:
Alternativ A
Vi kommer att beräkna värdet på motståndet när det passerar genom en ström på 20 A och utsätts för ddp på 40 V, med hjälp av formeln för Ohms första lag:
\(U=R\cdot i\)
\(40=R\cdot20\)
\(\frac{40}{\ 20}=R\)
\(2\mathrm{\Omega}=R\)
Vi kommer att använda samma formel för att hitta ddp över terminalerna när motståndet passerar genom en ström på 4 A.
\(U=R\cdot i\)
\(U=2\cdot4\)
\(U=8\V\)
Av Pâmella Raphaella Melo
Fysikalärare
Källa: Brasilien skola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-de-ohm.htm
