THE Перший закон Ома постулює, що якщо в a електричне коло складається з резистора, без зміни температури, ми підключаємо електричну напругу, резистор буде перетинатися електричним струмом. Через нього ми сприймаємо пропорційність між напругою, опором і електричним струмом, і якщо ми збільшимо значення однієї з цих величин, інші також постраждають.
Дізнайтеся більше: Яка швидкість електричного струму?
Короткий зміст першого закону Ома
Перший закон Ома стверджує, що якщо до резистора при постійній температурі прикласти різницю потенціалів, через нього буде проходити електричний струм.
Це демонструє зв'язок між Електрична напруга, електричний опір і електричний струм.
Електричний резистор - це частина обладнання, яке контролює, скільки струму буде протікати через електричне коло.
Електричні резистори можуть бути омічними або неомічними, обидва з опором, який можна розрахувати за допомогою Закони Ома.
Всі електричні резистори мають властивість електричного опору.
Використовуючи формулу першого закону Ома, ми знаходимо, що опір дорівнює поділу між напругою та електричним струмом.
Для омічного резистора графіком першого закону Ома є пряма лінія.
Для неомічного резистора графіком першого закону Ома є крива.
Перший і другий закони Ома забезпечують обчислення електричного опору, але відносять його до різних величин.
Відео про перший закон Ома
Що говорить перший закон Ома?
Перший закон Ома говорить нам, що коли ми прикладаємо до двох терміналів a електричний резистор, à температура постійна, різниця потенціалів (електрична напруга), через нього буде проходити електричний струм, як ми бачимо нижче:
Крім того, через його формулу ми розуміємо, що електричний опір пропорційний електричній напрузі (ddp або електричній різниці потенціалів), але обернено пропорційний електричному струму. Отже, якщо ми збільшимо напругу, опір також збільшиться. Однак якщо ми збільшимо силу струму, опір зменшиться.
\(R\propto U\ \)
\(R\propto\frac{1}{i}\)
Що таке резистори?
резистори є електричні пристрої з функцією контролю проходження електричного струму в електричному ланцюзі, перетворюючи електричну енергію з електричної напруги в Термальна енергія або тепло, який відомий як ефект Джоуля.
Якщо резистор відповідає першому закону Ома, ми називаємо його резистором. омічний резистор, але якщо він не дотримується першого закону Ома, він отримує номенклатуру неомічний резистор, незалежно від його типу. Обидва резистора розраховуються за формулами закону Ома. Більшість пристроїв мають у своїй схемі неомічні резистори, як у випадку з калькуляторами та стільниковими телефонами.
Що таке електричний опір?
Електричний опір — це фізична властивість електричних резисторів для передачі електричного струму до решти електричного кола. Це символізується квадратом або зигзагом у схемах:
Читайте також: Коротке замикання — коли електричний струм не зустрічає жодного опору в електричному ланцюзі
Формула першого закону Ома
Першому закону Ома відповідає формула:
\(R=\frac{U}{i}\)
Його можна переписати так:
\(U=R\cdot i\)
u → різниця потенціалів (ddp), вимірюється у вольтах [В].
Р → електричний опір, виміряний в Омах [Ω].
i → електричний струм, виміряний в Амперах [A].
приклад:
Резистор 100 Ом має електричний струм \(20\ мА\) перетинаючи його. Визначте різницю потенціалів на затискачах цього резистора.
роздільна здатність:
Ми використаємо формулу першого закону Ома, щоб знайти ddp:
\(U=R\cdot i\)
\(U=100\cdot20\ м\)
О м в \(20\ мА\) означає мікро, що варте \({10}^{-3}\), потім:
\(U=100\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2000\cdot{10}^{-3}\)
перетворюючись на науковий запис, ми маємо:
\(U=2\cdot{10}^3\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2\cdot{10}^{3-3}\)
\(U=2\cdot{10}^0\)
\(U=2\cdot1\)
\(U=2\V\)
ddp між клемами резистора становить 2 вольта.
Перші графіки закону Ома
Графік першого закону Ома залежить від того, чи ми працюємо з омічним чи неомічним резистором.
Графік омічного резистора
Графік для омічного резистора, який підкоряється першому закону Ома, поводиться як пряма лінія, як ми бачимо нижче:
Працюючи з графіками, ми можемо обчислити електричний опір двома способами. Перший полягає в підставі даних про струм і напругу у формулу першого закону Ома. Другий – через тангенс кута θ за формулою:
\(R=tan{\theta}\)
Р → електричний опір, виміряний в Омах [Ω].
θ → кут нахилу лінії, виміряний у градусах [°].
приклад:
Користуючись графіком, знайдіть значення електричного опору.
роздільна здатність:
Оскільки нам не дали відомостей про значення електричного струму і напруги, то знайдемо опір через тангенс кута:
\(R=\tan{\theta}\)
\(R=tan45°\)
\(R=1\mathrm{\Omega}\)
Отже, електричний опір дорівнює 1 Ом.
Графік неомічного резистора
Графік для неомічного резистора, який не підкоряється першому закону Ома, поводиться як крива, як ми можемо бачити на графіку нижче:
Відмінності між першим законом Ома та другим законом Ома
Хоча перший і другий закони Ома дають формулу для електричного опору, вони мають відмінності щодо величин, які ми пов’язуємо з електричним опором.
Перший закон Ома: наводить зв'язок електричного опору з електричною напругою та електричним струмом.
Другий закон Ома: повідомляє, що електричний опір змінюється в залежності від питомий електричний опір і розміри провідника. Чим більший питомий електричний опір, тим більший опір.
Також знайте: 10 основних фізичних рівнянь для Enem
Розв'язані вправи з першого закону Ома
питання 1
(Вунесп) Номінали лампи розжарювання, яка використовується в ліхтарику, складають: 6,0 В; 20 мА. Це означає, що електричний опір вашої нитки:
A) 150 Ом, завжди, з увімкненою або вимкненою лампою.
Б) 300 Ом, завжди, з увімкненою або вимкненою лампою.
C) 300 Ω з увімкненою лампою та має набагато вище значення, коли лампа вимкнена.
D) 300 Ω з увімкненою лампою та має значно нижче значення, коли лампа вимкнена.
E) 600 Ω з увімкненою лампою та має набагато більше значення, коли лампа вимкнена.
роздільна здатність:
Альтернатива Д
Використовуючи перший закон Ома:
\(U=R\cdot i\)
\(6=R\cdot20\ м\)
О м в \(20\ мА\) означає мікро, що варте \({10}^{-3}\), потім:
\(6=R\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(R=\frac{6}{20\cdot{10}^{-3}}\)
\(R=\frac{0,3}{{10}^{-3}}\)
\(R=0,3\cdot{10}^3\)
\(R=3\cdot{10}^{-1}\cdot{10}^3\)
\(R=3\cdot{10}^{-1+3}\)
\(R=3\cdot{10}^2\)
\(R=300\ \mathrm{\Omega}\)
Опір змінюється залежно від температури, тому, оскільки температура нитки нижча, коли лампочка вимкнена, опір також буде меншим.
питання 2
(Унеб-БА) Через омічний резистор, підданий ddp 40 В, проходить електричний струм силою 20 А. Коли струм, що протікає через нього, дорівнює 4 А, ddp, у вольтах, на його затискачах буде:
а) 8
Б) 12
В) 16
Г) 20
E) 30
роздільна здатність:
Альтернатива А
Ми обчислимо номінал резистора, коли через нього проходить струм 20 А та піддається ddp 40 В, використовуючи формулу першого закону Ома:
\(U=R\cdot i\)
\(40=R\cdot20\)
\(\frac{40}{\ 20}=R\)
\(2\mathrm{\Omega}=R\)
Ми використаємо ту саму формулу, щоб знайти ddp на клемах, коли через резистор пропускають струм 4 А.
\(U=R\cdot i\)
\(U=2\cdot4\)
\(U=8\V\)
Памелла Рафаелла Мело
Вчитель фізики
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-de-ohm.htm
