Закон Ома, безусловно, является одним из наиболее важных математических соотношений между напряжением, током и сопротивлением. Закон Ома определяет соотношение между напряжением на нагрузке (сопротивлении) и протекающим через нее током. В этом посте будет обсуждаться, что такое Закон Ома, понимание его с помощью простой схемы, единиц измерения, треугольника закона Ома и когда он неприменим.
Взаимосвязь между током, напряжением и сопротивлением известна как Закон Ома. Георг Симон Ом открыл Закон Ома в 1827 году. Этот закон используется для изучения электрических цепей.
Он объясняет, что разность потенциалов между двумя точками цепи равна произведению тока, протекающего между этими двумя точками, на общее сопротивление всех электрических компонентов, существующих между обеими точками.
Чем больше напряжение батареи, тем выше будет ток. Аналогично, при большем сопротивлении ток будет меньше. Кстати, калькулятор закона Ома доступен на страницах специализированного сайта.
Что такое закон Ома
Закон Ома гласит, что “Ток, протекающий через две точки в проводнике, прямо пропорционален разности потенциалов (напряжений) в этих двух точках”.
Где,
- I = Ток , протекающий по проводнику
- В = напряжение , измеренное на проводнике.
- R = рассчитанное сопротивление проводника. R в этом соотношении является постоянным и не зависит от тока.
Единицы измерения в законе Ома
Факторами, требующими измерения в соответствии с законом Ома, являются ток, Сопротивление и напряжение. Их обозначение, единица измерения и сокращение единицы измерения приведены ниже: –
Понимание закона Ома с помощью простой схемы
Закон Ома – простой и полезный инструмент для анализа электрических цепей. Он часто используется при изучении электричества и электроники.
В приведенной выше схеме имеется только один источник напряжения (батарея) и только один источник сопротивления току (лампочка накаливания). Идентификация любых двух величин очень упрощает применение закона Ома. В законе Ома есть три величины (фактора). Если вам известны значения любых двух величин в цепи, то вы можете легко найти третью, используя закон Ома.
Чтобы лучше понять это, давайте возьмем пример. В приведенной ниже схеме приведены значения напряжения и сопротивления. Нам нужно найти значение тока.
Поскольку мы уже знаем формулу Закона Ома, т. е. :
Складывая значения напряжения и Сопротивления из приведенной выше схемы, мы получаем:
Треугольник Закона Ома
Треугольник закона Ома – это простой способ запомнить соотношение напряжения, тока и сопротивления. С его помощью можно найти любую из трех величин, учитывая, что две другие известны.
В этом случае величины E, I и R расположены треугольником, как показано на рисунке выше. Напряжение (E) находится вверху, а две другие величины, т.е. ток (I) и сопротивление (R), расположены внизу бок о бок по горизонтали. Разделение между верхней и нижней секциями указывает на деление, а линия, разделяющая левую и правую секции, указывает на умножение.
Когда Закон Ома неприменим
Закон Ома является скорее эмпирическим законом, чем фундаментальным. Эмпирические законы – это законы, которые устанавливаются на основе определенных наблюдений. Основное допущение в этом законе заключается в том, что общее сопротивление постоянно. Хотя этот закон работает большую часть времени, он неприменим для тех проводников / компонентов, которые не являются омическими по своей природе.
Неомические проводники / компоненты – это те, сопротивление которых изменяется с изменением температуры. Они также известны как нелинейные элементы. Закон Ома неприменим ко всем электрическим / электронным устройствам, которые содержат в своей схеме любой из следующих компонентов:
- Вольфрамовая нить накаливания (в лампах накаливания)
- Вакуумные трубки
- Полупроводники
- Транзисторы
- Жидкие электролиты
- Термисторы
- Катушки индуктивности с железным сердечником
- Трансформаторы