Каждая единица измерения названа в честь известного инженера-экспериментатора. Это Ампер — француз Андре М. Ампер, Вольта — итальянец Алессандро Вольта и Ом — немец Георг Симон Ом.
Закон Ома для «чайников»: понятие, формула, объяснение
Говорят: «Если вы не знаете закон Ома, вы находитесь дома». Так что давайте выучим (и запомним), что это за закон, и отправимся на прогулку.
Как распознать закон Ома? Вы должны понять, что это такое в его определении. И начать нужно с определений тока, напряжения и силы сопротивления.
Сила тока I
Даже ток, протекающий в трубопроводе. Другими словами, происходит направленное движение заряженных частиц — допустим, электронов. Каждый электрон имеет элементарный заряд (E = -1,60217662 x 10 -19 кулонов). В этом случае над определенной поверхностью за определенный период времени проходит удельный заряд, равный сумме всех проходящих зарядов электронов.
Отношение заряда ко времени называется энергоемкостью. Чем больше нагрузка, проходящая через проводник за определенный период времени, тем выше сила тока. Ток измеряется в амперах.
Напряжение U, или разность потенциалов
Именно это и приводит в движение электроны. Электрический потенциал описывает способность переносить нагрузку из одной точки в другую. Таким образом, между двумя точками трубопровода существует разность потенциалов, и электрическое поле выполняет работу по транспортировке груза.
Величина натуральной величины, равная эффективной работе электрического поля при перемещении заряда, называется напряжением. Он измеряется в вольтах. Вольт совершает работу, равную 1 джоулю, при перемещении нагрузки в 1 кл.
Сопротивление R
Известно, что в проводнике существует ток. Пусть это будет провод определенного типа. По мере движения по проволоке под действием поля электроны сталкиваются с отдельными элементами проволоки, проволока нагревается, люди в кристаллической решетке начинают вибрировать, и электроны перемещают еще больше материи. Это явление известно как сопротивление. Он зависит от температуры, материала и поперечного сечения трубопровода и измеряется в омах.
Мемориал Джорджа Саймона Ома.
Формулировка и объяснение закона Ома
Закон немецкого учителя Георга Ома очень прост. Он говорит:.
Ток в цепи прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению.
Георг Ом вывел этот закон экспериментально (эмпирически) в 1826 году. Конечно, чем больше сопротивление в части цепи, тем меньше ток. Соответственно, чем выше напряжение, тем выше ток.
Кстати, для читателей действует 10% скидка на все виды работ.
Эта формулировка закона Ома наиболее проста и лучше всего подходит для участков цепи. Когда мы говорим «участок контура», мы имеем в виду, что это однородный участок, на котором отсутствует предложение ЭЭД. Проще говоря, в этой секции есть резисторы, но нет батарей для обеспечения тока.
При рассмотрении метода Ома с полной цепью формулировка немного отличается.
Предположим, у нас есть схема с источником питания, который вырабатывает напряжение и сопротивление.
Закон имеет следующую форму
Описание закона Ома применительно к полым цепям фактически отличается от описания в разделе «Цепи». Как видите, сопротивление представляет собой сумму внутреннего сопротивления самого резистора и источника тока, а вместо напряжения в типе появляется тип мощности источника.
Кстати, о том, что такое NES, вы можете прочитать в другой нашей статье.
Как понять закон Ома?
Чтобы понять интуитивно понятный закон Ома, давайте рассмотрим соотношение представления электрического тока в виде жидкости. Именно это имел в виду Георг Ом, когда проводил эксперименты, которые привели к открытию его одноименного закона.
Представьте, что ток — это не движение заряженных частиц в канале, а движение потока воды в трубе. Сначала вода подается в водяной насос, откуда под действием динамической энергии вода поворачивается вниз и поступает в трубу. Кроме того, чем выше водяной насос, тем быстрее вода поступает в трубу.
Поэтому скорость движения воды (ток в трубе) тем больше, чем выше потенциальная энергия воды (разность потенциалов).
Ток прямо пропорционален напряжению.
Теперь перейдем к сопротивлению. Гидравлическое сопротивление — это сопротивление трубы, обусловленное диаметром трубы и шероховатостью стенок. Разумно предположить, что чем больше диаметр, тем меньше сопротивление трубы и тем больше воды проходит через ее сечение (больше ток).
Ток обратно пропорционален сопротивлению.
Такая аналогия может быть проведена только для базового понимания закона Ома. Несмотря на то, что его первоначальная форма представляет собой довольно схематичный подход, он находит прекрасное применение.
Фактически, сопротивление материала обусловлено колебаниями атомов в кристаллической решетке, а ток — движением свободных носителей заряда. В металлах свободными носителями являются электроны, взятые с атомных орбиталей.
В этой статье мы попытались объяснить закон Ома простыми словами. Знание этих, казалось бы, простых вещей поможет вам на экзаменах. Конечно, мы привели самую простую формулировку закона Ома и не будем сейчас углубляться в лабиринты высшей физики, где речь идет об активном и реактивном сопротивлении и других сложностях.
Если вам нужна помощь, вы будете очень рады получить ее от нашей студенческой службы. Наконец, мы рекомендуем вам посмотреть наше видео о законе Ома. Это действительно познавательно!
Иван Колобков, также известный как Джони. Он является торговцем, аналитиком и копирайтером в компании Zaochnik. Многообещающий молодой писатель. Он любит физику, необычное и творчество К. Буковски.
Резисторы получили свое особое название в корпусе, равное способности радиодетали проводить электричество. При измерении значение не должно слишком сильно отклоняться от эталонного.
Закон Ома для участка цепи и полной цепи: формулы и определения
Немецкий физик ГеоргСимон Ом (1787-1854) открыл фундаментальный закон электрических цепей.
Определение: ток I в цепи прямо пропорционален напряжению U на обоих концах цепи и обратно пропорционален сопротивлению R.
- I — сила тока (в системе СИ измеряется — Ампер)
- Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.
- Формула: I=\frac
- U — напряжение (в системе СИ измеряется — Вольт)
- Падение напряжения на участке проводника равно произведению силы тока в проводнике на сопротивление этого участка.
- Формула: U=IR
- R — электрическое сопротивление (в системе СИ измеряется — Ом).
- Электрическое сопротивление R это отношение напряжения на концах проводника к силе тока, текущего по проводнику.
- Формула R=\frac
Определение единицы сопротивления — Ом
1 Ω — это электрическое сопротивление участка проводника, по которому течет ток силой 1 (ампер) при напряжении 1 (вольт).
Определение: ток в цепи пропорционален АДР в цепи и обратно пропорционален сумме сопротивления цепи и сопротивления источника.
Уравнение I = Ј frac
- \varepsilon — ЭДС источника напряжения, В ;
- I — сила тока в цепи, А ;
- R — сопротивление всех внешних элементов цепи, Ом ;
- r — внутреннее сопротивление источника напряжения, Ом .
Как запомнить формулы закона Ома
Треугольник Ома помогает вспомнить этот закон. Искомое значение должно быть закрыто. Два других символа указывают на формулу.
.
- U — электрическое напряжение;
- I — сила тока;
- P — электрическая мощность;
- R — электрическое сопротивление
См. также.
Для интеграции знаний решайте задачи и варианты ЕГЭ по физике с ответами и пояснениями.
Ом — это единица измерения электрического сопротивления, принятая в СИ. Его материальные возможности были открыты немецким физиком Георгом-Симоном Омом. Параметр проводимости имеет свое специальное название — символ ома или Ω-символ «Ω».
Формулы для определения электрического сопротивления
Согласно закону Ома, если измерить напряжение u в проводнике и утечку величиной I, то проводник как бы делится на электрическое сопротивление r, равное u, т.е. r = u / i. Единицей электрического сопротивления по отношению к Si является ом, названный в честь немецкого природного грузинского ома. Другими словами, 1 Ω — это сопротивление трубопровода, т.е. ток силой 1 А протекает в напряжении 1 В. По этой причине электрическое сопротивление иногда называют «омическим сопротивлением».
Рисунок 2: Определение электрического сопротивления
Для очень маленьких или очень больших резисторов используются такие дополнения, как милликилометры, мегаоммы и т.д. Применяются следующие проценты
- 1 Миллиом = 1 мОм = 1*10 -3 Ом;
- 1 Килоом = 1 кОм = 1*10 3 Ом;
- 1 Мегаом = 1 МОм = 1*10 6 Ом.
Интересный факт! Электрическое сопротивление человеческого тела составляет от 20 000 Ом до 1 800 Ом.
Геометрические свойства также могут быть использованы для расчета электрического сопротивления трубопровода. Человек выглядит следующим образом (см. рис. 3): трубопровод более тонкий, а электрическое сопротивление трубопровода составляет более 1800 Ом.
- R – электрическое сопротивление проводника;
- l – длина проводника;
- S – площадь поперечного сечения проводника;
- ρ – удельное сопротивление вещества проводника (выбирается по таблицам).
Другими словами, чем тоньше и длиннее трубопровод, тем больше его сопротивление электричеству. Материал, из которого изготовлен трубопровод, также имеет большое значение.
Как измерять электрического сопротивление?
Для измерения электрического сопротивления необходимо соблюдать следующие правила
- Измерение проводить нужно параллельно элементу электрического цепи;
- Элемент должен быть обесточен;
- Элемент не должен быть подключен к электрической цепи;
- Измерение имеет смысл только для обычного резистора.
Значение омического сопротивления лучше всего определять с помощью цифрового мультиметра, чтобы избежать ошибок и неправильной адаптации.
При измерении с помощью измерительного прибора измеряемый предмет не должен быть подключен к источнику напряжения во время измерения. Измеряемый элемент должен быть удален из цепи по крайней мере с одной стороны. В противном случае параллельные элементы будут влиять на измерение.
Различные конструкции валов предлагаются различными производителями, от электромеханических до микроэлектронных. Стоит отметить, что классические омметры измеряют активную часть сопротивления (SO -Calculated Oysters).
Замер
Самый известный эфир со стабильным сопротивлением — это резистор. Поскольку этот элемент не имеет индуктивности или емкости, выходное сопротивление может быть уменьшено без потерь из-за постоянной работы других элементов схемы.
Омметры используются для контроля сопротивления проводников. Его также можно измерить с помощью электронного мультиметра с функцией лидара.
Процесс измерения иллюстрируется на примере обычного резистора.
- Выставить на мультиметре режим омметра. На приборе есть свое обозначение значка ома — это символ «Ω».
- Красный измерительный щуп подключить к контакту резистора.
- Черный измерительный щуп подключить ко второму контакту элемента.
- Полученные на дисплее прибора омы надо сравнить с маркировкой на корпусе детали.
Резисторы получили свое особое название в корпусе, равное способности радиодетали проводить электричество. При измерении значение не должно слишком сильно отклоняться от эталонного.
Важно: Этот параметр можно измерить только при выключенном контуре. Перед измерением цепи стоит проверить и разрядить напряжение на конденсаторе.
Параметр сопротивления также может использоваться для контроля непрерывности компонентов цепи. Для точного определения причины повреждения электроприбора основное внимание следует уделить сопротивлению прибора или току, при котором он функционирует. Если во время измерения рабочие параметры увеличиваются, можно сделать вывод, что в цепи имеется короткое замыкание, горящий контакт или поврежденная катушка индуктивности. При значительном снижении параметров значение тока будет увеличиваться, что приведет к истощению конденсатора, определенных сопротивлений и повышению общей температуры устройства.
Современные мультиметры имеют функцию «контроля» со звуковой сигнализацией. Эта функция может быть легко заменена режимом омметра. Омметр можно использовать для измерения непрерывности клонов электропроводки и определения целостности электродвигателей и индукционных катушек.
Часто новички используют электропроводность и рабочее напряжение для расчета тока для нормальной работы устройства. Такие расчеты можно проводить только при проектировании по типу: a = v/ohm; в уже работающих устройствах расчеты могут быть неверными, если рабочее сопротивление завышено/занижено из-за неисправных компонентов в схеме.
Закон Ома — один из фундаментальных законов физики. Если известны сопротивление и ток, можно рассчитать напряжение в цепи (U = IR). Если известны ток и напряжение, можно рассчитать сопротивление цепи (r = u/i).
Анализ простых схем с помощью закона Ома
Давайте рассмотрим, как они работают, чтобы помочь вам проанализировать простую схему.
Рисунок 1 — Пример простой схемы
В приведенной выше схеме есть только источник напряжения (батарея слева) и только источник сопротивления току (лампа справа). Это позволяет легко применять метод Ома. Если вы знаете значения двух из трех величин в этой цепи (напряжение, электричество и сопротивление), вы можете использовать метод Ома для определения третьей.
В этом первом примере цена напряжения (E) и сопротивление (R) рассматриваются для расчета величины тока (i) в цепи.
Рисунок 2 — Пример 1. Напряжение источника и сопротивление лампы известны.
Каково значение тока (i) в этой цепи?
Во втором примере, учитывая цену напряжения (E) и силу тока (i), рассчитайте сопротивление (R) цепи.
Рисунок 3 — Пример 2. Напряжение источника и ток цепи известны
Каково сопротивление (R) лампы?
В последнем примере рассчитайте значение напряжения, обеспечиваемого батареей, учитывая мощность (I) и сопротивление (R).
Рисунок 4 — Пример 3. Ток в цепи и сопротивление лампы известны.
Какое напряжение обеспечивает батарея?
Метода треугольника закона Ома
Метод Ома — это очень простой и полезный инструмент для анализа электрических цепей. Он часто используется в электротехнических и электронных исследованиях, и студенты должны его запомнить. Если тип не очень хороший, есть простые приемы, чтобы запомнить их. Это помогает узнать два других. Сначала расположите буквы E, i и r в треугольнике следующим образом.
Рисунок 5 — Треугольник закона Ома
Если вы знаете E и I и хотите определить r, удалите r из рисунка и посмотрите, что останется.
Рисунок 6 — Закон Ома для определения r
Если вы знаете e и r и хотите определить i, удалите i и посмотрите, что останется.
Рисунок 7 — Закон Ома для определения i
Наконец, если вы знаете я и r и хотите определить e, удалите e и посмотрите, что останется.
Рисунок 8 — Закон Ома для определения e
В конце концов, чтобы серьезно изучать электричество и электронику, вам придется научиться работать с типом, но эти советы облегчат запоминание ваших первых расчетов. Если вы умеете работать с типами, вам достаточно запомнить E = IR и экспортировать два других типа, когда они вам понадобятся!
