Як формулюється закон ома
Закон Ома часто висловлюється формулою I = U / R, де I- сила струму в ділянці ланцюга, U - напруга на кінцях цієї ділянки, R - опір ділянки кола (розмірності ампер, вольт, ом). Але є і його наслідки, які можна використовувати при вирішенні різного роду завдань, наприклад, таких:
знайти потужність споживача електроенергії, якщо відомо, що його напруга дорівнює 200 В, а опір дорівнює 100 Ом. Якщо взяти до уваги, що потужність визначається формулою P = I * U, то висловивши з формули закону Ома значення для струму, отримаємо
P = U ^ 2 / R. Підставляючи в неї задані значення, знаходимо, що P = 200 ^ 2/100 = 400 Вт. Іншим цікавим наслідком є можливість визначити потужності, споживані, наприклад, послідовно включеними опорами. Нехай є два опору R1 = 100 ом і R2 = 10 ом, які включені послідовно і вся ланцюг підключена до джерела напруги 220 В. Які потужності будуть виділятися, тобто споживатися кожним з опорів? Знаходимо загальний опір все ланцюга. Воно дорівнює сумі опорів R1 і R2, тобто 110 ом. Знаходимо струм в ланцюзі, він дорівнює 220/110 = 2 А. Цей струм тече через обидва опору, тому він створить на кожному з них падіння напруги, рівне U1 = 2 * R1 = 200 В, U2 = 2 * R2 = 20 В. після цього знайдені напруги потрібно підставити в формулу P = U * I, і отримати P1 = U1 * 2 = 400 Вт, P2 = U2 * 2 = 40 Вт. Загальна потужність споживання складе 440 Вт.
Михайло Білодід [21.5K]
Правильне формулювання закону Ома: Сила струму в провіднику прямо пропорційна додається до провідника напрузі, причому коефіцієнт пропорційності залежить від матеріалу і геометричних розмірів провідника і називається провідністю. Найчастіше застосовують величину, зворотну провідності - опір.
Мені подобаються Ваші відповіді на наукові питання. Спасибі, Михайло! - 3 роки тому
11 місяців тому
Додавання до попередньої відповіді. Одна з наочних формулювань показана на картинці. Англомовні написи можна не перекладати, вони і так зрозумілі.
Є шкільне визначення: для ділянки ланцюга струм (I), що протікає по цій ділянці, прямо пропорційний різниці потенціалів на його кінцях (напрузі U) і обернено пропорційний опору (R) цієї ділянки:
Є ще одне визначення, набагато краще підходить до того, що дійсно спостерігається на практиці. Про нього вже писали, але формулювання є різні. Ось одна з них.
Якщо фізик візьме шматок виключно однорідної (по діаметру, металу, домішкам і т.п.) дроту, приєднати його до виключно стабільному джерела постійної напруги (в лабораторіях користуються такими джерелами - елементами Вестона), а для вимірювання різниці потенціалу та струму використовує цифрові прилади високого класу, що дають мінімальну похибка, то якщо цей фізик має досить великий досвід роботи і буде ретельно стежити, щоб температура провідника залишалася строго постійною, то струм в ланцюзі у нього буде набли даткови (але з хорошою точністю) пропорційний напрузі. Ввівши емпіричні поправки, фізик зможе домогтися кращого, майже лінійного (!), Співвідношення між струмом і напругою.
Всі формулювання, які тут (і в підручниках) наведені, страждають недоліком: при спробі виміряти щось практично на підставі цього закону виходять розбіжності. І фізики давно зрозуміли, що формулювання закону Ома необхідно виправити і уточнити. Наприклад, так. Якщо взяти ретельно відпалені і хімічно виключно однорідні провідники, дуже хороший джерело постійної напруги (типу елемента Вестона) і висококласні цифрові прилади для вимірювання напруги і струму, то у фізика-експериментатора з великим досвідом роботи відношення різниці потенціалів на кінцях випробуваного провідника до сили протікає через нього струму дорівнюватиме, після введення відповідних поправок, постійної величини.
Начитаний Даг [9.3K]
9 місяців тому
Так звучить закон Ома для ділянки кола, і проходять його в 8 класі на уроці фізики. Мені особисто в моїй подальшій роботі знадобився цей закон. Однак в школі не вважав за потрібне вникнути в його поняття. Тому з часом довелося заново вивчити, на зразок простий але дуже важливий закон для електричних ланцюгів.
У водопровідній трубі все йде так, що чим вище тиск води, тим відносно велика частка енергії витрачається на подолання опору в трубах, оскільки в них посилюється турбулентність потоку. З цього виходив Ом, приступаючи до дослідів з вимірювання залежності сили струму від напруги. І дуже скоро з'ясувалося, що нічого подібного в електричних провідниках не відбувається: опір речовини електричного струму зовсім не залежить від прикладеної напруги. У цьому, по суті, і полягає закон Ома, який (для окремої ділянки ланцюга) записується дуже просто:
де V - напруга, прикладена до ділянки кола, I - сила струму, а R - електричний опір ділянки кола.