Закон ома для ділянки кола говорить ток прямо пропорційний напрузі і обернено пропорційний

Головна | Про нас | Зворотній зв'язок

Якщо збільшити в кілька разів напруга, що діє в електричному ланцюзі, то струм в цьому ланцюгу збільшиться в стільки ж разів. А якщо збільшити в кілька разів опір ланцюга, то струм в стільки ж разів зменшиться. Подібно до цього водяний потік в трубі тим більше, чим сильніше тиск і чим менше опір, який чинить труба руху води.

Щоб висловити закон Ома математично найпростіше, вважають, що опір провідника, в якому при напрузі 1 В проходить струм 1 А, дорівнює 1 Ом.

Струм в амперах можна завжди визначити, якщо розділити напруга в вольтах на опір в Омасі. Тому закон Ома для ділянки кола записується такою формулою:

Розрахунки, що виконуються за допомогою закону Ома для ділянки ланцюга, будуть правильні в тому випадку, коли напруга виражено в вольтах, опір в Омасі і ток в амперах. Якщо використовуються кратні одиниці вимірювань цих величин (наприклад, міліампер, мілівольт, мегаом і т. Д.), То їх слід перевести відповідно в ампер, вольти і оми. Щоб підкреслити це, іноді формулу закону Ома для ділянки ланцюга пишуть так:

Можна також розраховувати струм в міліампер і мікроамперах, при цьому напруга має бути виражене в вольтах, а опір - в кілоомах і мегаомах відповідно.

Закон Ома справедливий для будь-якої ділянки ланцюга. Якщо потрібно визначити струм в даній ділянці ланцюга, то необхідно напруга, що діє на цій ділянці (рис. 1), розділити на опір саме цієї ділянки.

Рис 1. Застосування закону Ома для ділянки ланцюга

Наведемо приклад розрахунку струму за законом Ома. Нехай потрібно визначити струм в лампі, що має опір 2,5 Ом, якщо напруга, прикладена до лампи, становить 5 В. Розділивши 5 В на 2,5 Ом, отримаємо значення струму, що дорівнює 2 А. У другому прикладі визначимо струм, який буде протікати під дією напруги 500 в в ланцюзі, опір якої дорівнює 0,5 МОм. Для цього висловимо опір в Омасі. Розділивши 500 В на 500 000 Ом, знайдемо значення струму в ланцюзі, що дорівнює 0,001 А чи 1 мА.

Часто, знаючи струм і опір, визначають за допомогою закону Ома напруга. Запишемо формулу для визначення напруги

З цієї формули видно, що напруга на кінцях цієї ділянки ланцюга прямо пропорційно току і опору. Сенс цієї залежності зрозуміти неважко. Якщо не змінювати опір ділянки кола, то збільшити струм можна тільки шляхом збільшення напруги. Значить при постійному опорі більшого току відповідає більша напруга. Якщо ж треба отримати один і той же струм при різних опорах, то при більшому опорі має бути відповідно більша напруга.

Напруга на ділянці кола часто називають падінням напруги. Це нерідко призводить до непорозуміння. Багато хто думає, що падіння напруги є якесь втрачене непотрібну напругу. Насправді ж поняття напруга і падіння напруги рівнозначні.

Розрахунок напруги за допомогою закону Ома можна показати на наступному прикладі. Нехай через ділянку ланцюга з опором 10 кому проходить струм 5 мА і потрібно визначити напругу на цій ділянці.

Помноживши I = 0,005 А на R -10000 Ом, отримаємо напругу, рівну 50 В. Можна було б отримати той же результат, помноживши 5 мА на 10 кОм: U = 50 В

В електронних пристроях ток зазвичай виражається в міліампер, а опір - в кілоомах. Тому зручно в розрахунках за законом Ома застосовувати саме ці одиниці вимірювань.

Згідно із законом Ома розраховується також опір, якщо відомо напруга і струм. Формула для цього випадку пишеться наступним чином: R = U / I.

Опір завжди є відношенням напруги до струму. Якщо напруга збільшити або зменшити в кілька разів, то струм збільшиться чи зменшиться в таке ж число раз. Відношення напруги до струму, рівний опору, залишається незмінним.

Не слід розуміти формулу для визначення опору в тому сенсі, що опір даного провідника залежить відтоку і напруги. Відомо, що воно залежить від довжини, площі перетину і матеріалу провідника. За зовнішнім виглядом формула для визначення опору нагадує формулу для розрахунку струму, але між ними є принципова різниця. Струм в даній ділянці ланцюга дійсно залежить від напруги і опору і змінюється при їх зміні. А опір даної ділянки ланцюга є величиною постійною, що не залежить від зміни напруги і струму, але рівною відношенню цих величин.

Коли один і той же струм проходить в двох ділянках ланцюга, а напруги, прикладені до них, різні, то ясно, що ділянка, до якого прикладено більшу напругу, має відповідно більший опір. А якщо під дією одного і того ж напруги в двох різних ділянках ланцюга проходить різний струм, то менший струм завжди буде на тій ділянці, який має більший опір. Все це випливає з основної формулювання закону Ома для ділянки ланцюга, т. Е. З того, що струм тим більше, чим більше напруга і чим менше опір.

Розрахунок опору за допомогою закону Ома для ділянки ланцюга покажемо на наступному прикладі. Нехай потрібно знайти опір ділянки, через який при напрузі 40 В проходить струм 50 мА. Висловивши ток в амперах, отримаємо I = 0,05 А. Розділимо 40 на 0,05 і знайдемо, що опір становить 800 Ом.

Закон Ома можна наочно представити у вигляді так званої вольт-амперної характеристики. Як відомо, пряма пропорційна залежність між двома величинами є пряму лінію, що проходить через початок координат. Таку залежність прийнято називати лінійної.