Expresia matematică a legii lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit. Conductoare de încălzire cu curent electric. Legea Joule-Lenz. Relația cu rezistența

Legea lui Ohm pentru o secțiune de circuit este o lege obținută experimental (empiric) care stabilește o legătură între puterea curentului într-o secțiune de circuit și tensiunea de la capetele acestei secțiuni și rezistența acesteia. Formularea strictă a legii lui Ohm pentru o secțiune de circuit este scrisă după cum urmează: puterea curentului din circuit este direct proporțională cu tensiunea din secțiunea sa și invers proporțională cu rezistența acestei secțiuni.

Formula legii lui Ohm pentru o secțiune de lanț este scrisă după cum urmează:

I - puterea curentului în conductor [A];

U – tensiune electrică (diferență de potențial) [V];

R este rezistența electrică (sau pur și simplu rezistența) conductorului [Ohm].

Din punct de vedere istoric, rezistența R din legea lui Ohm pentru o secțiune de circuit este considerată principala caracteristică a unui conductor, deoarece depinde numai de parametrii acestui conductor. De remarcat că legea lui Ohm în forma menționată este valabilă pentru metale și soluții (topite) de electroliți și numai pentru acele circuite în care nu există o sursă reală de curent sau sursa de curent este ideală. O sursă de curent ideală este una care nu are rezistență proprie (internă). Mai multe informații despre legea lui Ohm aplicată unui circuit cu o sursă de curent pot fi găsite în articolul nostru. Suntem de acord să luăm în considerare direcția pozitivă de la stânga la dreapta (vezi figura de mai jos). Atunci tensiunea pe secțiune este egală cu diferența de potențial.

φ 1 - potenţial la punctul 1 (la începutul secţiunii);

φ 2 - potențial în punctul 2 (și capătul secțiunii).

Dacă condiția φ 1 > φ 2 este îndeplinită, atunci tensiunea U > 0. Prin urmare, liniile de tensiune din conductor sunt direcționate din punctul 1 în punctul 2 și, prin urmare, curentul circulă în această direcție. Este această direcție a curentului pe care o vom considera pozitivă I > O.

Luați în considerare cel mai simplu exemplu de determinare a rezistenței într-o secțiune de circuit folosind legea lui Ohm. Ca rezultat al unui experiment cu un circuit electric, apare un ampermetru (un dispozitiv care arată puterea curentului) și un voltmetru. Este necesar să se determine rezistența secțiunii circuitului.

Prin definiția legii lui Ohm pentru o secțiune de lanț

Când studiază legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit din clasa a VIII-a a unei școli, profesorii pun adesea elevilor următoarele întrebări pentru a consolida materialul acoperit:

Între ce mărimi stabilește o relație Legea lui Ohm pentru o secțiune de lanț?

Răspuns corect: între curent [I], tensiune [U] și rezistență [R].

De ce depinde curentul de tensiune?

Raspuns corect: rezistenta

Cum depinde puterea curentului de tensiunea conductorului?

Răspuns corect: direct proporțional

Cum depinde curentul de rezistență?

Răspuns corect: invers proporțional.

Aceste întrebări sunt adresate astfel încât elevii din clasa a VIII-a să-și poată aminti legea lui Ohm pentru secțiunile circuitului, a cărei definiție spune că puterea curentului este direct proporțională cu tensiunea de la capetele conductorului, dacă rezistența conductorului nu este Schimbare.

Când un circuit extern este conectat la o sursă de curent, câmpul electric se propagă de-a lungul conductorului cu viteza luminii și sarcinile libere din ele intră aproape simultan în mișcare ordonată. Există curent în circuit.

Legile de bază ale curentului continuu au fost stabilite în 1826-1827 de omul de știință german Georg Ohm și, prin urmare, îi poartă numele.

Luați în considerare o secțiune neomogenă a circuitului în care acționează EMF. Notăm EMF în secțiunea 1-2 până la ε 12 și diferența de potențial aplicată la capetele secțiunii - prin φ 1 -φ 2. Lucrarea forțelor A 12 (terț și Coulomb) efectuată pe purtători de curent, conform legii conservării și transformării energiei, este egală cu căldura, proeminentă în zonă. Munca forțelor efectuate la deplasarea sarcinii în zona 1-2 este egală cu

A 12 \u003d Q \u003d q 0 ε 12 + q 0 (φ 1 -φ 2) (13.12)

În timp, căldura este eliberată în conductor

Unde
(13.14)

Prin urmare, legea lui Ohm generalizată, sau Legea lui Ohm pentru o secțiune neomogenă a unui circuit(secțiunea circuitului care conține sursa EMF), scrie:

Puterea curentului într-o secțiune neomogenă a circuitului este direct proporțională cu suma EMF și diferența de potențial la capetele acestei secțiuni și invers proporțională cu rezistența sa totală.

(13.15)

unde r este rezistența internă a sursei EMF, R este rezistența circuitului extern.

Aplicând legea generalizată a lui Ohm la una sau la alta secțiune activă a circuitului, ar trebui mai întâi să alegeți direcția de ocolire a acestei secțiuni, acceptând să considerăm unul dintre capete ca primul (cu un potențial φ 1), iar celălalt ca al doilea. (cu un potențial - φ 2). Dacă această direcție coincide cu direcția curentului care curge prin secțiune, puterea curentului este considerată pozitivă (I> 0), în caz contrar este negativă (I<0). ЭДС на рассматриваемом участке положительна тогда, когда направление обхода совпадает с направлением стороннего поля в источнике (это поле в нём направлено от отрицательного полюса к положительному); если же эти направления не совпадают, ЭДС считается отрицательной.

Din legea generalizată a lui Ohm se pot obține alte două legi.

legea lui Ohm pentru închis ( saucomplet) lanţ :

Curentul într-un circuit închis este direct proporțional cu EMF și invers proporțional cu rezistența sa totală.

(13.16)

Deoarece capetele circuitului închis sunt conectate și potențialele φ 1 și φ 2 de pe ele devin egale, atunci diferența de potențial φ 1 - φ 2 \u003d 0

Legea lui Ohm pentru un circuit închis poate fi scrisă ca

ε 12 =IR+Ir (13,17)

unde IR și Ir sunt căderea de tensiune, respectiv, în secțiunile externe și interne ale circuitului

Conexiunea surselor în baterie poate fi serială și paralelă.

Cu o conexiune în serie, două surse adiacente sunt conectate prin poli opuși.

Când este conectată în serie, EMF-ul bateriei este egal cu suma EMF-ului surselor individuale care alcătuiesc bateria.

Curentul într-un astfel de circuit

(13.18)

Dacă conectați toți polii pozitivi și negativi ai două sau surse, atunci o astfel de conexiune a surselor de energie se numește paralelă. În practică, numai sursele cu același EMF sunt întotdeauna conectate în paralel.

Cu o conexiune paralelă a surselor identice de energie electrică, FEM a bateriei este egală cu FEM a unei surse.

Apoi, conform legii lui Ohm

(13.19)

Să luăm în considerare două cazuri limită când rezistența externă se dovedește a fi fie foarte mare, fie, dimpotrivă, neglijabilă. .

R→∞ (sauR >> r). O situație similară apare atunci când circuitul extern este oprit, de exemplu. când polii sursei de curent sunt deschiși și între ei există un spațiu de aer prin care nu trece curent. Înlocuind I=0 în legea lui Ohm generalizată, obținem φ 1 - φ 2 = ε 12 . Aceasta înseamnă că tensiunea la polii unei surse de curent deschise este egală cu EMF-ul acesteia.

R→0 (sauR<<r). O situație similară apare cu un scurtcircuit. În acest caz, puterea curentului crește la o valoare

La care poate depăşi valoarea admisă pentru acest circuit. O creștere bruscă a curentului în timpul unui scurtcircuit poate duce la o eliberare mare de căldură. Puterea câmpului din interiorul bateriei dispare apoi. Firele se pot topi sau deveni foarte fierbinți și pot provoca un incendiu, iar sursa de alimentare poate fi deteriorată. Pentru a evita acest lucru, se folosesc siguranțe.

Legea lui Ohm pentru o secțiune omogenă a circuitului (o secțiune care nu conține EMF) : Curentul dintr-un conductor este direct proporțional cu tensiunea aplicată și invers proporțional cu rezistența conductorului.

Valoare

numit conductivitatea electrică a conductorului . Unitatea de unitate de conductivitate este Siemens (Sm).

Legea de bază a ingineriei electrice, cu ajutorul căreia poți studia și calcula circuite electrice, este legea lui Ohm, care stabilește relația dintre curent, tensiune și rezistență. Este necesar să-i înțelegem clar esența și să o poți folosi corect în rezolvarea problemelor practice. Adesea, greșelile sunt făcute în inginerie electrică din cauza incapacității de a aplica corect legea lui Ohm.

Legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit afirmă că curentul este direct proporțional cu tensiunea și invers proporțional cu rezistența.

Dacă tensiunea care acționează într-un circuit electric este crescută de mai multe ori, atunci curentul din acest circuit va crește cu aceeași cantitate. Și dacă creșteți rezistența circuitului de mai multe ori, atunci curentul va scădea cu aceeași cantitate. La fel, debitul de apă într-o țeavă este mai mare, cu cât presiunea este mai mare și rezistența țevii la mișcarea apei este mai mică.

În formă populară, această lege poate fi formulată după cum urmează: cu cât este mai mare tensiunea pentru aceeași rezistență, cu atât este mai mare puterea curentului și, în același timp, cu cât este mai mare rezistența pentru aceeași tensiune, cu atât este mai mică puterea curentului.

Pentru a exprima matematic mai simplu legea lui Ohm, luați în considerare asta rezistența unui conductor în care circulă un curent de 1 A la o tensiune de 1 V este de 1 ohm.

Curentul în amperi poate fi întotdeauna determinat prin împărțirea tensiunii în volți la rezistența în ohmi. De aceea Legea lui Ohm pentru o secțiune de circuit se scrie cu următoarea formulă:

I = U/R.

triunghi magic

Orice secțiune sau element al unui circuit electric poate fi caracterizat folosind trei caracteristici: curent, tensiune și rezistență.

Cum se folosește triunghiul lui Ohm:închideți valoarea dorită - celelalte două caractere vor da o formulă pentru calculul acesteia. Apropo, o singură formulă dintr-un triunghi se numește legea lui Ohm - cea care reflectă dependența curentului de tensiune și rezistență. Celelalte două formule, deși sunt consecința ei, nu au sens fizic.

Calculele legii lui Ohm pentru o secțiune de circuit vor fi corecte atunci când tensiunea este exprimată în volți, rezistența în ohmi și curentul în amperi. Dacă sunt utilizate mai multe unități din aceste cantități (de exemplu, miliamperi, milivolți, megaohmi etc.), atunci acestea ar trebui convertite în amperi, volți și, respectiv, ohmi. Pentru a sublinia acest lucru, uneori formula pentru legea lui Ohm pentru o secțiune de lanț este scrisă astfel:

amper = volt/ohm

De asemenea, puteți calcula curentul în miliamperi și microamperi, în timp ce tensiunea ar trebui exprimată în volți, iar rezistența în kiloohmi și, respectiv, megaohmi.

Alte articole despre electricitate într-o prezentare simplă și accesibilă:

Legea lui Ohm este valabilă pentru orice secțiune a circuitului. Dacă este necesar să se determine curentul într-o anumită secțiune a circuitului, atunci este necesar să se împartă tensiunea care acționează asupra acestei secțiuni (Fig. 1) la rezistența acestei secțiuni particulare.

Fig 1. Aplicarea legii lui Ohm pentru o secțiune de circuit

Să dăm un exemplu de calcul al curentului conform legii lui Ohm. Să fie necesar să se determine curentul într-o lampă având o rezistență de 2,5 ohmi, dacă tensiunea aplicată lămpii este de 5 V. Împărțind 5 V la 2,5 ohmi, obținem valoarea curentului egală cu 2 A. În al doilea exemplu , determinăm curentul, care va fi debit sub acțiunea unei tensiuni de 500 V într-un circuit a cărui rezistență este de 0,5 MΩ. Pentru a face acest lucru, exprimăm rezistența în ohmi. Împărțind 500 V la 500.000 ohmi, găsim valoarea curentului din circuit, care este egală cu 0,001 A sau 1 mA.

Adesea, cunoscând curentul și rezistența, tensiunea este determinată folosind legea lui Ohm. Să scriem formula pentru determinarea tensiunii

U=IR

Din această formulă se poate observa că tensiunea la capetele unei secțiuni date a circuitului este direct proporțională cu curentul și rezistența. Sensul acestei dependențe nu este greu de înțeles. Dacă nu modificați rezistența secțiunii circuitului, atunci puteți crește curentul numai prin creșterea tensiunii. Aceasta înseamnă că, cu rezistență constantă, mai mult curent corespunde mai multă tensiune. Dacă este necesar să se obțină același curent la diferite rezistențe, atunci cu o rezistență mai mare trebuie să existe o tensiune în mod corespunzător mai mare.

Tensiunea pe o secțiune a unui circuit este adesea denumită cadere de tensiune. Acest lucru duce adesea la neînțelegeri. Mulți oameni cred că o cădere de tensiune este un fel de tensiune inutilă irosită. De fapt, conceptele de tensiune și cădere de tensiune sunt echivalente.

Calculul tensiunii folosind legea lui Ohm poate fi prezentat în exemplul următor. Lasă un curent de 5 mA să treacă printr-o secțiune a unui circuit cu o rezistență de 10 kΩ și este necesar să se determine tensiunea în această secțiune.

Înmulțirea I \u003d 0,005 A la R -10000 ohmi, obținem o tensiune egală cu 5 0 V. Am putea obține același rezultat prin înmulțirea a 5 mA cu 10 kOhm: U \u003d 50 V

În dispozitivele electronice, curentul este de obicei exprimat în miliamperi și rezistența în kiloohmi. Prin urmare, este convenabil să folosiți aceste unități de măsură în calcule conform legii lui Ohm.

Conform legii lui Ohm, rezistența se calculează și dacă se cunosc tensiunea și curentul. Formula pentru acest caz se scrie astfel: R = U/I.

Rezistența este întotdeauna raportul dintre tensiune și curent. Dacă tensiunea crește sau scade de mai multe ori, atunci curentul va crește sau scade de același număr de ori. Raportul dintre tensiune și curent, egal cu rezistența, rămâne neschimbat.

Formula pentru determinarea rezistenței nu trebuie înțeleasă în sensul că rezistența unui conductor dat depinde de curgere și tensiune. Se știe că depinde de lungimea, aria secțiunii transversale și materialul conductorului. În aparență, formula pentru determinarea rezistenței seamănă cu formula pentru calcularea curentului, dar există o diferență fundamentală între ele.

Curentul într-o anumită secțiune a circuitului depinde într-adevăr de tensiune și rezistență și se modifică atunci când se schimbă. Și rezistența unei anumite secțiuni a circuitului este o valoare constantă, independentă de modificările tensiunii și curentului, dar egală cu raportul acestor cantități.

Când același curent curge în două secțiuni ale circuitului și tensiunile aplicate acestora sunt diferite, este clar că secțiunea la care se aplică tensiunea mai mare are o rezistență în mod corespunzător mai mare.

Și dacă, sub influența aceleiași tensiuni, un curent diferit trece în două secțiuni diferite ale circuitului, atunci un curent mai mic va fi întotdeauna în acea secțiune care are o rezistență mai mare. Toate acestea rezultă din formularea de bază a legii lui Ohm pentru o secțiune a circuitului, adică din faptul că curentul este mai mare, cu cât tensiunea este mai mare și cu atât rezistența este mai mică.

Vom arăta calculul rezistenței folosind legea lui Ohm pentru o secțiune a circuitului în exemplul următor. Să fie necesar să se afle rezistența secțiunii prin care, la o tensiune de 40 V, trece un curent de 50 mA. Exprimând curentul în amperi, obținem I \u003d 0,05 A. Împărțiți 40 la 0,05 și găsiți că rezistența este de 800 ohmi.

Legea lui Ohm poate fi vizualizată sub forma așa-numitei caracteristica volt-amper. După cum știți, o relație direct proporțională între două mărimi este o linie dreaptă care trece prin origine. O astfel de dependență se numește liniară.

Pe fig. 2 prezintă, ca exemplu, un grafic al legii lui Ohm pentru o secțiune de circuit cu o rezistență de 100 ohmi. Axa orizontală este tensiunea în volți, iar axa verticală este curentul în amperi. Scara de curent și tensiune poate fi aleasă după cum doriți. Se trasează o linie dreaptă astfel încât pentru orice punct de pe ea, raportul dintre tensiune și curent să fie de 100 ohmi. De exemplu, dacă U \u003d 50 V, atunci eu \u003d 0,5 A și R \u003d 50: 0,5 \u003d 100 Ohmi.

Orez. 2. Legea lui Ohm (caracteristica tensiunii)

Graficul legii lui Ohm pentru valori negative ale curentului și tensiunii are aceeași formă. Aceasta înseamnă că curentul din circuit curge în mod egal în ambele direcții. Cu cât rezistența este mai mare, cu atât se obține mai puțin curent la o anumită tensiune și cu atât linia dreaptă este mai plată.

Dispozitivele în care caracteristica curent-tensiune este o linie dreaptă care trece prin origine, adică rezistența rămâne constantă atunci când tensiunea sau curentul se modifică, sunt numite dispozitive liniare. Sunt folosiți și termenii circuite liniare, rezistențe liniare.

Există și dispozitive în care rezistența se modifică odată cu modificarea tensiunii sau curentului. Atunci relația dintre curent și tensiune este exprimată nu conform legii lui Ohm, ci mai complicat. Pentru astfel de dispozitive, caracteristica curent-tensiune nu va fi o linie dreaptă care trece prin origine, ci este fie o curbă, fie o linie întreruptă. Aceste dispozitive se numesc neliniare.

Diagrama mnemonică pentru legea lui Ohm

Obiectivele lecției: să înțeleagă aplicarea mărimilor fizice studiate și a mărimilor care le leagă.

Obiectivele lecției:

• Elevii ar trebui să învețe că cantitatea de căldură eliberată de un conductor cu curent este egală cu produsul dintre pătratul puterii curentului, rezistența conductorului și timpul Q = I? Rt;
• Elevii trebuie să învețe să rezolve probleme pentru găsirea cantității de căldură în situații specifice;
• Consolidarea competențelor elevilor în rezolvarea problemelor de soluționare, calitative
• și experimentale;
• Formarea unei atitudini conștiincioase față de muncă în rândul elevilor, pozitivă
• atitudine față de cunoaștere, educație a disciplinei, vederi estetice.

În timpul orelor

Actualizare de cunoștințe. Frontul sondajului.

1. Care sunt cele trei mărimi legate prin legea lui Ohm?

I, U, R; curent, tensiune, rezistență.

2. Cum este formulată legea lui Ohm?

Puterea curentului într-o secțiune de circuit este direct proporțională cu tensiunea de la capetele acestei secțiuni și invers proporțională cu rezistența acesteia.

3. Cum se scrie formula legii lui Ohm?

4. Unităţi de măsură ale mărimilor fizice incluse în legea lui Ohm.

Amperi, Volti, Ohm.

5. Cum să exprim munca curentului de ceva timp?

6. Ce se numește putere?

Pentru a afla puterea medie a curentului electric, este necesar să se împartă munca acestuia la timpul P=A/t.

8. Ce este luat ca unitate de putere?

Unitatea de putere este de 1 W, egal cu 1 J/s, 1 W=1 J/s.

9. Ce conexiune a conductorilor se numește serial?

10. Care este aceeași valoare pentru toți conductoarele conectate în serie?

Puterea curentă, eu \u003d I 1 \u003d I 2 \u003d I n

11. Cum se află rezistența totală a circuitului, cunoscând rezistența conductorilor individuali, cu o conexiune în serie?

R=R1 +R2+:+Rn.

12. Cum se află tensiunea unei secțiuni a unui circuit format din conductori conectați în serie, cunoscând tensiunea pe fiecare dintre aceștia?

U=U1 +U2 +:+Un.

13. Ce legătură de conductoare se numește paralelă?

14. Care este aceeași valoare pentru toți conductoarele conectate în paralel?

Tensiune, U \u003d U 1 \u003d U 2 \u003d U n.

15. Cum se află rezistența totală a circuitului, cunoscând rezistența conductorilor individuali, cu o conexiune în paralel?

R \u003d R 1 * R 2 * R n / (R 1 + R 2 + R n).

16. Cum să găsiți puterea curentului într-o secțiune de circuit cu o conexiune paralelă?

I=I 1 +I 2 +I n .

17. Curentul electric se numeste:

mișcarea ordonată a electronilor liberi.

18. Formula de calcul a rezistenței unui conductor?

19. Ampermetrul este inclus în circuit:

secvenţial.

20. Toți consumatorii sunt sub aceeași tensiune atunci când:

conexiune paralelă.

21. Ghici ghicitoare.

Un controler foarte strict de pe perete se uită la o gamă directă,
Arata, nu clipeste. Tot ce trebuie să faci este să aprinzi lumina
Sau conectați aragazul -
Totul se învârte. (Contor electric).

Și ce vânt contorul electric pe „mustață”?

Consumul de energie electrică.

Demonstrarea experimentului.

Determinarea puterii unui bec.

A=U*I*t=2,6V*1,4A*240s=873,6 J.

Q \u003d c * m * (t 2 -t 1) \u003d 4200 J / (kg * 0 C) * 0,1 kg * 2 0 C \u003d 840 J.

Exercițiul 27(2) din .

Întrebare: În ce scop sunt firele de la joncțiuni nu doar răsucite, ci și lipite? Justificați răspunsul.

Puterea curentului în ambele fire este aceeași, deoarece conductorii sunt conectați în serie.

Dacă punctul de contact al celor doi conductori nu este lipit, atunci rezistența acestuia va fi destul de mare în comparație cu rezistența conductorilor înșiși. Atunci cea mai mare cantitate de căldură va fi eliberată în loc. Aceasta va topi punctul de contact al celor doi conductori și va deschide circuitul electric.

Formularea legii Joule-Lenz.

Cantitatea de căldură degajată de un conductor cu curent este egală cu produsul dintre pătratul curentului, rezistența conductorului și timpul.

Organizarea de activități independente ale elevilor.

eu optiunea.

1. Cum se va schimba cantitatea de căldură eliberată de un conductor care poartă curent dacă curentul din conductor se dublează?

A. Va crește de 2 ori. B. Scade de 2 ori. B. Va crește de 4 ori.

Răspuns. Conform legii Joule-Lenz, Q=I 2 *R*t, deci va crește de 4 ori.

B. Va crește de 4 ori.

2. Câtă căldură va elibera o spirală de sârmă cu o rezistență de 20 ohmi în 30 de minute dacă curentul din circuit este de 2A?

A. 144000 J. B. 28800 J. W. 1440 J.

Răspuns. A. 144000J.

3. Firele de cupru și nicrom, având aceleași dimensiuni, sunt conectate în paralel și conectate la o sursă de curent. Care dintre ele va degaja mai multă căldură?

A. Nichrome. B. Cupru. B. În egală măsură.

Răspuns. B. Cupru.

varianta II.

1. Cum se va schimba cantitatea de căldură eliberată de un conductor care poartă curent dacă puterea curentului este redusă de 4 ori?

A. Va scadea de 2 ori. B. Scade de 16 ori. B. Va crește de 4 ori.

Răspuns. Conform legii Joule-Lenz, Q=I 2 *R*t, prin urmare, va scădea de 16 ori.

B. Scade de 16 ori.

2. Într-un cuptor electric cu o tensiune de 220 V, un curent de 30 A. Câtă căldură va elibera cuptorul în 10 minute?

A. 40000 J. B. 39600 J. C. 3960000 J.

Răspuns. 3960000 J.

3. Firele de nichel și oțel, având aceleași dimensiuni, sunt conectate în serie și conectate la o sursă de curent. Care dintre ele va degaja mai multă căldură?

A. Nichel. B. Oțel. B. În egală măsură.

Răspuns. Nichel.

Sarcină suplimentară.

Sarcini de la .

Răspuns. 500 J

Teme pentru acasă.

Alineatul 53, exercițiul 27 (1, 3) din .

Bibliografie:

1. Manual „Fizică”, clasa a 8-a. A.V. Peryshkin.
2. „Colecție de probleme în fizică”. IN SI. Lukashik.

Mărimea efectului pe care curentul îl poate avea asupra conductorului depinde, fie că este efectul termic, chimic sau magnetic al curentului. Adică, ajustând puterea curentului, puteți controla efectul acestuia. Curentul electric, la rândul său, este mișcarea ordonată a particulelor sub influența unui câmp electric.

Dependența de curent și tensiune

Evident, cu cât câmpul acționează mai puternic asupra particulelor, cu atât este mai mare curentul din circuit. Câmpul electric este caracterizat de o mărime numită tensiune. Prin urmare, concluzionăm că puterea curentului depinde de tensiune.

Într-adevăr, a fost posibil să se stabilească empiric că puterea curentului este direct proporțională cu tensiunea. În cazurile în care tensiunea din circuit a fost schimbată fără a modifica toți ceilalți parametri, curentul a crescut sau a scăzut cu aceeași cantitate cu care a fost modificată tensiunea.

Relația cu rezistența

Cu toate acestea, orice circuit sau secțiune a unui circuit este caracterizată de o altă valoare importantă numită rezistență la curent electric. Rezistența este invers legată de curent. Dacă valoarea rezistenței este modificată în orice secțiune a circuitului fără a modifica tensiunea la capetele acestei secțiuni, se va modifica și puterea curentului. Mai mult, dacă reducem valoarea rezistenței, atunci puterea curentului va crește cu aceeași cantitate. Dimpotrivă, pe măsură ce rezistența crește, curentul scade proporțional.

Formula legii lui Ohm pentru o secțiune de lanț

Comparând aceste două dependențe, se poate ajunge la aceeași concluzie la care a ajuns savantul german Georg Ohm în 1827. El a legat împreună cele trei mărimi fizice de mai sus și a dedus o lege care a fost numită după el. Legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit este:

Puterea curentului într-o secțiune de circuit este direct proporțională cu tensiunea de la capetele acestei secțiuni și invers proporțională cu rezistența acesteia.

unde I este puterea curentă,
U - tensiune,
R este rezistența.

Aplicarea legii lui Ohm

Legea lui Ohm este una dintre legi fundamentale ale fizicii. La un moment dat, descoperirea sa a făcut posibilă realizarea unui salt uriaș în știință. În prezent, este imposibil să ne imaginăm orice calcul cel mai elementar al cantităților electrice de bază pentru orice circuit fără a utiliza legea lui Ohm. Ideea acestei legi nu este lotul exclusiv al inginerilor electronici, ci o parte necesară a cunoștințelor de bază ale oricărei persoane mai mult sau mai puțin educate. Nu e de mirare că există o vorbă: „Dacă nu știi legea lui Ohm, stai acasă”.

U=IRȘi R=U/I

Adevărat, ar trebui să se înțeleagă că în circuitul asamblat, valoarea rezistenței unei anumite secțiuni a circuitului este o valoare constantă, prin urmare, atunci când puterea curentului se schimbă, doar tensiunea se va schimba și invers. Pentru a schimba rezistența unei secțiuni a circuitului, circuitul trebuie reasamblat. Calculul valorii rezistenței necesare în timpul proiectării și asamblarii circuitului se poate face conform legii lui Ohm, pe baza valorilor estimate ale curentului și tensiunii care vor fi trecute prin această secțiune a circuitului.