Matematické vyjadrenie Ohmovho zákona pre úsek obvodu. Vykurovacie vodiče s elektrickým prúdom. Joule-Lenzov zákon. Vzťah s odporom

Ohmov zákon pre časť obvodu je zákon získaný experimentálne (empiricky), ktorý stanovuje spojenie medzi intenzitou prúdu v časti obvodu a napätím na koncoch tejto časti a jej odporom. Striktná formulácia Ohmovho zákona pre časť obvodu je napísaná takto: sila prúdu v obvode je priamo úmerná napätiu v jej časti a nepriamo úmerná odporu tejto časti.

Vzorec Ohmovho zákona pre reťazec je napísaný takto:

I - sila prúdu vo vodiči [A];

U – elektrické napätie (rozdiel potenciálov) [V];

R je elektrický odpor (alebo jednoducho odpor) vodiča [Ohm].

Historicky sa odpor R v Ohmovom zákone pre časť obvodu považuje za hlavnú charakteristiku vodiča, pretože závisí výlučne od parametrov tohto vodiča. Treba si uvedomiť, že Ohmov zákon v spomínanej podobe platí pre kovy a roztoky (taveniny) elektrolytov a len pre tie obvody, kde nie je skutočný zdroj prúdu alebo je zdroj prúdu ideálny. Ideálny zdroj prúdu je taký, ktorý nemá vlastný (vnútorný) odpor. Viac informácií o Ohmovom zákone aplikovanom na obvod so zdrojom prúdu nájdete v našom článku. Súhlasíme s tým, že zvážime pozitívny smer zľava doprava (pozri obrázok nižšie). Potom sa napätie v sekcii rovná potenciálnemu rozdielu.

φ 1 - potenciál v bode 1 (na začiatku úseku);

φ 2 - potenciál v bode 2 (a na konci úseku).

Ak je splnená podmienka φ 1 > φ 2, potom napätie U > 0. Preto sú ťahové čiary vo vodiči nasmerované z bodu 1 do bodu 2, a teda prúd tečie týmto smerom. Práve tento smer prúdu budeme považovať za pozitívny I > O.

Zvážte najjednoduchší príklad určenia odporu v časti obvodu pomocou Ohmovho zákona. V dôsledku experimentu s elektrickým obvodom ukazuje ampérmeter (zariadenie, ktoré ukazuje silu prúdu) a voltmeter. Je potrebné určiť odpor časti obvodu.

Podľa definície Ohmovho zákona pre časť reťaze

Pri štúdiu Ohmovho zákona pre časť okruhu v 8. ročníku školy učitelia často kladú študentom nasledujúce otázky na posilnenie preberanej látky:

Medzi akými veličinami stanovuje Ohmov zákon pre úsek reťaze vzťah?

Správna odpoveď: medzi prúdom [I], napätím [U] a odporom [R].

Prečo prúd závisí od napätia?

Správna odpoveď: odpor

Ako závisí sila prúdu od napätia vodiča?

Správna odpoveď: Priamo úmerne

Ako závisí prúd od odporu?

Správna odpoveď: nepriamo úmerná.

Tieto otázky sú kladené preto, aby si žiaci v 8. ročníku zapamätali Ohmov zákon pre úseky obvodu, ktorého definícia hovorí, že sila prúdu je priamo úmerná napätiu na koncoch vodiča, ak odpor vodiča neklesá. zmeniť.

Po pripojení vonkajšieho obvodu na zdroj prúdu sa elektrické pole šíri pozdĺž vodiča rýchlosťou svetla a voľné náboje v nich sa takmer súčasne dostanú do usporiadaného pohybu. V obvode je prúd.

Základné zákony jednosmerného prúdu stanovil v rokoch 1826-1827 nemecký vedec Georg Ohm a preto nesú jeho meno.

Zvážte nehomogénnu časť obvodu, kde pôsobí EMF. EMF označujeme v sekcii 1-2 až ε 12 a potenciálny rozdiel aplikovaný na koncoch sekcie - až φ 1 -φ 2. Práca síl A 12 (tretej strany a Coulomb) vykonaná na prúdových nosičoch, podľa zákona zachovania a premeny energie sa rovná teplu, význačné v oblasti. Práca síl vykonaných pri pohybe náboja v oblasti 1-2 sa rovná

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

V priebehu času sa vo vodiči uvoľňuje teplo

kde
(13.14)

teda zovšeobecnený ohmov zákon, alebo Ohmov zákon pre nehomogénny úsek obvodu(časť obvodu obsahujúca zdroj EMF), znie:

Prúdová sila v nehomogénnej časti obvodu je priamo úmerná súčtu EMF a potenciálneho rozdielu na koncoch tejto časti a nepriamo úmerná jeho celkovému odporu.

(13.15)

kde r je vnútorný odpor zdroja EMF, R je odpor vonkajšieho obvodu.

Aplikovaním zovšeobecneného Ohmovho zákona na jednu alebo inú aktívnu časť obvodu je potrebné najprv zvoliť smer obídenia tejto časti a súhlasiť s tým, že jeden z jej koncov bude považovaný za prvý (s potenciálom φ 1) a druhý za druhý. (s potenciálom - φ 2). Ak sa tento smer zhoduje so smerom prúdu pretekajúceho úsekom, sila prúdu sa považuje za kladnú (I> 0), v opačnom prípade je záporná (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.

Zo zovšeobecneného Ohmovho zákona možno získať ďalšie dva zákony.

Ohmov zákon pre uzavreté ( alebokompletný) reťazec :

Prúd v uzavretom okruhu je priamo úmerný EMF a nepriamo úmerný jeho celkovému odporu.

(13.16)

Pretože konce uzavretého okruhu sú spojené a potenciály φ 1 a φ 2 na nich sa rovnajú, potom potenciálny rozdiel φ 1 - φ 2 \u003d 0

Ohmov zákon pre uzavretý obvod možno zapísať ako

ε12 = IR + Ir (13,17)

kde IR a Ir sú pokles napätia vo vonkajšej a vnútornej časti obvodu

Zapojenie zdrojov v batérii môže byť sériové a paralelné.

Pri sériovom zapojení sú dva susedné zdroje spojené protiľahlými pólmi.

Pri sériovom zapojení sa EMF batérie rovná súčtu EMF jednotlivých zdrojov, ktoré tvoria batériu.

Prúd v takomto obvode

(13.18)

Ak spojíte všetky kladné a všetky záporné póly dvoch alebo zdrojov, potom sa takéto spojenie zdrojov energie nazýva paralelné. V praxi sú paralelne zapojené vždy len zdroje s rovnakým EMF.

Pri paralelnom zapojení rovnakých zdrojov elektrickej energie sa emf batérie rovná emf jedného zdroja.

Potom podľa Ohmovho zákona

(13.19)

Uvažujme dva obmedzujúce prípady, keď sa vonkajší odpor ukáže ako veľmi veľký alebo naopak zanedbateľný. .

R→∞ (aleboR >> r). Podobná situácia nastáva pri vypnutí vonkajšieho okruhu, t.j. keď sú póly zdroja prúdu otvorené a je medzi nimi vzduchová medzera, cez ktorú netečie prúd. Dosadením I=0 do zovšeobecneného Ohmovho zákona dostaneme φ 1 - φ 2 = ε 12 . To znamená, že napätie na póloch otvoreného zdroja prúdu sa rovná jeho EMF.

R→0 (aleboR<<r). Podobná situácia nastáva pri skrate. V tomto prípade sa sila prúdu zvýši na hodnotu

Komu ktorá môže prekročiť hodnotu povolenú pre tento obvod. Prudké zvýšenie prúdu počas skratu môže viesť k veľkému uvoľneniu tepla. Intenzita poľa vo vnútri batérie potom zmizne. Drôty sa môžu roztaviť alebo sa veľmi zahriať a spôsobiť požiar a môže dôjsť k poškodeniu zdroja napájania. Aby sa tomu zabránilo, používajú sa poistky.

Ohmov zákon pre homogénnu časť obvodu (časť, ktorá neobsahuje EMF) : Prúd vo vodiči je priamo úmerný použitému napätiu a nepriamo úmerný odporu vodiča.

Hodnota

volal elektrická vodivosť vodiča . Jednotkou vodivosti je Siemens (Sm).

Základným zákonom elektrotechniky, s ktorým môžete študovať a počítať elektrické obvody, je Ohmov zákon, ktorý stanovuje vzťah medzi prúdom, napätím a odporom. Je potrebné jasne pochopiť jeho podstatu a vedieť ho správne použiť pri riešení praktických problémov. V elektrotechnike sa často robia chyby kvôli neschopnosti správne aplikovať Ohmov zákon.

Ohmov zákon pre časť obvodu uvádza, že prúd je priamo úmerný napätiu a nepriamo úmerný odporu.

Ak sa napätie pôsobiace v elektrickom obvode niekoľkokrát zvýši, prúd v tomto obvode sa zvýši o rovnakú hodnotu. A ak niekoľkokrát zvýšite odpor obvodu, prúd sa zníži o rovnakú hodnotu. Rovnako aj prietok vody v potrubí je väčší, čím väčší je tlak a tým menší odpor potrubie kladie pohybu vody.

V populárnej forme môže byť tento zákon formulovaný nasledovne: čím vyššie je napätie pri rovnakom odpore, tým vyššia je sila prúdu a zároveň čím vyšší je odpor pri rovnakom napätí, tým nižšia je sila prúdu.

Aby sme Ohmov zákon vyjadrili matematicky najjednoduchšie, zvážte to odpor vodiča, v ktorom tečie prúd 1 A pri napätí 1 V je 1 ohm.

Prúd v ampéroch možno vždy určiť vydelením napätia vo voltoch odporom v ohmoch. Preto Ohmov zákon pre časť obvodu sa zapisuje podľa nasledujúceho vzorca:

I = U/R.

magický trojuholník

Akýkoľvek úsek alebo prvok elektrického obvodu možno charakterizovať pomocou troch charakteristík: prúdu, napätia a odporu.

Ako používať Ohmov trojuholník: zatvorte požadovanú hodnotu - ďalšie dva znaky poskytnú vzorec na jej výpočet. Mimochodom, iba jeden vzorec z trojuholníka sa nazýva Ohmov zákon - ten, ktorý odráža závislosť prúdu od napätia a odporu. Ďalšie dva vzorce, hoci sú jeho dôsledkom, nemajú žiadny fyzikálny význam.

Výpočty Ohmovho zákona pre časť obvodu budú správne, keď je napätie vyjadrené vo voltoch, odpor v ohmoch a prúd v ampéroch. Ak sa použije viacero jednotiek týchto veličín (napríklad miliampéry, milivolty, megaohmy atď.), mali by sa previesť na ampéry, volty a ohmy. Aby sa to zdôraznilo, niekedy je vzorec pre Ohmov zákon pre reťazovú časť napísaný takto:

ampér = volt/ohm

Môžete tiež vypočítať prúd v miliampéroch a mikroampéroch, pričom napätie by malo byť vyjadrené vo voltoch a odpor v kiloohmoch a megaohmoch.

Ďalšie články o elektrine v jednoduchej a dostupnej prezentácii:

Ohmov zákon platí pre akúkoľvek časť obvodu. Ak je potrebné určiť prúd v danom úseku obvodu, potom je potrebné vydeliť napätie pôsobiace na tento úsek (obr. 1) odporom tohto konkrétneho úseku.

Obr. 1. Aplikácia Ohmovho zákona pre časť obvodu

Uveďme príklad výpočtu prúdu podľa Ohmovho zákona. Nech je potrebné určiť prúd v lampe s odporom 2,5 ohmov, ak je napätie aplikované na lampu 5 V. Vydelením 5 V 2,5 ohmu dostaneme hodnotu prúdu rovnajúcu sa 2 A. V druhom príklade určíme prúd, ktorý bude tiecť pri pôsobení napätia 500 V v obvode, ktorého odpor je 0,5 MΩ. Aby sme to dosiahli, vyjadríme odpor v ohmoch. Vydelením 500 V 500 000 ohmov nájdeme hodnotu prúdu v obvode, ktorá sa rovná 0,001 A alebo 1 mA.

Často, keď poznáme prúd a odpor, napätie sa určuje pomocou Ohmovho zákona. Napíšeme vzorec na určenie napätia

U=IR

Z tohto vzorca je to vidieť napätie na koncoch daného úseku obvodu je priamo úmerné prúdu a odporu. Význam tejto závislosti nie je ťažké pochopiť. Ak nezmeníte odpor časti obvodu, potom môžete zvýšiť prúd iba zvýšením napätia. To znamená, že pri konštantnom odpore viac prúdu zodpovedá väčšiemu napätiu. Ak je potrebné získať rovnaký prúd pri rôznych odporoch, potom pri väčšom odpore musí byť zodpovedajúce väčšie napätie.

Napätie v časti obvodu sa často označuje ako pokles napätia. To často vedie k nedorozumeniu. Mnoho ľudí si myslí, že pokles napätia je nejaký druh zbytočného zbytočného napätia. V skutočnosti sú pojmy napätia a poklesu napätia ekvivalentné.

Výpočet napätia pomocou Ohmovho zákona je možné ukázať na nasledujúcom príklade. Cez časť obvodu s odporom 10 kΩ nechajte prechádzať prúd 5 mA a je potrebné určiť napätie v tejto časti.

Násobenie I \u003d 0,005 A pri R -10000 ohmoch, dostaneme napätie rovné 5 0 V. Rovnaký výsledok by sme mohli získať vynásobením 5 mA 10 kOhm: U \u003d 50 V

V elektronických zariadeniach sa prúd zvyčajne vyjadruje v miliampéroch a odpor v kiloohmoch. Preto je vhodné použiť tieto jednotky merania pri výpočtoch podľa Ohmovho zákona.

Podľa Ohmovho zákona sa odpor vypočíta aj vtedy, ak je známe napätie a prúd. Vzorec pre tento prípad je napísaný takto: R = U/I.

Odpor je vždy pomer napätia k prúdu. Ak sa napätie niekoľkokrát zvýši alebo zníži, prúd sa zvýši alebo zníži o rovnaký počet krát. Pomer napätia k prúdu, ktorý sa rovná odporu, zostáva nezmenený.

Vzorec na určenie odporu by sa nemal chápať v tom zmysle, že odpor daného vodiča závisí od odtoku a napätia. Je známe, že závisí od dĺžky, plochy prierezu a materiálu vodiča. Vo vzhľade sa vzorec na určenie odporu podobá vzorcu na výpočet prúdu, ale medzi nimi je zásadný rozdiel.

Prúd v danej časti obvodu skutočne závisí od napätia a odporu a mení sa, keď sa menia. A odpor daného úseku obvodu je konštantná hodnota, nezávislá od zmien napätia a prúdu, ale rovná sa pomeru týchto veličín.

Keď ten istý prúd preteká dvoma časťami obvodu a napätia, ktoré sa na ne používajú, sú rôzne, je zrejmé, že časť, na ktorú je privedené vyššie napätie, má zodpovedajúcim spôsobom väčší odpor.

A ak pod vplyvom toho istého napätia prechádza rôznymi časťami obvodu odlišný prúd, potom bude menší prúd vždy v tej časti, ktorá má väčší odpor. Toto všetko vyplýva zo základnej formulácie Ohmovho zákona pre úsek obvodu, teda zo skutočnosti, že prúd je väčší, čím väčšie je napätie a tým menší je odpor.

Výpočet odporu pomocou Ohmovho zákona pre úsek obvodu si ukážeme v nasledujúcom príklade. Nech je potrebné nájsť odpor úseku, cez ktorý pri napätí 40 V prechádza prúd 50 mA. Vyjadrením prúdu v ampéroch dostaneme I \u003d 0,05 A. Vydelíme 40 0,05 a zistíme, že odpor je 800 ohmov.

Ohmov zákon je možné vizualizovať vo forme tzv voltampérová charakteristika. Ako viete, priama úmernosť medzi dvoma veličinami je priamka prechádzajúca počiatkom. Takáto závislosť sa nazýva lineárna.

Na obr. 2 je znázornený ako príklad graf Ohmovho zákona pre časť obvodu s odporom 100 ohmov. Vodorovná os je napätie vo voltoch a zvislá os je prúd v ampéroch. Stupnicu prúdu a napätia je možné zvoliť podľa potreby. Rovná čiara je nakreslená tak, že pre akýkoľvek bod na nej je pomer napätia k prúdu 100 ohmov. Napríklad, ak U \u003d 50 V, potom I \u003d 0,5 A a R \u003d 50: 0,5 \u003d 100 Ohmov.

Ryža. 2. Ohmov zákon (napäťová charakteristika)

Graf Ohmovho zákona pre záporné hodnoty prúdu a napätia má rovnakú formu. To znamená, že prúd v obvode tečie rovnako v oboch smeroch. Čím väčší je odpor, tým menší prúd sa získa pri danom napätí a tým plochejšia je priamka.

Zariadenia, v ktorých charakteristika prúdového napätia je priamka prechádzajúca počiatkom, t.j. odpor zostáva konštantný pri zmene napätia alebo prúdu, sa nazývajú lineárne zariadenia. Používajú sa aj pojmy lineárne obvody, lineárne odpory.

Existujú aj zariadenia, v ktorých sa odpor mení so zmenou napätia alebo prúdu. Potom je vzťah medzi prúdom a napätím vyjadrený nie podľa Ohmovho zákona, ale komplikovanejšie. Pre takéto zariadenia nebude charakteristika prúdového napätia priamka prechádzajúca počiatkom, ale buď krivka alebo prerušovaná čiara. Tieto zariadenia sa nazývajú nelineárne.

Mnemotechnický diagram pre Ohmov zákon

Cieľ hodiny: porozumieť aplikácii študovaných fyzikálnych veličín a veličín, ktoré ich spájajú.

Ciele lekcie:

Študenti by sa mali naučiť, že množstvo tepla uvoľneného vodičom s prúdom sa rovná súčinu druhej mocniny sily prúdu, odporu vodiča a času Q \u003d I? Rt;
Študenti sa musia naučiť riešiť úlohy na zistenie množstva tepla v konkrétnych situáciách;
Upevňovanie zručností žiakov pri riešení problémov osídlenia, kvalitatívne
a experimentálne;
Formovanie svedomitého prístupu k práci medzi študentmi, pozitívne
postoj k poznaniu, výchova k disciplíne, estetické názory.

Počas vyučovania

Aktualizácia znalostí. Anketa frontálne.

1. Aké tri veličiny spája Ohmov zákon?

I, U, R; prúd, napätie, odpor.

2. Ako je formulovaný Ohmov zákon?

Intenzita prúdu v časti obvodu je priamo úmerná napätiu na koncoch tejto časti a nepriamo úmerná jej odporu.

3. Ako sa píše vzorec Ohmovho zákona?

4. Jednotky merania fyzikálnych veličín zahrnuté v Ohmovom zákone.

Amp, Volt, Ohm.

5. Ako vyjadriť prácu prúdu za určitý čas?

6. Čo sa nazýva sila?

Na zistenie priemerného výkonu elektrického prúdu je potrebné vydeliť jeho prácu časom P=A/t.

8. Čo sa považuje za jednotku sily?

Výkonová jednotka je 1 W, čo sa rovná 1 J/s, 1 W=1 J/s.

9. Aké zapojenie vodičov sa nazýva sériové?

10. Aká je rovnaká hodnota pre všetky vodiče zapojené do série?

Aktuálna sila, I \u003d I 1 \u003d I 2 \u003d I n

11. Ako zistiť celkový odpor obvodu, keď poznáme odpor jednotlivých vodičov, pri sériovom zapojení?

R=R1+R2+:+Rn.

12. Ako nájsť napätie časti obvodu pozostávajúceho zo sériovo zapojených vodičov, pričom poznáme napätie na každom z nich?

U=U1+U2+:+Un.

13. Aké spojenie vodičov sa nazýva paralelné?

14. Aká je rovnaká hodnota pre všetky paralelne zapojené vodiče?

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

15. Ako zistiť celkový odpor obvodu pri znalosti odporu jednotlivých vodičov pri paralelnom zapojení?

R \u003d R1 * R2 * Rn / (R1 + R2 + Rn).

16. Ako zistiť silu prúdu v časti obvodu s paralelným zapojením?

I=I1+I2+In.

17. Elektrický prúd sa nazýva:

riadny pohyb voľných elektrónov.

18. Vzorec na výpočet odporu vodiča?

19. Ampérmeter je súčasťou obvodu:

postupne.

20. Všetci spotrebitelia sú pod rovnakým napätím, keď:

paralelné pripojenie.

21. Uhádni hádanku.

Veľmi prísny ovládač zo steny sa pozerá na bodový dosah,
Vyzerá, nežmurká. Stačí zapnúť svetlo
Alebo zapojte sporák -
Všetko sa točí. (Elektromer).

A čo natáča elektromer na „fúzy“?

Spotreba elektrickej energie.

Ukážka experimentu.

Určenie výkonu žiarovky.

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.

Cvičenie 27(2) z .

Otázka: Na aký účel sú drôty na križovatkách nielen skrútené, ale aj spájkované? Odpoveď zdôvodnite.

Intenzita prúdu v oboch vodičoch je rovnaká, pretože vodiče sú zapojené do série.

Ak kontaktný bod dvoch vodičov nie je spájkovaný, potom bude jeho odpor pomerne veľký v porovnaní s odporom samotných vodičov. Vtedy sa v mieste uvoľní najväčšie množstvo tepla. Tým sa roztaví kontaktný bod dvoch vodičov a otvorí sa elektrický obvod.

Formulácia Joule-Lenzovho zákona.

Množstvo tepla uvoľneného vodičom s prúdom sa rovná súčinu štvorca prúdu, odporu vodiča a času.

Organizácia samostatných činností žiakov.

I možnosť.

1. Ako sa zmení množstvo tepla uvoľneného vodičom s prúdom, ak sa prúd vo vodiči zdvojnásobí?

A. Zvýši sa 2-krát. B. Znížiť 2-krát. B. Zvýši sa 4-krát.

Odpoveď. Podľa Joule-Lenzovho zákona Q=I 2 *R*t sa teda zvýši 4-krát.

B. Zvýši sa 4-krát.

2. Koľko tepla uvoľní drôtená špirála s odporom 20 ohmov za 30 minút, ak je prúd v obvode 2A?

A. 144 000 J. B. 28 800 J. W. 1440 J.

Odpoveď. A. 144000J.

3. Medené a nichrómové drôty, ktoré majú rovnaké rozmery, sú zapojené paralelne a pripojené k zdroju prúdu. Ktorý z nich vydá viac tepla?

A. Nichrome. B. Meď. B. Rovnako.

Odpoveď. B. Meď.

možnosť II.

1. Ako sa zmení množstvo tepla uvoľneného vodičom s prúdom, ak sa sila prúdu zníži 4-krát?

Odpoveď: Zníži sa 2-krát. B. Znížiť 16-krát. B. Zvýši sa 4-krát.

Odpoveď. Podľa Joule-Lenzovho zákona sa teda Q=I 2 *R*t zníži 16-krát.

B. Znížiť 16-krát.

2. V elektrickej rúre s napätím 220 V prúdom 30 A. Koľko tepla rúra vydá za 10 minút?

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

Odpoveď. 3960000 J.

3. Niklové a oceľové drôty, ktoré majú rovnaké rozmery, sú zapojené do série a pripojené k zdroju prúdu. Ktorý z nich vydá viac tepla?

A. Nikel. B. Steel. B. Rovnako.

Odpoveď. Nikel.

Dodatočná úloha.

Úlohy od .

Odpoveď. 500 J

Domáca úloha.

Odsek 53, cvičenie 27 ods. 1, 3 z .

Bibliografia:

Učebnica "Fyzika", ročník 8. A.V. Peryshkin.
"Zbierka úloh z fyziky". IN AND. Lukashik.

Veľkosť účinku, ktorý môže mať prúd na vodič, závisí od toho, či ide o tepelný, chemický alebo magnetický účinok prúdu. To znamená, že úpravou sily prúdu môžete ovládať jeho účinok. Elektrický prúd je zase usporiadaný pohyb častíc pod vplyvom elektrického poľa.

Závislosť prúdu a napätia

Je zrejmé, že čím silnejšie pole pôsobí na častice, tým väčší je prúd v obvode. Elektrické pole je charakterizované veličinou nazývanou napätie. Preto sme dospeli k záveru, že sila prúdu závisí od napätia.

V skutočnosti bolo možné empiricky stanoviť, že sila prúdu je priamo úmerná napätiu. V prípadoch, keď sa napätie v obvode zmenilo bez zmeny všetkých ostatných parametrov, sa prúd zvýšil alebo znížil o rovnakú hodnotu, ako sa zmenilo napätie.

Vzťah s odporom

Akýkoľvek obvod alebo časť obvodu sa však vyznačuje ďalšou dôležitou hodnotou nazývanou odpor voči elektrickému prúdu. Odpor je nepriamo úmerný prúdu. Ak sa zmení hodnota odporu v ktorejkoľvek časti obvodu bez zmeny napätia na koncoch tejto časti, zmení sa aj sila prúdu. Navyše, ak znížime hodnotu odporu, prúdová sila sa zvýši o rovnakú hodnotu. Naopak, so zvyšujúcim sa odporom prúd úmerne klesá.

Vzorec Ohmovho zákona pre úsek reťaze

Porovnaním týchto dvoch závislostí možno dospieť k rovnakému záveru, ku ktorému prišiel nemecký vedec Georg Ohm v roku 1827. Spojil tri vyššie uvedené fyzikálne veličiny a odvodil zákon, ktorý bol po ňom pomenovaný. Ohmov zákon pre časť obvodu znie:

Intenzita prúdu v časti obvodu je priamo úmerná napätiu na koncoch tejto časti a nepriamo úmerná jej odporu.

kde ja som súčasná sila,
U - napätie,
R je odpor.

Aplikácia Ohmovho zákona

Ohmov zákon je jedným z základné fyzikálne zákony. Jeho objav svojho času umožnil urobiť obrovský skok vo vede. Bez použitia Ohmovho zákona je v súčasnosti nemožné predstaviť si akýkoľvek najelementárnejší výpočet základných elektrických veličín pre akýkoľvek obvod. Myšlienka tohto zákona nie je údelom výlučne elektronických inžinierov, ale nevyhnutnou súčasťou základných vedomostí každého viac či menej vzdelaného človeka. Niet divu, že existuje príslovie: "Ak nepoznáš Ohmov zákon, zostaň doma."

U=IR A R=U/I

Je pravda, že v zostavenom obvode je hodnota odporu určitej časti obvodu konštantná, takže keď sa zmení sila prúdu, zmení sa iba napätie a naopak. Ak chcete zmeniť odpor časti obvodu, obvod sa musí znova zložiť. Výpočet požadovanej hodnoty odporu pri návrhu a montáži obvodu sa môže vykonať podľa Ohmovho zákona na základe odhadovaných hodnôt prúdu a napätia, ktoré budú prechádzať cez túto časť obvodu.