На уроці фізики ми вивчаємо електрику постійного струму в ланцюзі. Щоб зрозуміти це, є кілька законів, яких ми повинні дотримуватися, один із яких - закон Ома.
Закон Ома - це твердження, яке стверджує, що електричний струм (I), що протікає в провіднику, пропорційний різниці потенціалів (V), яка прикладена до кінців. Тобто, чим більша різниця потенціалів, тим більший струм протікає. І навпаки, якщо задану різницю потенціалів зменшити, тим меншим буде струм. Ми можемо сформулювати це наступним чином.
I = V
Коли електричний струм I протікає в провідниковому проводі з різницею потенціалів на кінцях V, тоді струм буде обернено пропорційний опору, в результаті чого вийде наступна формула.
I α 1 / R
Виходячи з двох наведених вище рівнянь, формула закону Ома така.
I = V / R або V = ІЧ
Величина R - опір на дроті.
Закон Ома можна також виразити як "струм, що протікає через провідник, прямо пропорційний різниці потенціалів між двома кінцями, тоді як фізичні умови провідника, такі як температура, деформація тощо, залишаються постійними".
Графік зміни різниці потенціалів зі струмом, що протікає в провідниковому проводі, є лінійним, як показано на наступному малюнку.
(картина)
Обмеження закону Ома
Однак закон Ома також має обмеження. Цей закон був виведений з припущення, що опір не залежить від струму. Таким чином, опір або опір завжди є постійним і не залежить від струму (I). Тобто закон Ома не застосовується до рідин, напівпровідникових матеріалів або ізоляторів. Матеріали, що не відповідають закону Ома, називаються неомічними матеріалами. Нижче наведено графік струмів та різниць потенціалів для неомічних матеріалів.
(картина)
Щоб краще зрозуміти закон Ома, друзі можуть задати практичні запитання нижче.
(Читайте також: Поняття та застосування закону Архімеда)
Вправи
Учень з’єднує два резистори R1 і Р2 послідовно до джерела постійного струму напругою 20 В. Чи можете ви розрахувати струм, що протікає по схемі, якщо кольоровий код резистора:
(картина)
Р.1 = Жовтий, фіолетовий, оранжевий
Р.2 = Коричневий, чорний, червоний
Якщо так, давайте обговоримо та зрівняємо відповіді разом.
Відповідь
Відповідно до колірного коду вуглецевого резистора, кольорова смуга R1 являє собою наступні числа:
Жовтий = 4, Фіолетовий = 7 і Помаранчевий = 3
Р.1 = 47 х 103 Ом = 47 кОм
Колірна смуга резистора R2 являє собою наступні числа:
Коричневий = 1, чорний = 0 і червоний = 2
Р.2 = 10 x 102 Ω = 1k Ω
Отже, значення запасного опору становить
R = R1 + R2
= 47 кОм + 1 кОм
R = 48 кОм
Струм, що протікає в ланцюзі, I = V / R
V = 20 В, R = 48 кОм
>> I = 20 В / 48 кОм = 4,16 x 10-4A
