Применение закона ома на практике и в быту



Применение закона ома на практике и в быту

Интегрированный урок (физика + математика) «Практическое применение закона Ома для участка цепи»


И во сколько раз больше сопротивление (R), во столько же раз будет меньше сила тока (I), т. е. это какие величины? (обратно пропорциональные) А что является графиком обратной пропорциональности? Гипербола (или. ее часть). А теперь проведите опыт и постройте по своим результатам график зависимости силы тока от сопротивления.

Схема опыта дана на карточках практического задания № 1.

. Рисунок 1. Практическое задание № 1.

[2] Тема: “Изучение зависимости силы тока от сопротивления”. Приборы и материалы: источник тока, амперметр, вольтметр, реостат ползунковый, набор сопротивлений, ключ, провода с наконечниками. Ход работы:

  • Замените в электрической цепи спираль 4 Ом на спираль сопротивлением 2 Ом, а затем на сопротивление 1 Ом. Вновь добейтесь на зажимах спирали напряжения 1,4 В. Измерьте силу тока в цепи. Результаты запишите в таблицу. Сделайте вывод о зависимости силы тока от сопротивления участка цепи.
  • Соберите цепь по рисунку 1 и вычертите в тетради соответствующую ей схему. В качестве исследуемого участка R включите сначала проволочную спираль сопротивлением 4 Ом.
  • Постройте график зависимости I (R). Сделайте вывод.
  • Замкните цепь и при помощи реостата изменяйте в цепи силу тока до тех пор, пока вольтметр, подключенный к исследуемому участку, покажет напряжение 1,4 В. Измерьте силу тока в цепи. Результаты измерения запишите в таблицу.

Учитель физики Хромова Н.

Э. 3. — Какое устройство используется для регулировки силы тока в электрической цепи?

(Для регулировки силы тока в цепи используется устройство называемое реостатом?) 4. — Какие параметры проводника надо изменять, чтобы изменилось сопротивление, а следовательно, и сила тока в цепи? (R=pl/R, менять надо длину проводника — l или площадь поперечного сечения — S) 5.

Сообщение учащихся о физических величинах, входящих в закон Ома.

[3] III. Ноосферная часть. — Электрическое соединение какого-либо предмета с землей называют заземлением. Заряды, образованные на телах, изолированы от земли, при соединении с ней уходят в землю, т.

Применение закона Ома на практике

Определение напряжения с помощью закона Ома Во время работ с электрическими схемами бывают случаи, когда необходимо узнать падение напряжения на каком-то элементе, например, резисторе, а известно его сопротивление, которое обычно маркируется на корпусе, и проходящий сквозь него ток.

Для этого не обязательно подключать вольтметр, а достаточно воспользоваться расчетами по формуле 2. В нашем случае для рисунка 3 проведем расчеты: U=2,5·4,8 =12 В.

Определение тока с помощью закона Ома Этот случай описывает формула 3. Его используют для расчета нагрузок в электрических схемах, выбора сечений проводников, кабелей, предохранителей или защитных автоматов.

В нашем примере расчет выглядит так: I=12/4,8=2,5 А.

Шунтирование Этот способ в электротехнике используют для исключения работы определенных элементов из схемы без их демонтажа.

Для этого на ненужном резисторе замыкают накоротко проводником входящую и отходящую клеммы (на рисунке 1 и 2) — шунтируют. В результате ток схемы выбирает для себя путь с меньшим сопротивлением через шунт и резко возрастает, а напряжение зашунтированного элемента падает до нуля. Короткое замыкание Этот режим является частным случаем шунтирования и, в общем-то, показан на рисунке выше, когда закоротка устанавливается на выходные клеммы источника.
Короткое замыкание Этот режим является частным случаем шунтирования и, в общем-то, показан на рисунке выше, когда закоротка устанавливается на выходные клеммы источника.

При его возникновении создаются очень опасные большие токи, способные поражать людей и сжигать не защищенное электрооборудование. Для борьбы со случайно возникающими замыканиями в электрической сети используют защиты. На них выставляют такие уставки, которые не мешают работать схеме в нормальном режиме.

Они отключают питание только при аварийных случаях. Например, если ребенок по неосторожности всунет в домашнюю розетку проволоку, то правильно настроенный автоматический выключатель вводного квартирного щита практически моментально отключит электроснабжение. Все, что описано выше, относится к закону Ома для участка цепи постоянного тока, а не полной схемы, где процессов может быть значительно больше.

Закон Ома

  1. Главная
  2. Энциклопедия Arduino

– основное правило электротехники, связывающее силу тока с электрическим напряжением и величиной электросопротивления проводника. Он, как и единица электросопротивления (Ом), был назван в честь Георга Симона Ома, который в 1926 году сформулировал и подтвердил экспериментально зависимость силы тока от напряжения и сопротивления.

для участка цепи устанавливает прямую пропорциональность тока и напряжения и обратную пропорциональность сопротивления и тока. Этот закон справедлив для металлов и электролитов. Как можно объяснить закон Ома на простом примере?

Лучше всего для этого привести аналогию с водопроводными трубами. На рисунке выше изображена водонапорная башня.

Так вот, чем она будет выше, тем сильнее будет напор воды, а в случае с электричеством – напряжение. Ведь не случайно напряжение называется также разностью потенциалов.

При большем напряжении возможна большая сила тока в цепи. А вот током будет являться количество воды, проходящее через эти трубы. Слово «ток» и происходит от слова «течь».

Сопротивление определяет, какой силы ток потечёт через проводник: чем оно больше – тем ток меньше.

По аналогии с водопроводом – это толщина труб. Сопротивление проводника зависит не только от рода его вещества и длины, но и от площади его сечения.

Формула этого закона для участка цепи выглядит следующим образом: Где I– сила тока (измеряется в амперах [А]); U–электрическое напряжение (измеряется в вольтах [В]); R–сопротивление проводника (измеряется в омах [Ом]).

Запомнить это можно при помощи так называемого«Треугольника Ома». Если искомую величину прикрыть пальцем, то оставшиеся две образуют формулу для её нахождения. Следует отметить, что, хоть сопротивление и можно найти при известных напряжении и силе тока, оно не зависит от этих величин. Применение закона Ома на практике Для примера возьмём светодиод с напряжением питания 2 В и номинальным током 20 мА (0,02 А) и источник питания на 5 В.
Применение закона Ома на практике Для примера возьмём светодиод с напряжением питания 2 В и номинальным током 20 мА (0,02 А) и источник питания на 5 В.

R = UI. Напряжение на резисторе в данном случае будет равно Uпитания- Uсветодиода, то есть 3 В.

Сопротивление R = 30,02= 150 Ом. С помощью закона Ома при известных силе тока и сопротивлении резистора можно узнавать напряжение на резисторе, не прибегая к помощи мультиметра. Смотрите также

  • Понятие электричества
  • Принципиальные схемы
  • Управление электричеством
  • Делитель напряжения
  • Паразитное питание
  • Правило монтажного «И»

закон ома

То есть, севшую и новую батарейки соединять нельзя Если все-таки соединить, та батарейка которая имеет больший заряд, будет стремиться зарядить менее заряженную.

В результате общий их заряд упадет до низкого значения.

В общем, это наиболее распространенные варианты использования этих соединений. Формула закона Ома может быть использована, когда известно две из трех переменных. Соотношение между сопротивлением, током и напряжением может быть записано по-разному. Для усвоения и запоминания может быть полезен «треугольник Ома».

Для усвоения и запоминания может быть полезен «треугольник Ома». или или Ниже приведены два примера использования такого треугольного калькулятора.

Имеем резистор сопротивлением в 1 Ом в цепи с падением напряжения от 100В до 10В на своих выводах.Какой ток протекает через этот резистор?Треугольник напоминает нам, что: Имеем резистор сопротивлением в 10 Ом через который протекает ток в 2 Ампера при напряжении 120В.Какое будет падение напряжения на этом резисторе?Использование треугольника показывает нам, что:Таким образом, напряжение на выводе будет 120-20 = 100 В. Перед тем, как записать формулу для подобной интерпретации закона, следует разобраться в таких понятиях, как линейные и нелинейные участки цепи.

Если сопротивление никаким образом не зависит от тока и подаваемого напряжения, то с ростом второго параметра, первый будет прямо пропорционально возрастать и наоборот, то есть зависимость можно описать прямой линией. Подобная зависимость относится к линейным участкам цепи и сопротивление имеет аналогичное название.

Однако вышеизложенный вариант считается идеальным и его можно смоделировать лишь в идеальных условиях, что фактически невозможно, ведь, как минимум, окружающая среда вносит свои коррективы. В этом случае, рост напряжения не будет прямо пропорциональным силе тока и на графике зависимость будет изображаться в виде кривой.

На рисунке изображено два графика, первый из которых описывает линейную зависимость, а второй нелинейную.

Законы Ома и их качественное объяснение

  1. Сопротивление:

\(R=\frac{R_1\times R_2\times R_3}{R_1+R_2+R_3}\) Где \(R\) — общее сопротивление в цепи, \(R_1, R_2, R_3\) — сопротивление первого, второго и третьего участков соответственно.

Для цепи постоянного тока правильными будут уже озвученные нами взаимосвязи основных параметров электроцепи: При подключении к электроцепи источника переменного тока, сила электротока в цепи будет определяться по формуле: \(I=\frac UZ\) где \(Z\) — полное сопротивление или импеданс, который состоит из активной \((R)\) и реактивных составляющих (\(X_C\) — сопротивление емкости и \(X_L\) — сопротивление индуктивности).

Реактивное сопротивление цепи зависит:

  1. от формы тока в цепи.
  2. от частоты электротока;
  3. от значений реактивных элементов,

Источник: fizikaotfizika.ru Закон Ома для однородного участка электроцепи представляет собой классическое выражение зависимости силы от напряжения и сопротивления: \(I=\frac UR\) В этом случае основной характеристикой проводника является сопротивление.

От внешнего вида проводника зависит, как выглядит его кристаллическая решетка и какое количество атомов примесей содержит.

От проводника зависит поведение электронов, которые могут ускоряться или замедляться.

Поэтому \(R\) зависит от вида проводника, точнее, от его сечения, длины и материала и определяется по формуле: \(R=p\times\left(\frac lS\right)\) где \(p\) — удельное сопротивление, \( l\) — это длина проводника, а \(S\) — площадь его сечения. Под неоднородным участком цепи постоянного тока подразумевается такой промежуток цепи, на который помимо электрических зарядов воздействуют другие силы.

Под неоднородным участком цепи постоянного тока подразумевается такой промежуток цепи, на который помимо электрических зарядов воздействуют другие силы. Как можно было убедиться, закон, открытый Георгом Омом, прост только на первый взгляд. Разобраться во всех тонкостях самостоятельно под силу далеко не каждому.

Если столкнулись с трудностями в учебе и сложными для понимания темами, обращайтесь за к образовательному ресурсу . Квалифицированные эксперты помогут сдать в срок самую сложную работу.

Все о законе Ома: простыми словами с примерами для “чайников”

Это внутреннее сопротивление источника ЭДС.

Оно достаточно мало, в большинстве случаев при практических расчетах им можно пренебречь (при условии, что R>>r – сопротивление цепи много больше внутреннего сопротивления источника).

Рекомендуем прочесть:  Отказ от работы в ночное время

Однако, когда они соизмеримы, пренебрегать величиной r нельзя.Как вариант можно рассмотреть случай, при котором R=0 (короткое замыкание). Тогда приведенная формула закона Ома для полной цепи примет вид: I=E/r, то есть величина внутреннего сопротивления будет определять ток короткого замыкания.

Такая ситуация вполне может быть реальной. Закон Ома рассмотрен здесь достаточно бегло, но приведенных формул достаточно для проведения большинства расчетов, примеры которых, по мере размещения других материалов я буду приводить.Полноценную цепь составляет уже участок (участки), а также источник ЭДС.

То есть, фактически к существующему резистивному компоненту участка цепи добавляется внутреннее сопротивление источника ЭДС. Поэтому логичным является некоторое изменение выше рассмотренной формулы:I = U / (R + r)Конечно, значение внутреннего сопротивления ЭДС в законе Ома для полной электрической цепи можно считать ничтожно малым, правда во многом это значение сопротивления зависит от структуры источника ЭДС.

Тем не менее, при расчетах сложных электронных схем, электрических цепей с множеством проводников, наличие дополнительного сопротивления является важным фактором.Как для участка цепи, так и для полной схемы следует учитывать естественный момент – использование тока постоянной или переменной величины. Если отмеченные выше моменты, характерные для закона Ома, рассматривались с точки зрения использования постоянного тока, соответственно с переменным током всё выглядит несколько иначе.Переменный ток отличается от постоянного тем, что он изменяется с определенными временными периодами.

Конкретно он изменяет свое значение и направление. Чтобы применить закон Ома здесь нужно учитывать, что сопротивление в цепи с постоянным током может отличатся от сопротивления в цепи с током переменным.

Закон Ома и его применение

ldsound.ru » Закон Ома выражает зависимость между напряжением U, током I и сопротивлением R для участка цепи, не содержащего ЭДС: U = I ∙ R где U – напряжение, в вольтах; I – сила тока, в амперах; R – сопротивление, в омах.

Три составляющие закона Ома Для участка цепи, содержащего ЭДС, закон Ома выражает зависимость между ЭДС источника тока E, сопротивлением нагрузки Rн, током I и внутренним сопротивлением r0 источника тока: I = E / (Rн + r0) Напряжение на зажимах источника тока U определяется по формуле: U = E – I ∙ r0 = I ∙ Rн Диаграмма, помогающая запомнить закон Ома. Нужно закрыть искомую величину, и два других символа дадут формулу для её вычисления: В зависимости от сопротивления нагрузки Rн существуют три режима работы: режим короткого замыкания при Rн = 0 Iк.з.

= Imax = E / r0 режим холостого хода при Rн = ∞ Uх.х. = Umax = E режим согласованной нагрузки при Rн = r0 I = Iк.з.

/ 2 U = Uх.х. / 2 Р = Uх.х. ∙ Iк.з. / 4 В последнем случае источник тока отдает в нагрузку максимально возможную мощность.

Если сопротивление нагрузки состоит из нескольких резисторов, то справедливы следующие соотношении: при последовательном соединении резисторов R1 и R2: U1 / U2 = R1 / R2 U / U2 = R1 + R2 / R2 U2 = U ∙ R2 / (R1 + R2) U1 = U ∙ R1 / (R1 + R2) где U – подведенное напряжение; U1 и U2 – падение напряжения на резисторах R1 и R2; при параллельном соединении резисторов R1 и R2: I1 / I2 = R2 / R1 Подключение резисторов параллельно или последовательно измерительному прибору позволяет расширить пределы измерений.

Если сопротивление нагрузки состоит из нескольких резисторов, то справедливы следующие соотношении: при последовательном соединении резисторов R1 и R2: U1 / U2 = R1 / R2 U / U2 = R1 + R2 / R2 U2 = U ∙ R2 / (R1 + R2) U1 = U ∙ R1 / (R1 + R2) где U – подведенное напряжение; U1 и U2 – падение напряжения на резисторах R1 и R2; при параллельном соединении резисторов R1 и R2: I1 / I2 = R2 / R1 Подключение резисторов параллельно или последовательно измерительному прибору позволяет расширить пределы измерений.

Можно показать, что расширение пределов измерения вольтметра достигается включением последовательно с ним добавочного резистора Rдоб. Если верхний предел измерения вольтметра Uв, а необходимый предел измерения Uн > Uв, то включение Rдоб = Rп ∙ (Uн / Uв – 1) позволяет отсчитывать максимально напряжение Uн. В приведенном выражении Rп – сопротивление прибора, равное Rп = Uв / Iв, где Iв – ток прибора при подведении к нему напряжения Uв.

Расширение предела измерения амперметра достигается параллельным подключением к нему дополнительного резистора (шунта).

Если верхний предел измерения тока амперметра Iв, а необходимый предел измерения Iн > Iв, то сопротивление шунта: Rш = Rп / (Iн / Iв) – 1 Сопротивление вольтметра можно определить следующим способом.

Измерить вольтметром напряжение на зажимах источника напряжения E и, отметив показания вольтметра, включить последовательно с ним такой добавочный резистор, при котором показание вольтметра уменьшится вдвое, т.е.

при равенстве сопротивлений вольтметра и добавочного резистора. На этом же принципе основана и обратная задача определения величины неизвестного сопротивления с помощью вольтметра.

  • Technics SU-8080 Усилитель по принципу двойное моно выпускался в Японии в 1976-1979 годах. Характеристики: Частотный диапазон по уровню -3 дБ: 0 – 100000 Гц Выходная мощность на канал: 90 Вт/4 Ом (72 Вт/8 Ом) Общее гармоническое искажения: 0,02 – 0,05% Общее гармоническое …Читать далее … Martin Logan Motion 15i 2-х полосная АС с фазоинвертором изготовлена в США. Характеристики: Диапазон частот по уровню ±3 дБ: 60 – 25000 Гц Чувствительность: 92 дБ/2,83 В/м Рекомендуемая мощность усилителя: 20 – 200 Вт Горизонтальная и вертикальная дисперсия: 80° Сопротивление: 5 Ом Частота раздела …Читать далее … Dynaudio Audience 40 Изготовитель: компания “Dynaudio” г.

    Сканнерборг, Дания. Выпускались с 1999 года, на данный момент АС сняты с производства. Характеристики: Диапазон частот по уровню ±3 дБ: 53 – 28000 Гц Чувствительность: 86 дБ/2,83 В/м Рекомендуемая мощность усилителя: 25 Вт Долговременная мощность: 150 …Читать далее … JBL 4312M II 4312MII является 3-х полосной АС, которая наследует идеи 70-лет компании JBL в области аудио.

    В результате реструктуризации концерна Harman было закрыто подразделение Harman Consumer Group, в которое входит и JBL.

    После ряда изменений производство переехало в Японию и в честь …Читать далее … JBL 4312A Акустическая система 3-х полосная, с фазоинвертором, так называемого полочного типа (для книжной полки). Изготавливалась с 1986 года в США. Модель пришла на смену JBL4312.

    JBL4312A покрыты шпоном ореха, тогда как JBL4312ABK имеют черное покрытие с логотипом компании на боковых стенках, …Читать далее …

Закон Ома. Для цепей и тока. Формулы и применение

Георг Симон Ом начал свои исследования вдохновляясь знаменитым трудом Жана Батиста Фурье «Аналитическая теория тепла». В этой работе Фурье представлял тепловой поток между двумя точками как разницу температур, а изменение теплового потока связывал с его прохождением через препятствие неправильной формы из теплоизолирующего материала.

Аналогично этому Ом обуславливал возникновение электрического тока разностью потенциалов.Исходя из этого Ом стал экспериментировать с разными материалами проводника. Для того, чтобы определить их проводимость он подключал их последовательно и подгонял их длину таким образом, чтобы сила тока была одинаковой во всех случаях.Однако не только с этим были проблемы у физиков, которые в то время занимались подобными экспериментами с электричеством.

Большие трудности с добычей чистых материалов без примесей для опытов, затруднения с калибровкой диаметра проводника искажали результаты тестов.

Еще большая загвоздка состояла в том, что сила тока постоянно менялась во время испытаний, поскольку источником тока служили переменные химические элементы.

В таких условиях Ом вывел логарифмическую зависимость силы тока от сопротивления провода.Немногим позже немецкий физик Поггендорф, специализировавшийся на электрохимии, предложил Ому заменить химические элементы на термопару из висмута и меди. Ом начал свои эксперименты заново. В этот раз он пользовался термоэлектрическим устройством, работающем на эффекте Зеебека в качестве батареи.

К нему он последовательно подключал 8 проводников из меди одного и того же диаметра, но различной длины.

Чтобы измерить силу тока Ом подвешивал с помощью металлической нити над проводниками магнитную стрелку. Ток, шедший параллельно этой стрелке, смещал ее в сторону. Когда это происходило физик закручивал нить до тех пор, пока стрелка не возвращалась в исходное положение.

Исходя из угла, на который закручивалась нить можно было судить о значении силы тока.Х = a / b + lЗдесь X – интенсивность магнитного поля провода, l – длина провода, a – постоянная величина напряжения источника, b – постоянная сопротивления остальных элементов цепи.Если обратиться к современным терминам для описания данной формулы, то мы получим, что Х – сила тока, а – ЭДС источника, b + l – общее сопротивление цепи.I = U / RИсходя из этой формулы, мы можем решить, что сопротивление проводника зависит от разности потенциалов. С точки зрения математики, это правильно, но ложно с точки зрения физики. Эта формула применима только для расчета сопротивления на отдельном участке цепи.Чтобы рассчитать сопротивление проводника, нужно перемножить его длину на удельное сопротивление его материала и разделить на площадь поперечного сечения.R = p ⋅ l / sОтличие закона Ома для полной цепи от закона Ома для участка цепи заключается в том, что теперь мы должны учитывать два вида сопротивления.

Это «R» сопротивление всех компонентов системы и «r» внутреннее сопротивление источника электродвижущей силы.

Формула таким образом приобретает вид:I = U / R + rПеременный ток отличается от постоянного тем, что он изменяется с определенными временными периодами. Конкретно он изменяет свое значение и направление. Чтобы применить закон Ома здесь нужно учитывать, что сопротивление в цепи с постоянным током может отличатся от сопротивления в цепи с током переменным.

И отличается оно в том случае если в цепи применены компоненты с реактивным сопротивлением. Реактивное сопротивление может быть индуктивным (катушки, трансформаторы, дроссели) и емкостными (конденсатор).Попробуем разобраться, в чем реальная разница между реактивным и активным сопротивлением в цепи с переменным током.

Вы уже должны были понять, что значение напряжение и силы тока в такой цепи меняется со временем и имеют, грубо говоря, волновую форму.Если мы схематически представим, как с течением времени меняются эти два значения, у нас получится синусоида. И напряжение, и сила тока от нуля поднимаются до максимального значения, затем, опускаясь, проходят через нулевое значение и достигают максимального отрицательного значения.

После этого снова поднимаются через нуль до максимального значения и так далее. Когда говорится, что сила тока или напряжение имеет отрицательное значение, здесь имеется ввиду, что они движутся в обратном направлении.На самом деле, это только предисловие.

Вернемся к реактивному и активному сопротивлению. Отличие активного сопротивления от реактивного в том, что в цепи с активным сопротивлением фаза тока совпадает с фазой напряжения.

То есть, и значение силы тока, и значение напряжения достигают максимума в одном направлении одновременно. В таком случае наша формула для расчета напряжения, сопротивления или силы тока не меняется.Если же цепь содержит реактивное сопротивление, фазы тока и напряжения сдвигаются друг от друга на ¼ периода.

Это означает, что, когда сила тока достигнет максимального значения, напряжение будет равняться нулю и наоборот.

Когда применяется индуктивное сопротивление, фаза напряжения «обгоняет» фазу тока. Когда применяется емкостное сопротивление, фаза тока «обгоняет» фазу напряжения.U = I ⋅ ωLГде L – индуктивность реактивного сопротивления, а ω – угловая частота (производная по времени от фазы колебания).U = I / ω ⋅ СС – емкость реактивного сопротивления.Эти две формулы – частные случаи закона Ома для переменных цепей.I = U / ZЗдесь Z – полное сопротивление переменной цепи известное как импеданс.

  • Если есть инерция носителей заряда, например, в некоторых высокочастотных электрических полях;
  • В сверхпроводниках;
  • Если провод нагревается до такой степени, что вольтамперная характеристика перестает быть линейной. Например, в лампах накаливания;
  • В вакуумных и газовых радиолампах;
  • В диодах и транзисторах.

Рубрика

Закон Ома понятным языком

Почему это важно? Именно потому, что если мы представим себе электрическую цепь условно как систему труб для воды, то участок цепи это будет незамкнутый кусок трубы, а полная цепь — зацикленная система.

Из примера может показаться, что участок цепи есть незамкнутая в электрическом смысле цепь. Нет, пример приведен не для этого.

И там, и там электрическая цепь замкнута. Просто нам нужно обозначить, что без учета источника тока и его внутреннего сопротивления (r) цепь не полная, а расчёт не всегда способен учитывать все значимые характеристики.

Ну а внутреннее сопротивление, как вы наверное догадались — это то сопротивление, которым обладает источник тока. Да, току в цепи сложно проходить и через сам источник!

Даже сам источник провоцирует энергетические потери. А вот считать его аналогично расчёту для участка цепи нельзя.Получается, что в закон Ома добавится ещё и внутренне сопротивление. И всё! Ничего страшного.Формулировка закона Ома для полной цепи немного изменится.

Теперь у нас слово напряжение заменится словом ЭДС (электродвижущая сила), а слово сопротивление заменится суммой внешнего сопротивления цепи и внутреннего сопротивления источника тока. Ну и формула будет такая:Добавилось понятие электродвижущая сила (ЭДС), обозначенная в формуле E прописное.

Что это за зверь? ЭДС — это, по сути дела, и есть напряжение. Разница в том, что если мы опять сравним напряжение с напором воды в водопроводе, то напряжением будет являться разница напора между двумя произвольными точками в водопроводе, а ЭДС — это напор на насосе, который качает воду.

При использовании термина ЭДС мы вспоминаем, что у источника есть внутреннее сопротивление, как оно есть и у насоса, который препятствует движению воды через самого себя. Если же мы считали бы именно напряжение источника, то мы бы приняли, что система идеальная и источник движению тока сам не препятствует.При изучении закона Ома могут выплывать ещё и такие понятия, как закон Ома в дифференциальной и интегральной формах.

Всё это большие темы, поэтому мы рассмотрим их в отдельных статьях.

Как использовать закон Ома: инструкция для чайников с примерами

1 августа 201921 тыс. прочитали30 тыс. просмотра публикацииУникальные посетители страницы21 тыс.

прочитали до концаЭто 72% от открывших публикацию2,5 минуты — среднее время чтенияЯ обычно не использую много математики, когда занимаюсь электроникой.

Но закон Ома — редкое исключение:)Закон был выведен Георгом Омом и основан на взаимосвязи напряжения, тока и сопротивления: Рис.

1. Иллюстрация связи сопротивления (Ohm), тока (Amp) и напряжения (Volt)Посмотрите на рисунок выше и посмотрите, имеет ли для вас смысл:

  • Если вы увеличиваете напряжение в цепи, при неизменном сопротивлении, вы получаете больше тока.
  • Если вы увеличиваете сопротивление в цепи, в то время как напряжение остается тем же, вы получаете меньший ток.

Закон Ома — это способ описания взаимосвязи между напряжением, сопротивлением и током с использованием математики: V = R*I, где

  • V — напряжение;
  • I — ток;
  • R — является символом сопротивления.

Вы видоизменить формулу и получить R = V / I или I = V / R. Пока у вас есть две переменные, вы можете вычислить последнюю.

Вы можете использовать этот треугольник, чтобы запомнить закон Ома: Рис. 2. Треугольник закона ОмаКак использовать это:Используйте свою руку, чтобы покрыть переменную, которое вы хотите найти. Если оставшиеся буквы расположены друг над другом, это значит, разделить верхнюю с нижней.

Если они рядом друг с другом, это значит, умножить одно на другое.

Пример: нужно найти напряжениеРис.

3. Закрываем рукой напряжениеЗакрываем V в треугольнике, затем смотрим на R и I. I и R рядом друг с другом (на одной горизонтальной линии), поэтому вам нужно их умножить. Это означает, что вы получите:V = I * RВсе просто!Пример: Нужно найти сопротивлениеРис.

4. Закрываем сопротивлениеПоложите руку на R. Затем вы увидите, что V над I.

Это означает, что вы должны разделить V на I: R = V / IПример: нужно найти силу токаРис.

5. Закрываем токПоместите руку над I. Затем вы увидите V над R, что означает деление V на R: I = V / RЛучший способ научить его использовать на своем примере.Ниже приведена очень простая схема с аккумулятором и резистором.

Аккумулятор представляет собой источник напряжения на 12 вольт, а сопротивление резистора составляет 600 Ом. Сколько тока протекает по цепи?Рис.

6. Пример 1 Чтобы найти величину тока, вы можете использовать треугольник выше к формуле для тока: I = V / R. Теперь вы можете рассчитать ток, используя напряжение и сопротивление:I = 12 В / 600 Ом I = 0,02 А = 20 мА (миллиампер)Таким образом, ток в цепи составляет 20 мА. Давайте попробуем другой пример.Ниже у нас есть схема с резистором и аккумулятором снова.

Но на этот раз мы не знаем напряжение батареи.

Вместо этого мы представляем, что мы измерили ток в цепи и обнаружили, что он составляет 3 мА (миллиампер).Рис.

7. Пример 2Сопротивление резистора составляет 600 Ом.

Какое напряжение батареи? Используя треугольник Ома (рис. 3) получаем: V = RI V = 600 Ом * 3 мА V = 1,8 В Поэтому напряжение аккумулятора должно быть 1,8 В.

Более подробное о законе Ома вы можете почитать в моей статье на сайте:

Закон Ома для «чайников»: понятие, формула, объяснение

Говорят: «не знаешь закон Ома – сиди дома». Так давайте же узнаем (вспомним), что это за закон, и смело пойдем гулять.

Основные понятия закона Ома Как понять закон Ома? Нужно просто разобраться в том, что есть что в его определении.

И начать следует с определения силы тока, напряжения и сопротивления. Сила тока I Пусть в каком-то проводнике течет ток. То есть, происходит направленное движение заряженных частиц – допустим, это электроны.

Каждый электрон обладает элементарным электрическим зарядом (e= -1,60217662 × 10-19 Кулона).

В таком случае через некоторую поверхность за определенный промежуток времени пройдет конкретный электрический заряд, равный сумме всех зарядов протекших электронов.

Отношение заряда к времени и называется силой тока.

Чем больший заряд проходит через проводник за определенное время, тем больше сила тока.

Сила тока измеряется в Амперах. Напряжение U, или разность потенциалов Это как раз та штука, которая заставляет электроны двигаться. Электрический потенциал характеризует способность поля совершать работу по переносу заряда из одной точки в другую.

Так, между двумя точками проводника существует разность потенциалов, и электрическое поле совершает работу по переносу заряда. Физическая величина, равная работе эффективного электрического поля при переносе электрического заряда, и называется напряжением. Измеряется в Вольтах. Один Вольт – это напряжение, которое при перемещении заряда в 1 Кл совершает работу, равную 1 Джоуль.

Сопротивление R Ток, как известно, течет в проводнике.

Пусть это будет какой-нибудь провод. Двигаясь по проводу под действием поля, электроны сталкиваются с атомами провода, проводник греется, атомы в кристаллической решетке начинают колебаться, создавая электронам еще больше проблем для передвижения. Именно это явление и называется сопротивлением.

Оно зависит от температуры, материала, сечения проводника и измеряется в Омах.

Формулировка и объяснение закона Ома Закон немецкого учителя Георга Ома очень прост. Он гласит: Сила тока на участке цепи прямо пропорционально напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.

Георг Ом вывел этот закон экспериментально (эмпирически) в 1826 году.

Естественно, чем больше сопротивление участка цепи, тем меньше будет сила тока. Соответственно, чем больше напряжение, тем и ток будет больше.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на Данная формулировка закона Ома – самая простая и подходит для участка цепи. Говоря «участок цепи» мы подразумеваем, что это однородный участок, на котором нет источников тока с ЭДС. Говоря проще, этот участок содержит какое-то сопротивление, но на нем нет батарейки, обеспечивающей сам ток.

Если рассматривать закон Ома для полной цепи, формулировка его будет немного иной. Пусть у нас есть цепь, в ней есть источник тока, создающий напряжение, и какое-то сопротивление. Закон запишется в следующем виде: Объяснение закона Ома для полой цепи принципиально не отличается от объяснения для участка цепи.

Как видим, сопротивление складывается из собственно сопротивления и внутреннего сопротивления источника тока, а вместо напряжения в формуле фигурирует электродвижущая сила источника. Кстати, о том, что такое , читайте в нашей отдельной статье. Как понять закон Ома? Чтобы интуитивно понять закон Ома, обратимся к аналогии представления тока в виде жидкости.

Именно так думал Георг Ом, когда проводил опыты, благодаря которым был открыт закон, названный его именем. Представим, что ток – это не движение частиц-носителей заряда в проводнике, а движение потока воды в трубе.

Сначала воду насосом поднимают на водокачку, а оттуда, под действием потенциальной энергии, она стремиться вниз и течет по трубе.

Причем, чем выше насос закачает воду, тем быстрее она потечет в трубе.

Отсюда следует вывод, что скорость потока воды (сила тока в проводе) будет тем больше, чем больше потенциальная энергия воды (разность потенциалов) Сила тока прямо пропорциональна напряжению. Теперь обратимся к сопротивлению. Гидравлическое сопротивление – это сопротивление трубы, обусловленное ее диаметром и шероховатостью стенок.

Логично предположить, что чем больше диаметр, тем меньше сопротивление трубы, и тем большее количество воды (больший ток) протечет через ее сечение. Сила тока обратно пропорциональна сопротивлению. Такую аналогию можно проводить лишь для принципиального понимания закона Ома, так как его первозданный вид – на самом деле довольно грубое приближение, которое, тем не менее, находит отличное применение на практике.

В действительности, сопротивление вещества обусловлено колебанием атомов кристаллической решетки, а ток – движением свободных носителей заряда.

В металлах свободными носителями являются электроны, сорвавшиеся с атомных орбит. В данной статье мы постарались дать простое объяснение закона Ома.

Знание этих на первый взгляд простых вещей может сослужить Вам неплохую службу на экзамене.

Конечно, мы привели его простейшую формулировку закона Ома и не будем сейчас лезть в дебри высшей физики, разбираясь с активным и реактивным сопротивлениями и прочими тонкостями.

Если у Вас возникнет такая необходимость, Вам с удовольствием помогут сотрудники нашего .

А напоследок предлагаем Вам посмотреть интересное видео про закон Ома.