Home / Статьи / Первый закон ома определение

Первый закон ома определение

Первый закон ома определение

Нужно закрыть искомую величину, и два других символа дадут формулу для её вычисления U — Электрическое напряжение I — Сила тока P — Электрическая мощность R — Электрическое сопротивление. В соответствии с этой диаграммой формально может быть записано выражение: R = U I , ( 7 ) {\displaystyle R\!={U \over I},\qquad (7)} которое всего лишь позволяет вычислить (применительно к известному току, создающему на заданном участке цепи известное напряжение), сопротивление этого участка. Но математически корректное утверждение о том, что сопротивление проводника растёт прямо пропорционально приложенному к нему напряжению и обратно пропорционально пропускаемому через него току, физически ложно.

Закон ома, определение

Ома для полной цепи: I = ε R + r , ( 2 ) {\displaystyle I\!={\varepsilon \! \over {R+r}},\qquad (2)} где:

  • ε {\displaystyle {\varepsilon \!}} — ЭДС источника напряжения, В;
  • I {\displaystyle I} — сила тока в цепи, А;
  • R {\displaystyle R} — сопротивление всех внешних элементов цепи, Ом;
  • r {\displaystyle r} — внутреннее сопротивление источника напряжения, Ом.

Из закона Ома для полной цепи вытекают следующие следствия:

  • при r<<R
  • при rR сила тока не зависит от свойств внешней цепи (от величины нагрузки), и источник может быть назван источником тока.

Часто[2] выражение U = I R , ( 3 ) {\displaystyle U\!=IR,\qquad (3)} где U {\displaystyle U}есть напряжение, или падение напряжения (или, что то же, разность потенциалов между началом и концом участка проводника), тоже называют «Законом Ома».

Закон ома

Природа сторонних сил может быть различной. В гальванических элементах или аккумуляторах они возникают в результате электрохимических процессов, в генераторах постоянного тока сторонние силы возникают при движении проводников в магнитном поле. Источник тока в электрической цепи играет ту же роль, что и насос, который необходим для перекачивания жидкости в замкнутой гидравлической системе.

Под действием сторонних сил электрические заряды движутся внутри источника тока против сил электростатического поля, благодаря чему в замкнутой цепи может поддерживаться постоянный электрический ток. При перемещении электрических зарядов по цепи постоянного тока сторонние силы, действующие внутри источников тока, совершают работу.

Статьи и схемы

Вниманиеattention
Напряжение на участке цепи часто называют падением напряжения. Это нередко приводит к недоразумению. Многие думают, что падение напряжения есть какое-то потерянное ненужное напряжение.
Важноimportant
В действительности же понятия напряжение и падение напряжения равнозначны. Потери и падение напряжения — в чем различие? Расчет напряжения с помощью закона Ома можно показать на следующем примере.
Пусть через участок цепи с сопротивлением 10 кОм проходит ток 5 мА и требуется определить напряжение на этом участке. Умножив I = 0,005 А на R —10000 Ом, получим напряжение,равное 50 В.
Инфоinfo
Можно было бы получить тот же результат, умножив 5 мА на 10 кОм: U = 50 В В электронных устройствах ток обычно выражается в миллиамперах, а сопротивление — в килоомах. Поэтому удобно в расчетах по закону Ома применять именно эти единицы измерений.
По закону Ома рассчитывается также сопротивление, если известно напряжение и ток.

Электрический ток. закон ома

Амперметр также обладает некоторым внутренним сопротивлением \(R_{А}\). В отличие от вольтметра, внутреннее сопротивление амперметра должно быть достаточно малым по сравнению с полным сопротивлением всей цепи.
Для цепи на рис. 1.8.4 сопротивление амперметра должно удовлетворять условию $$R_{А} \ll (r + R_{1} + R{2})$$ чтобы при включении амперметра ток в цепи не изменялся. Измерительные приборы – вольтметры и амперметры – бывают двух видов: стрелочные (аналоговые) и цифровые.
Цифровые электроизмерительные приборы представляют собой сложные электронные устройства. Обычно цифровые приборы обеспечивают более высокую точность измерений. Рисунок 1.8.4.

Закон ома для участка цепи

Физическая величина, равная отношению работы \(A_{ст}\) сторонних сил при перемещении заряда \(q\) от отрицательного полюса источника тока к положительному к величине этого заряда, называется электродвижущей силой источника (ЭДС): $$ЭДС=\varepsilon=\frac{A_{ст}}{q}. $$ Таким образом, ЭДС определяется работой, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда. Электродвижущая сила, как и разность потенциалов, измеряется в Вольтах (В).
При перемещении единичного положительного заряда по замкнутой цепи постоянного тока работа сторонних сил равна сумме ЭДС, действующих в этой цепи, а работа электростатического поля равна нулю. Цепь постоянного тока можно разбить на отдельные участки. Те участки, на которых не действуют сторонние силы (т. е. участки, не содержащие источников тока), называются однородными. Участки, включающие источники тока, называются неоднородными.

Формула закона ома

Связь с сопротивлением Однако любая цепь или участок цепи характеризуются еще одной немаловажной величиной, называемой сопротивлением электрическому току. Сопротивление связано с силой тока обратно пропорционально.

Если на каком-либо участке цепи изменить величину сопротивления, не меняя напряжения на концах этого участка, сила тока также изменится. Причем если мы уменьшим величину сопротивления, то сила тока возрастет во столько же раз.

И, наоборот, при увеличении сопротивления сила тока пропорционально уменьшается. Формула закона Ома для участка цепи Сопоставив две эти зависимости, можно прийти к такому же выводу, к которому пришел немецкий ученый Георг Ом в 1827 г. Он связал воедино три вышеуказанные физические величины и вывел закон, который назвали его именем.

Неверный запрос ошибка 400

В классическом приближении закон Ома можно вывести при помощи теории Друде: j → = n ⋅ e 0 2 ⋅ τ m ⋅ E → = σ ⋅ E → . {\displaystyle {\vec {j}}={\frac {n\cdot e_{0}^{2}\cdot \tau }{m}}\cdot {\vec {E}}=\sigma \cdot {\vec {E}}.} Здесь:

  • σ {\displaystyle \sigma } — электрическая удельная проводимость
  • n {\displaystyle n} — концентрация электронов
  • e 0 {\displaystyle e_{0}} — элементарный заряд
  • τ {\displaystyle \tau } — время релаксации по импульсам (время, за которое электрон «забывает» о том в какую сторону двигался)
  • m {\displaystyle m} — эффективная масса электрона

Проводники и элементы, для которых соблюдается закон Ома, называются омическими.

Первый закон ома определение

  • Электрическое напряжение
  • Электрическое сопротивление
  • Электрический ток
  • Электрическая мощность
  • Правила Кирхгофа
  • Закон Барлоу
  • Базовые физические понятия

Примечания

  1. ↑ G. S. Ohm (1827). Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet. Berlin: T. H. Riemann.
  2. ↑ Преимущественно в школьных учебниках и научно-популярной литературе.
  3. ↑ Мо — Статья в Большом Энциклопедическом словаре.

Ссылки

  • Закон Ома // Элементы.ru.

About Алексей Медведев

Check Also

Могу ли я вернуть вещь в маназин неношеную без чека

Рубрики проекта Главная » Полезные советы на все случаи жизни. Советы на каждый день » …

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *