Ом закон Однос помеѓу струја, напон и отпор

На почетокот на 19 век, математичарот, физичар и филозоф Георг Симон Ом експериментирал со различни материјали. Меѓу другото, тој ги испита материјалите за нивната електрична спроводливост и откри дека не секој материјал спроведува електрична енергија подеднакво добро, на пример, бакарот пренесува електрична енергија подобро од челикот. Ом исто така открива дека кратките и дебели кабли носат поголема струја отколку долгите и тенки. Тој ја нарече силата што електроните го попречуваат протокот на електрична енергија „отпор“, поради што единицата за него беше именувана по него.

струја

Сепак, дознал повеќе. До експериментите на Ом, заедничкото мислење беше дека јачината на струјата и електричниот напон се независни величини. Георг Симон Ом, сепак, ја препознава математичката врска дека односот помеѓу јачината на електричната струја и поврзаниот електричен напон е постојан и постојаната го формира електричниот отпор. Овој однос опишан од Ом е многу важен наод и оттогаш е дел од основите на електротехниката.

Ом го формулираше она што беше именувано по него Ом закон.

  • Ова покажува дека напонот и струјата се пропорционални. Ако се зголеми отпорот, интензитетот на напонот и струјата се намалуваат пропорционално. Како што се намалува отпорот, овие две количини се зголемуваат пропорционално.
  • Ако напонот се зголеми со ист отпор, интензитетот на струјата се зголемува автоматски и обратно.
  • Ако напонот и струјата се зголемуваат или пропорционално се намалуваат, ова не менува ништо во отпорот (константа). Со напон/струен пар од 200 волти/10 ампери имате ист отпор како и со 20 волти/1 ампер.
  • Исто така, може да се случи напонот и отпорот да се зголемат, на пр., Поради промена на температурата на спроводникот поради проток на струја. Во овој случај, зголемувањето на напонот не доведува до пропорционално, но помалку од пропорционално зголемување на струјата, бидејќи отпорноста се зголемува. Гледано од другата страна, напонот се зголемува непропорционално со зголемувањето на струјата и отпорот.

Од сите заклучоци може да се извлечат следниве формули од законот на Ом:

Симболите на формулата и придружните единици се:

  • R = отпор со единицата ом (Ω)
  • I = струја со единечните ампери (A)
  • U = напон со единицата волт (V)

Од формулите може да се заклучи дека 1 ом претставува сооднос помеѓу 1 волт и 1 ампер (1 Ω = 1 V/1 A).

Пример:

Напон (У): 230 волти

Јачина на струја (I): 4 ампери

Се бара: Отпорност Р.

Пресметка: 230: 4 = 57,50 Ω

Важно е да се напомене дека законот на Ом важи само за отпорници каде врската помеѓу напон и струја е линеарна. Таквите отпори се нарекуваат и омски отпори. Отпорот на многу компоненти не може да се пресмета со примена на законот Ом затоа што тие немаат линеарна врска помеѓу напонот и струјата. Отпорниците често имаат вредност независна од напон и струја. Овие вредности може да се користат како вредности на отпор при пресметките со законот на Ом.

Формула со спецификација на моќноста и јачината на струјата

Ако јачината на струјата е позната и напонот не е познат, или ако напонот е познат и јачината на струјата не е, може да се користат следниве формули за да се одреди моќноста за пресметување на електричниот отпор:

Пример:

Јачина на струја (I): 4 ампери

Моќност (Р): 920 вати

Се бара: електричен отпор Р.

Пресметка: 920: (4 * 4) = 57,50 Ω