Закон ома в векторной форме: Закон Ома в дифференциальной форме

Закон Ома в дифференциальной форме

Закон Ома в интегральной форме для однородного участка цепи (не содержащего ЭДС)

(7.6.1)

Для однородного линейного проводника выразим R через ρ:

,

(7.6.2)

ρ – удельное объемное сопротивление; [ρ] = [Ом·м].

      Найдем связь между  и  в бесконечно малом объеме проводника – закон Ома в дифференциальной форме.

      В изотропном проводнике (в данном случае с постоянным сопротивлением) носители зарядов движутся в направлении действия силы, т.е. вектор плотности тока  и вектор напряженности поля  коллинеарны (рис. 7.6).

Рис. 7.6

      Исходя из закона Ома (7.6.1), имеем:

      А мы знаем, что  или . Отсюда можно записать

,

(7.6.3)

      это запись закона Ома в дифференциальной форме.

Здесь  – удельная электропроводность.

Размерность σ – [].

      Плотность тока можно выразить через заряд электрона е, количество зарядов n и дрейфовую скорость :

.

      Обозначим , тогда ;

(7.6.4)

Теперь, если удельную электропроводность σ выразить через

е, n и b:  то вновь получим выражение закона Ома в дифференциальной форме:

.

---

Закон Ома для неоднородного участка цепи     Работа и мощность тока. Закон Джоуля – Ленца

Закон Ома в интегральной и дифференциальной форме. — КиберПедия

Закон Ома в интегральной форме:

— для участка цепи: «Сила тока на однородном участке электрической цепи прямо пропорциональна напряжению на данном участке и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка »:

— для всей цепи:

где – электродвижущая сила, В;

– сопротивление всех элементов цепи, Ом;

– внутреннее сопротивление источника питания, Ом;

– сила тока, А.

Закон Ома в дифференциальной форме:

— для участка цепи: «Плотность тока в каждой точке однородного участка цепи пропорциональна напряженности электрического поля в этой же точке»:

Где – вектор плотности тока, А/м²;

– удельная проводимость, См= ;

– вектор напряженности электрического поля, В/м.

Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной форме.

За время t по участку электрической цепи будет перенесён заряд и при этом будет совершена работа:

где – электрический заряд, Кл;

– напряжение, В;

– сила тока, А;

– время, с.

Работа, совершаемая в единицу времени – мощность электрического тока:

Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме: «Мощность тепла , выделяемого в единице объёма среды при протекании постоянного электрического тока, равна произведению плотности электрического тока на величину напряженности электрического поля »:

где – удельная электрическая проводимость, См= .

Закон Джоуля-Ленца в интегральной форме:

где – полное количество теплоты, выделенное за промежуток времени от до , Дж;

– сила тока, А;

– сопротивление. Ом.

Закон Ома для участка цепи и для замкнутой цепи, содержащей э.д.с.

Закон Ома для участка цепи:

«Сила тока на однородном участке электрической цепи прямо пропорциональна напряжению на данном участке и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка »:

Закон Ома для неоднородного участка цепи (содержащего ЭДС):

где – разность потенциалов (напряжение), В;

– электродвижущая сила, В;

– сопротивление участка, Ом.

Если направление тока совпадает с направлением обхода, его принято считать положительным; если источник тока повышает потенциал в направлении обхода (источник посылает ток в направлении обхода), то ЭДС такого источника считается положительной.

Закон Ома для замкнутой цепи, содержащей ЭДС:

где – электродвижущая сила, В;

– сопротивление всех элементов цепи, Ом;

– внутреннее сопротивление источника питания, Ом;

– сила тока, А.

 

Законы Кирхгофа.

Первое правило Кирхгофа: «Алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю:

».

Второе правило Кирхгофа: «В любом замкнутом контуре алгебраическая сумма напряжений равна алгебраической сумме ЭДС, встречающихся в этом контуре:

где – число источников ЭДС;

– число ветвей в замкнутом контуре;

– ток и сопротивление -той ветви, А, Ом».

Правило знаков:

1) ЭДС положительна, если ее направление совпадает с направлением произвольно выбранного обхода контура;

2) падение напряжения на резисторе положительно, если направление тока в нем совпадает с направлением обхода.

 

Закон Ома для однородного участка цепи — КиберПедия

Закон, устанавливающий связь между силой тока в проводнике и разностью потенциалов (напряжением) на его концах, был открыт Г. Омом опытным путем в 1826 году.

Закон Ома формулируется следующим образом.

Сила тока, текущего по однородному участку цепи, прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника,

Эту формулу еще называют законом Ома в интегральной форме. Напомним, что в случае однородного участка цепи напряжение равно разности потенциалов

Сопротивление проводника зависит от материала и его геометрических размеров, т. е.

где l — длина проводника, S — площадь его поперечного сечения, ρ — удельное сопротивление проводника, которое зависит от рода вещества, а также от его состояния (в первую очередь, температуры). Например, при температуре 20^oС удельное сопротивление меди , а у фарфора .

Единицей сопротивления служит ом (Ом), .

Закон Ома справедлив для широкого класса материалов: металлов, угля, электролитов. Его широко применяют для расчета различных электрических цепей.

Его используют во многих других случаях, например, в технике безопасности. Так, допустимое напряжение определяют, исходя из сопротивления тела человека и допустимого для него значения тока. Смертельным считается ток 100 мА. Наиболее опасный путь его прохождения: правая рука — ноги. Сопротивление тела при влажной коже , при сухой . Рассчитайте самостоятельно допустимое напряжение.

 

Закон Ома в дифференциальной форме

Закон Ома в дифференциальной форме справедлив для любой точки участка цепи как с постоянным, так и с переменным сечением.

Для однородного участка цепи плотность тока равна

; отсюда: .

Подставим эту формулу, а также формулу для сопротивления (2.26) в закон Ома (2.24)

.

Учтем, что для однородного поля справедлива формула (2.19)

Тогда

Величина, обратная удельному сопротивлению, называется

удельной проводимостью, т. е.

В векторной форме формулу (2.27) можно записать следующим образом

Формула (2.28) выражает закон Ома в дифференциальной форме. Плотность тока пропорциональна напряженности электрического поля и имеет одинаковое с ней направление (рис. 2.8).

Рис.2.8

В такой форме закон Ома выражает связь между величинами, относящимися к данной точке, и поэтому применим к неоднородным проводникам.

 

Объяснение закона Ома

Задача физики — выяснить природу явлений, описываемых физическими законами.

Для объяснения закона Ома (2.28) в начале XIX в. была разработана классическая теория электропроводности металлов. Согласно классическим представлениям, электроны проводимости в металлах образуют так называемый электронный газ. Подобно молекулам идеального газа электроны в металле участвуют в хаотическом движении. При приложении электрического поля на хаотическое движение электронов накладывается упорядоченное движение.

Среда оказывает сопротивление движению зарядов в определенном направлении. Поэтому в однородном веществе при постоянной напряженности поля заряды движутся с постоянной скоростью , пропорциональной напряженности поля

где μ — подвижность носителей, которая зависит от природы носителей, плотности и состояния вещества.

Подставим формулу (2.29) в (2.23) и получим закон Ома в дифференциальной форме

Основанная на этих представлениях классическая теория электропроводности помогла понять и объяснить ряд физических явлений. Но следует отметить, что некоторые экспериментальные факты (например, сверхпроводимость металлов, зависимость сопротивления от температуры, значение их теплоемкости и др.) можно объяснить только с помощью квантовой теории. Однако, классическая теория электропроводности не утратила своего значения и в наши дни, так как во многих случаях (например, при малой концентрации электронов проводимости и высокой температуре, как это имеет место для полупроводников) она дает правильные результаты.

 

Лекция № 6 — Закон Ома

        

Георг Симон Ом

    Закон Ома, основанный на опытах, представляет собой в электротехнике основной закон, который устанавливает связь силы электрического тока с сопротивлением и напряжением.

   Закон Ома – полученный экспериментальным путём (эмпирический) закон, который устанавливает связь силы тока в проводнике с напряжением на концах проводника и его сопротивлением, был открыт в 1826 году немецким физиком-экспериментатором Георгом Омом.

   

Закон Ома для участка цепи

 

   Строгая формулировка закона Ома может быть записана так:

      сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на его концах (разности потенциалов) и обратно пропорциональна сопротивлению этого проводника.

   Формула закона Ома записывается в следующем виде:

где

I – сила тока в проводнике, единица измерения силы тока — ампер [А];

U – электрическое напряжение (разность потенциалов), единица измерения напряжения- вольт [В];

R – электрическое сопротивление проводника, единица измерения электрического сопротивления — ом [Ом].

    Согласно закону Ома, увеличение напряжения, например, в два раза при фиксированном сопротивлении проводника, приведёт к увеличению силы тока также в два раза

    И напротив, уменьшение тока в два раза при фиксированном напряжении будет означать, что сопротивление увеличилось в два раза.

    Рассмотрим простейший случай применения закона Ома.

    Пусть дан некоторый проводник сопротивлением 3 Ом под напряжением 12 В. Тогда, по определению закона Ома, по данному проводнику течет ток равный:

      Существует мнемоническое правило для запоминания этого закона, которое можно назвать треугольник Ома. Изобразим все три характеристики (напряжение, сила тока и сопротивление) в виде треугольника. В вершине которого находится напряжение, в нижней левой части – сила тока, а в правой – сопротивление.

Правило работы такое: закрываем пальцем величину в треугольнике, которую нужно найти, тогда две оставшиеся дадут верную формулу для поиска закрытой.

Где и когда можно применять закон Ома?

       Закон Ома в упомянутой форме справедлив в достаточно широких пределах для металлов. Он выполняется до тех пор, пока металл не начнет плавиться. Менее широкий диапазон применения у растворов (расплавов) электролитов и в сильно ионизированных газах (плазме).

    Работая с электрическими схемами, иногда требуется определять падение напряжения на определенном элементе. Если это будет резистор с известной величиной сопротивления (она проставляется на корпусе), а также известен проходящий через него ток, узнать напряжение можно с помощью формулы Ома, не подключая вольтметр.

Значение Закона Ома

     Закон Ома определяет силу тока в электрической цепи при заданном напряжении и известном сопротивлении. Он позволяет рассчитать тепловые, химические и магнитные действия тока, так как они зависят от силы тока.

   Закон Ома является чрезвычайно полезным в технике(электронной/электрической), поскольку он касается трех основных электрических величин: тока, напряжения и сопротивления. Он показывает, как эти три величины являются взаимозависимыми на макроскопическом уровне.

    Если бы было можно охарактеризовать закон Ома простыми словами, то наглядно это выглядело бы так:

       Из закона Ома вытекает, что замыкать обычную осветительную сеть проводником малого сопротивления опасно. Сила тока окажется настолько большой, что это может иметь тяжелые последствия.

 

Задача 1.1

  Рассчитать силу тока, проходящую по медному проводу длиной 100 м, площадью поперечного сечения 0,5 мм², если к концам провода приложено напряжение 12 B.

 

  Задачка простая, заключается в нахождении сопротивления медной проволоки с последующим расчетом силы тока по формуле закона Ома для участка цепи. Приступим.

 

Закон Ома для полной цепи 

  Формулировка закона Ома для полной цепи — сила тока прямо пропорциональна сумме ЭДС цепи, и обратно пропорциональна сумме сопротивлений источника и цепи , где E – ЭДС, R- сопротивление цепи, r – внутреннее сопротивление источника.

  Здесь могут возникнуть вопросы. Например, что такое ЭДС?

    Электродвижущая сила — это физическая величина, которая характеризует работу внешних сил в источнике ЭДС. К примеру, в обычной пальчиковой батарейке, ЭДС является химическая реакция, которая заставляет перемещаться заряды от одного полюса к другому. Само слово электродвижущая говорит о том, что эта сила двигает  заряд.

  В каждом источнике присутствует внутреннее сопротивление r, оно зависит от параметров самого источника. В цепи также существует сопротивление R, оно зависит от параметров самой цепи.

  Формулу закона Ома для полной цепи можно представить в другом виде. А именно: ЭДС источника цепи равна сумме падений напряжения на источнике и на внешней цепи.

  

Для закрепления материала, решим две задачи на формулу закона Ома для полной цепи.

Задача 2.1

  Найти силу тока в цепи, если известно что сопротивление цепи 11 Ом, а источник подключенный к ней имеет ЭДС 12 В и внутреннее сопротивление 1 Ом.

 

  Теперь решим задачу посложнее.

 Задача 2.2

  Источник ЭДС подключен к резистору сопротивлением 10 Ом с помощью медного провода длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм². Найти силу тока, зная что ЭДС источника равно 12 В, а внутреннее сопротивление 1,9825 Ом.

Приступим.

 

 

Закон Ома ? для участка цепи, формула. Закон Ома ? в дифференциальной форме для полной цепи и её участка

Автор Даниил Леонидович На чтение 5 мин. Просмотров 3.2k. Опубликовано 18 ноября Обновлено 18 ноября

Физический закон ома получен путём экспериментов. 3 формулировки ома – одни из основополагающих в физике, устанавливающие связь между электротоком, сопротивлением и энергонапряжением. Год открытия – 1826. Впервые все 3 физических закона ома сформулировал физик-экспериментатор немецкого происхождения Георг Ом, с фамилией которого связано их определение.

Мнемоническая схема

Согласно мнемосхеме, чтобы высчитать электросопротивление по закону ома для участка цепи постоянного тока, необходимо комплексное напряжение на участке цепи разделить на силу тока для полной цепи. Однако, с физико-математической точки зрения, формулу ома для участка цепи для вычисления только по первому закону ома принято считать неполной.

Альтернативный способ вычислить токовое сопротивление по закону ома кратко подразумевает умножение электросопротивления материи, из которой выполнен проводник, на длину с последующим делением на площадь пересекающегося сечения.

Для выполнения вычислений сформулируйте по закону ома для участка цепи уравнение, исходя из имеющихся числовых данных:

Применение на линии электропередач

В процессе доставки на линию электропередач потери энергии должны быть минимизированы. Причиной энергетических потерь является нагрев провода, во время которого энергия электротока превращается в теплоэнергию.

Чтобы дать определение по закону ома потерянной мощности, необходимо показатель электрической мощности во второй степени умножить на внутреннее сопротивление источника напряжения и разделить на ЭДС в квадрате.

Из этого следует, что рост потери энергомощности осуществляется пропорционально протяжённости линии электропередач и квадрату электродвижущей силы.

Поскольку электродвижущую силу ограничивает прочность обмотки генератора, то повышение энергонапряжения возможно после того, как из генератора выйдет электроток, на участке входа линии.

Переменный ток легче всего распределяется по линии через трансформатор. Однако, поскольку следствием повышения энергонапряжения является потеря коронирования, а надёжность изоляции обеспечивается с трудом, напряжение на участке цепи протяжённой линии электропередач не превышает миллиона вольт.

Внимание!

Поведение линии электропередач в пространстве подобно антенне, ввиду чего берётся во внимание потеря на излучение.

Отображение в дифференциальной форме

На подсчёт сопротивления влияет тип материи, по которой протекает электроток, а также геометрические габариты проводника.

Дифференциальная форма формулировки Ома, записывающаяся достаточно кратко, отображает электропроводящие характеристики изотропных материалов и заключается в умножении удельной проводимости на вектор напряжённости электрополя с целью вычисления вектора плотности энерготока.

Для выполнения требуемых вычислений, уравнение сформулируйте по закону ома:

Интересно!

Если исходить из научных данных, следует сделать вывод о законе ома в дифференциальной форме об отсутствии зависимого соотношения геометрических габаритов.

При использовании анизотропеновых электроэлементов нередко встречается несовпадение вектора плотности токового энергонапряжения. Данное суждение справедливо для закона ома в интегральной и дифференциальной формах.

Переменный ток

Величины являются комплексными, если речь идёт о синусоидальных формах энерготока с циклической частотой, в цепях которых присутствуют активная ёмкость с индуктивностью.

В перечень комплексных величин входят:

• разность между потенциалами;
• сила тока;
• комплексное электросопротивление;
• модуль импеданса;
• разность индуктивного и ёмкостного сопротивлений;
• омическое электросопротивление;
• фаза импеданса.

Если несинусоидальный энерготок допустимо измерить временными показателями, закон ома для неполной электрической цепи может быть представлен в виде сложенных синусоидальных Фурье-компонентов. В линейной цепи составные элементы фурье-разложения являются независимо функционирующими. В нелинейных цепях образуются гармоники и множество колебаний. Таким образом, можно сделать вывод о невозможности выполнения правила Ома для нелинейной электроцепи.

Внимание!

Гармоника – это колебание, частота которого кратна частоте напряжения.

Как трактуется правило Ома

Так как обобщённая формула ома не считается основополагающей, правило применяется для описания разновидностей проводников в условиях приближения незначительной частоты, плотности тока и напряжения электрополя. Следует отметить, что в ряде случаев как первый закон, так и второй закон, применяемый для полной цепи, не соблюдаются.

Существует теория Друде, для выражения которой используются следующие величины:

• удельная электропроводимость;
• концентрированное размещение электронов;
• показатель элементарного заряда;
• время затихания по импульсам;
• эффективная масса электрона.

Внимание!

Все формулы Ома – первый, второй физический закон ома и третий распространяются на омические компоненты.

Перечень условий, при которых становится невозможным соблюдения правила Ома:

1. высокие частоты с чрезмерно большой скоростью изменения электротока;
2. пониженная температура сверхпроводимого вещества;
3. перегрев проводника проходящим электротоком;
4. в ситуации пробоя, возникшего в результате подсоединения к проводниковому элементу высокого напряжения;
5. в вакуумной или газонаполненной электролампе;
6. для гетерогенного полупроводникового прибора;
7. при образовании пространственного диэлектрического заряда в контакте металлического диэлектрика.

Интерпретация

Определяющаяся действием приложенного напряжения мощностная сила тока является пропорциональной показателю его напряжения. К примеру, при двойном увеличении приложенного напряжения, интенсивность постоянного тока также удваивается.

Интересно!

Наиболее часто правило Ома применяется для металла и керамики.

Методы запоминания формулы

Чтобы легче запомнить формулу расчёта напряжения на участке цепи, следует выписать на бумажном листе все величины, из которых она состоит, в которую также входит сопротивление и сила тока. Искомую величину закрыть пальцем, вследствие чего соотношение оставшихся величин будет отображать действие, которое необходимо совершить для её вычисления.

Ниже будет представлено видео с подробным объяснением всех правил и формул, относящихся к рассматриваемой теме.

Закон Ома – один из самых несложных для понимания, который входит в программу школьных учебников физики начального уровня. Пользуясь графическим приёмом расчёта величин – при необходимости или для самопроверки, можно получить безошибочные результаты вычислений.

3.2.2. Закон Ома в интегральной и дифференциальной форме

Пусть по проводнику длиной l и сечением S течет ток I. В проводнике создается электрическое поле напряженности E, а 1 и 2 – потенциалы на концах проводника. В случае однородного проводника величину 1 — 2 = U можно назвать падением напряжения на участке проводника.

Закон Ома: сила тока, текущего по однородному участку проводника, прямо пропорциональна падению напряжения на проводнике:

— закон Ома в интегральной форме

где R – электрическое сопротивление проводника.

Размерность сопротивления в СИ: [R] = В/А = Ом.

Ом – сопротивление такого проводника, в котором при напряжении в 1 В течет ток 1А.

Сопротивление зависит от геометрических размеров и формы проводников, материала и температуры проводников. Для цилиндрического проводника

где  — удельное сопротивление проводника.

Удельное сопротивление численно равно сопротивлению проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м². Размерность удельного сопротивления в СИ: [] = Омм.

Величина, обратная сопротивлению, называется проводимостью.

Величина, обратная удельному сопротивлению, называется удельной проводимостью:

Единица, обратная Ом, называется Сименсом [См].

Учитывая выше написанные уравнения, а также , получим:

– закон Ома в дифференциальной форме.

3.2.3. Сторонние силы. Закон Ома для цепи, содержащей эдс

Для возникновения и существования электрического тока необходимо:

1. наличие свободных носителей тока – заряженных частиц, способных перемещаться упорядоченно;

2. наличие электрического поля, энергия которого должна каким-то образом восполняться.

Соединим проводником два тела с зарядами +q и –q. Кулоновские силы заставляют электроны перемещаться по проводнику. Возникнет ток. Однако тела при этом будут разряжаться, разность потенциалов уменьшится, ток быстро прекратится.

Т.е. если в цепи действуют только силы электростатического поля, то происходит перемещение носителей таким образом, что потенциалы всех точек цепи выравниваются и электростатическое поле исчезает.

Следовательно, поле кулоновских сил не может являться причиной постоянного электрического тока.

Ток в проводнике нейтрализует заряды на его концах. Для поддержания постоянного тока необходимо поддерживать постоянную разность потенциалов, следовательно, разделять заряды. Электрические силы разделять заряды не могут.

Силы, разделяющие заряды, имеют неэлектрическую природу и называются сторонними силами.

Устройство, в котором действуют сторонние силы, называется источником тока.

Сторонние силы заставляют заряды двигаться внутри источника тока против сил поля. Благодаря этому в цепи поддерживается постоянная разность потенциалов.

Перемещая заряды, сторонние силы совершают работу за счет энергии, затраченной в источнике тока. Например, в электрофорной машине разделение зарядов происходит за счет механической работы, в гальваническом элементе – за счет энергии химических реакций и т. д.

Величина, равная работе сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда, называется электродвижущей силой (ЭДС).

Обозначим — вектор напряженности поля сторонних сил.

Результирующее поле, действующее на заряды в проводнике, в общем случае

Плотность тока в цепи

.

– закон Ома в дифференциальной форме для цепи, содержащей ЭДС.

Рассмотрим участок AB замкнутой цепи, содержащей ЭДС (рис.3.18). Выделим мысленно малый элемент dl.

Плотность тока на этом участке опишется уравнением . Умножим скалярно обе части этого равенства наи проинтегрируем по участкуAB:

Рассмотрим каждый интеграл в отдельности:

а)

где _А — _В – разность потенциалов между точками A и B.

Разность потенциалов численно равна работе кулоновских сил по перемещению единичного положительного заряда из т.A в т.B;

б)

где  — ЭДС.

ЭДС, действующая на участке цепи, численно равна работе сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда из т.A в т.B;

в)

где R_AB – сопротивление участка AB.

С учетом выше сказанного можно получить:

— закон Ома для участка цепи с ЭДС.

Частные случаи:

1. если на данном участке цепи источник тока отсутствует, то получаем закон Ома для однородного участка цепи:

2. если цепь замкнута (=0), то получим закон Ома для замкнутой цепи:

где  — ЭДС, действующая в цепи, R – суммарное сопротивление всей цепи, r_внутр – внутреннее сопротивление источника тока, R_внеш – сопротивление внешней цепи;

3. если цепь разомкнута, то I = 0 и ₁₂ = ₂ — ₁, т. е. ЭДС, действующая в разомкнутой цепи равна разности потенциалов на ее концах.

4. В случае короткого замыкания сопротивление внешней цепи R_внеш = 0 и сила тока в этом случае ограничивается только величиной внутреннего сопротивления источника тока.

Величина IR_AB = U_AB называется падением напряжения на участке AB.

Падение напряжения на участке AB численно равно работе кулоновских и сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда из т.A в т.B.

Если цепь замкнута, то ₁ = ₂ и

– закон Ома для замкнутой цепи.

Если участок цепи не содержит ЭДС, то

Закон Ома Изображения, фотографии и векторные изображения

В настоящее время вы используете старую версию браузера, и ваш опыт работы может быть не оптимальным. Пожалуйста, подумайте об обновлении. Учить больше. ImagesImages homeCurated collectionsPhotosVectorsOffset ImagesCategoriesAbstractAnimals / WildlifeThe ArtsBackgrounds / TexturesBeauty / FashionBuildings / LandmarksBusiness / FinanceCelebritiesEditorialEducationFood и DrinkHealthcare / MedicalHolidaysIllustrations / Clip-ArtIndustrialInteriorsMiscellaneousNatureObjectsParks / OutdoorPeopleReligionScienceSigns / SymbolsSports / RecreationTechnologyTransportationVectorsVintageAll categoriesFootageFootage homeCurated collectionsShutterstock SelectShutterstock ElementsCategoriesAnimals / WildlifeBuildings / LandmarksBackgrounds / TexturesBusiness / FinanceEducationFood и DrinkHealth CareHolidaysObjectsIndustrialArtNaturePeopleReligionScienceTechnologySigns / SymbolsSports / RecreationTransportationEditorialAll categoriesMusicMusic ГлавнаяПремиумBeatШаблоныШаблоныДомашняя страницаСоциальные медиаШаблоныFacebook ОбложкаFacebook Mobile CoverInstagram StoryTwitter BannerYouTube Channel ArtШаблоны печатиВизитная карточкаСертификатКупонFlyerПодарочный сертификатРедакцияГлавная редакцияEnterta inmentNewsRoyaltySportsToolsShutterstock EditorMobile appsPluginsImage resizerFile converterCollage makerColor schemesBlogBlog homeDesignVideoContributorNews

---

PremiumBeat blogEnterprisePricing

Вход

Зарегистрироваться

Меню

FiltersClear allAll изображений

• Все изображения
• Фото
• Vectors
• Иллюстрации
• Editorial
• Видеоматериал

Ома Право — Основы

Настроить Вокруг! ПОИСК CQ-Calling All Радиолюбители! О Hamuniverse Конструкция антенны Безопасность антенн! Спросите у Elmer О батареях Нормы и правила Компьютерная помощь Электроника FCC Информация Ham Hints Humor Ham Radio News! Обзоры сообщений Обзоры продуктов Видео Радиолюбителей! HF и Shortwave License Study Links Midi Music Читальный зал Основы работы с ретрансляторами Повторитель Строители RFI Советы и Уловки Ham Satellites Коротковолновое прослушивание SSTV Поддержка сайта МАГАЗИН Vhf и выше Связаться с Карта сайта Политика конфиденциальности Legal Stuff Рекламная информация

Основной закон Ома Здесь мы попытаемся объяснить закон Ома основы! Закон Ома может быть очень трудно понять любому, у кого никогда не было базовые знания или обучение основам электричества. Мы предположим что у вас есть некоторые знания в области электричества. Мы объясним это в условия расхода воды! НЕ МОРАТЬ! Что такое Ом Закон: Закон Ома составлен из 3 математических уравнений , которые показывают соотношение между электрическим напряжением , текущий и сопротивление . Что такое напряжение? An анологии был бы огромный резервуар с водой , наполненный с тысячами галлонов воды высоко на холме. Разница между давлением воды в баке и водой, выходящей из труба, соединенная снизу, ведущая к крану, определяется размер трубы и размер выходного отверстия крана. Эта разница Давление между ними можно рассматривать как потенциальное напряжение. Что сейчас? Аналогией может быть количество потока, определяемое давлением (напряжением) воды через трубы , ведущие к крану. Срок ток относится к количеству, объему или интенсивности электрического потока, как в отличие от напряжения, которое относится к силе или «давлению», вызывающим текущий поток. Что такое сопротивление? Аналогия будет размер водопроводных труб и размер крана. В чем больше труба и кран (меньше сопротивление), тем больше воды поступает из! Чем меньше труба и кран (больше сопротивление), тем меньше воды что выходит! Это можно рассматривать как сопротивление потоку водное течение. Все три из них: напряжение, ток и сопротивление напрямую взаимодействуют по закону Ома. Измените любые два из них, и вы получите эффект третий. Информация: Закон Ома назван в честь баварцев. математик и физик Георг Ом . Закон Ома может быть заявлено как математических уравнений , все выведены из тот же принцип. В следующих уравнениях, В — напряжение, измеренное в вольт (размер резервуар для воды), I измеряется ток в ампер (связано с давлением (Напряжение) воды через трубы и кран) и R измеряется сопротивление в Ом в зависимости от размера трубы и крана: В = I x R (напряжение = ток, умноженный на Сопротивление) Р = В / I (сопротивление = напряжение, деленное на Текущий) I = В / R (ток = Напряжение, деленное на сопротивление) Зная любые два значения цепи , можно определить (вычислить) треть, используя Ом Закон. Например, чтобы найти напряжение в цепь: Если в цепи есть ток 2 ампера, и сопротивление 1 Ом, (<это два "известных"), то согласно закону Ома и приведенным выше формулам напряжение равно току умноженное на сопротивление: (В = 2 ампера x 1 Ом = 2 вольт). Чтобы найти ток в той же цепи выше при условии, что мы этого не знали , но мы знаем напряжение и сопротивление: I = 2 вольта, разделенное на сопротивление 1 Ом = 2 амперы. В этом третьем примере мы знаем ток (2 ампера) и напряжение (2 вольта) …. какое сопротивление? Подставляя формула: R = Вольт, деленное на ток (2 вольта делить на 2 ампера = 1 Ом Иногда очень полезно Свяжите эти формулы Визуально. «Колеса» закона Ома и графика ниже может быть очень полезным инструментом, чтобы пробудить вашу память и помочь вам понять их отношения. Проводной Связь — отличный источник для всего вашего разъема потребности! Колесо вверху разделен на три части: Вольт V (вверху разделительной линии) Амперы (амперы) I (внизу слева под разделительной линией) Сопротивление R (внизу справа под разделительной линией) линия) X представляет (умножить на знак) Запомнить это колесо Для использования, просто покрыть мысленным взором нужное вам неизвестное количество и то, что осталось это формула для поиска неизвестного. Пример: Чтобы найти ток цепи (I), просто закройте секцию I или Amps в ваших шахтах глаза, а то, что остается, — это напряжение V выше разделительной линии и R Ом (сопротивление) ниже него. Теперь подставьте известные значения. Просто разделить известное напряжение на известное сопротивление. Ваш ответ будет ток в цепи. Та же процедура используется для поиска вольт или сопротивление цепи! Вот другой пример: Вы знаете ток и сопротивление в цепи, но вы хотите узнать вольтаж. Просто Покройте секцию напряжения мысленным взором … что осталось, это I X R разделы. Просто умножьте значение I на значение R, чтобы получить ответ! Практикуйтесь с колесом, и вы удивитесь, насколько хорошо оно работает. поможет запомнить формулы, не пытаясь! Это Ома Графический треугольник закона также полезен для изучения формул. Просто крышка неизвестное значение и следуйте рисунку, как в примерах с желтым колесом выше. Вы нужно вставить X между I и R на графике и представить горизонтальная разделительная линия, но основная — это просто одна и та же. В указанном выше Вы заметите, что колесо закона Ома имеет добавленную секцию (P) для мощности. и буква E * была использована вместо буквы V для вольтаж. Это колесо используется точно так же, как и другие колеса и графика выше. Вы также заметите в синих / зеленых областях есть только два известных значения с неизвестным значением в желтом разделы. Красные полосы разделяют четыре единицы интерес. An Пример использования этого колеса: Допустим, вы знаете мощность и ток в цепи и хотите знать напряжение. Найдите свой неизвестное значение в желтых областях (V или E * в этом колесе) и просто посмотрите наружу и выберите те ценности, которые вам известны.Это будет P и I. Подставьте свои значения в формулу, (P, деленное на I) выполните математика и у вас есть ответ! Информация: Обычно закон Ома применяется только к Цепи постоянного тока, а не переменного тока схемы . * Буква «E» иногда используется в обозначениях закона Ома. для напряжения вместо «V», как в колесе выше. проводной Коммуникации — отличный источник для всех ваших потребностей в радиочастотном соединителе! большой Цены! Hamuniverse.com использует сеть Green Geeks Хостинг!

Тесты по закону Ома MCQ с ответами • Закон Ома

Тест

по закону Ома — это простой тест, предназначенный для проверки вашего знания закона Ома.

1. Утверждение, которое правильно представляет закон Ома:

1. В = ИК
2. В = R / I
3. R = VI
4. I = R / V
   • Правильный ответ: 1. V = IR

2.Резистор на 10 Ом питается от батареи 5 В. Ток, протекающий через источник:

1. 10 А
2. 50 А
3. 2 А
4. 0,5 А
   • Правильный ответ: 4. 2 A
   • Решение: От I = V / R = 5-В / 10 Ом = 0,5 A

3. Если V = 50 В и I = 5 А, то R = ___:

1. 50 Ом
2. 5 Ом
3. 10 Ом
4. 2 Ом
   • Правильный ответ: 3. 10 Ом
   • Решение: От R = V / I = 50 В / 5 А = 10 Ом

4.Если P = 50 Вт и R = 2 Ом, то I = ___?

1. 50 А
2. 5 А
3. 10 А
4. 2 А
   • Правильный ответ: 3. 5 A
   • Решение: Из I = √ (P / R) = √ (50 В / 2A) = √25 A = 5 A

5. Единица напряжения:

1. Вольт
2. Вт
3. Кулон
4. ампер
   1. Правильный ответ: 1. Вольт

6. Единица тока:

1. Вольт
2. Вт
3. Кулон
4. ампер
   1. Правильный ответ: 4.Ампер

7. Единица мощности:

1. Вольт
2. Вт
3. Кулон
4. ампер
   1. Правильный ответ: 2. Ватт

8. Единица сопротивления:

1. Вольт
2. Вт
3. Ом
4. ампер

9. Если V = 10 В и R = 15 кОм, то I = ___?

1. 0,666 мА
2. 666 мкА
3. 0,66 А
4. a & b
   • Правильный ответ: 4.а & б
   • Решение: Здесь I = V / R = 10 В / 15 кОм = 0,666 мА = 666 мкА

10. Если I = 5 A и R = 10 Ом, то P = ___?

1. 50 Вт
2. 250 Вт
3. 350 Вт
4. 500 Вт
   • Правильный ответ: 2. 250 Вт
   • Решение: Здесь P = I2R = (5 A) 2 * 10 Ом = 250 Вт

11. Компоненты, которые подчиняются закону Ома, известны как:

1. Резисторы
2. Омические компоненты
3. Неомические компоненты
4. Ни один из этих
   • Правильный ответ: 2. Омические компоненты

12. Омические компоненты имеют кривую __________ V-I:

1. Прямая линия VI, кривая
2. Параболическая кривая VI
3. Нелинейная кривая VI
4. Синусоидальная кривая VI
   • Правильный ответ: 1. Прямая линия VI, кривая

Тест по закону Ома Числовые задачи

13. Электрочайник с 50-омным нагревательным элементом питается от розетки на 230 В. Ток, протекающий через чайник:

1. 0.217 А
2. 4,6 А
3. 10,86 А
4. 11500 А

14. Водяной нагревательный стержень потребляет ток 10 А при подключении к определенному источнику питания. Сопротивление стержня 12 Ом. Напряжение источника:

1. 1,2 В
2. 120 В
3. 1200 В
4. Ни один из этих

15. Реле с сопротивлением 100 Ом требует для работы 50 мА. При подключении к источнику 4 В реле будет:

1. Эксплуатация
2. Не работает
   • Правильный ответ: 2. Не работает
   • Решение: При 4 В ток будет I = V / R = 40 мА, что недостаточно для работы

16. Разность потенциалов на 5 кОм равна 12 В. Найдите ток, протекающий через резистор:

1. 60 мА
2. 2,4 мА
3. 1,77 мА
4. 0,998 мА
   • Правильный ответ: 2. 2,4 мА
   • Решение: I = V / R = 12 В / 5 кОм = 2,4 мА

17. Электрическая лампочка потребляет ток 5 А при подключении к розетке на 100 В, сопротивление лампы:

1. 5 Ом
2. 20 Ом
3. 100 Ом
4. 500 Ом
   • Правильный ответ: 2.20 Ом

18. Через неизвестный резистор протекает ток 5 мА, когда к нему приложено 10 вольт. Для того же резистора приложение 20 В приведет к протеканию тока:

1. 2 мА
2. 5 мА
3. 10 мА
4. 50 мА
   • Правильный ответ: 3. 10 мА
   • Решение: Здесь R = 10 В / 5 мА = 2 кОм, Теперь для 20 В, I = 20 В / 2 кОм = 10 мА

MCQ, связанные со знанием префиксов в законе Ома Викторина

Префиксы — это числа, представляющие математическую величину в степени десяти. Мы уже рассказали об основных приставках в статье закона Ома. В предыдущих разделах были введены два префикса «m» и «k». Этот раздел MCQ включает также другие префиксы. Приступим к обучению:

19. Если I ₁ = 50 мА, R ₁ = 50 кОм, то V ₁ = __:

1. 1 кВ
2. 2,5 кВ
3. 5 кВ
4. 10 кВ
   • Правильный ответ: 2. 2,5 кВ
   • Подсказка: 1k = 1000, 1m = 0,001

20.Если I ₂ = 100 мкА, R ₂ = 50 кОм, то V ₂ = __:

1. 5000 В
2. 500 В
3. 5 В
4. 0,5 В
   • Правильный ответ: 3. 5 V
   • Подсказка: 1µ = 0,000 001

21. Если I ₃ = 100 мкА, R ₃ = 50 МОм, то V ₃ = __:

1. 5000 В
2. 500 В
3. 5 В
4. 0,5 В
   • Правильный ответ: 1. 5000 В
   • Подсказка: 1M = 1 000 000

22. Если V ₄ = 50 В, R ₄ = 10 ГОм, то I ₄ = __:

1. 5 А
2. 5 мА
3. 5 мкА
4. 5 нА
   • Правильный ответ: 4. 5 nA
   • Подсказка: 1G = 1 000 000 000, 1 n = 0 000 000 001

23. Если V ₅ = 99 кВ, R ₅ = 33 ГОм, то I ₅ = __:

1. 5 А
2. 5 мА
3. 5 мкА
4. 5 нА

24. Если V ₆ = 22 В, R ₆ = 11 кОм, то I ₆ = __:

1. 5 А
2. 5 мА
3. 5 мкА
4. 5 нА
   • Правильный ответ: 4.5 нА
   • Подсказка: 1G = 1 000 000 000, 1 n = 0 000 000 001

25. Если V ₇ = 10 В, I ₇ = 1 мкА, то R ₇ = __:

1. 10 кОм
2. 10 МОм
3. 0,1 кОм
4. 0,1 МОм
   • Правильный ответ: 4. 10 МОм

27. Если V ₈ = 15 кВ, I ₈ = 2 нА, то R ₇ = __:

1. 7500 кОм
2. 7500 ГОм
3. 30 кОм
4. 30 ГОм
   • Правильный ответ: 4. 7500 ГОм

28. Если V ₉ = 50 В, I ₉ = 25 мкА, то R ₉ = __:

1. 2 МОм
2. 2 ГОм
3. 1250 МОм
4. 1250 ГОм

Тесты MCQ по закону Ома с методикой цветового кодирования резисторов

Метод цветного кодирования используется для представления номиналов резисторов в виде цветных полос. Над корпусами резисторов спроектировано 4, 5 или 6 полос. Хотя чаще всего доступны 4-х полосные резисторы, мы будем использовать их в следующих задачах.Первая и вторая полосы представляют собой числа, а третья и четвертая — множители.

29. Резистор имеет цветовую маркировку с четырьмя полосами: первая коричневая, вторая — черная, третья — красная, а четвертая — золотая. Резистор подключается к источнику 10 В. Найдите ток, протекающий через резистор.

1. 1 мА
2. 10 мА
3. 100 мА
4. 1А
   • Правильный ответ: 2. 10 мА
   • Решение: Резистор может иметь цветовую маркировку по таблице, как показано ниже. Это резистор на 1 кОм. Пренебрегая допуском, мы можем легко использовать выражение Ома I = V / R, чтобы найти ток.

30 Если 1-я полоса = желтая; 2-я полоса = фиолетовый; 3-я полоса = коричневый; и V = 47 В, тогда I = ___?

1. 0,1 А
2. 0,1 мА
3. 100 мА
4. 470 мА
   • Правильный ответ: 1. 0,1 A
   • Решение: Из цветовой маркировки резисторов резистор 470 Ом. Теперь I = V / R = 47/470 = 0,1 А

31.Если 1-я полоса = красная; 2-я полоса = красный; 3-я полоса = красный; и V = 44 В, тогда I = ___?

1. 20 А
2. 20 мА
3. 44 А
4. 44 мА
   • Правильный ответ: 2. 20 мА
   №
   • Решение: По цветовой кодировке резисторов резистор 2,2 кОм. Теперь I = V / R = 44 / 2,2 k = 20 мА

32. Если 1-я полоса = Коричневая; 2-я полоса = черный; 3-я полоса = зеленый; и V = 50 В, тогда I = ___?

1. 1 мА
2. 100 мкА
3. 5 мА
4. 50 мкА
   • Правильный ответ: 4. 50 мкА
   • Здесь сопротивление = 1 МОм

33. Если 1-я полоса = Коричневая; 2-я полоса = черный; 3-я полоса = коричневый; и I = 50 мА, то, используя закон Ом , найти значение напряжения источника:

1. 0,5 В
2. 5 В
3. 50 В
4. 500 В
   • Правильный ответ: 2. 5 V
   • Здесь сопротивление = 100 Ом

34. Если 1-я полоса = Коричневая; 2-я полоса = черный; 3-я полоса = Оранжевый; и I = 50 мА, то, используя формулу закона Ома , найдите значение источника напряжения, питающего источник:

1. 0.5 В
2. 5 В
3. 50 В
4. 500 В
   • Правильный ответ: 4. 500 В
   • Здесь сопротивление = 10кОм

35. Если 1-я полоса = Оранжевый; 2-я полоса = оранжевый; 3-я полоса = Оранжевый; и I = 10 мА, затем, используя формулу закона Ома , найдите значение источника напряжения, питающего источник:

1. 3 В
2. 33 В
3. 330 В
4. 500 В
   • Правильный ответ: 3. 330 В
   • Здесь сопротивление = 33кОм

Проблемы для последовательных и параллельных цепей

Эта часть викторины включает в себя последовательные схемы.Последовательная схема состоит из двух или более, в которых голова одного соединяется с хвостом другого, и между ними нет другой связи. Чтобы решить такие схемы, просто добавьте резисторы и получите один эквивалентный резистор, а затем примените закон, чтобы найти ток или напряжение.

36. Два резистора номиналом 5 Ом и 10 Ом последовательно подключены к источнику 10 В. Найдите ток, протекающий по цепи:

1. 0,66 А
2. 1,5 А
3. 2 А
4. 2.5 А
   • Правильный ответ: 1,5 A
   • Решение: R _всего = R ₁ + R ₂ = 5 Ом + 10 Ом = 15 Ом, теперь I = V / R _всего = 10 В / 15 Ом = 0,66 A

37. Два резистора номиналом 18 Ом и 50 Ом подключены последовательно к неизвестному источнику. Амперметр подключен к цепи, которая показывает 2 А. Найдите входное напряжение в цепи:

1. 36 В
2. 100 В
3. 136 В
4. 168 В
   • Правильный ответ: 136 В
   • Решение: R _всего = R ₁ + R ₂ = 18 Ом + 50 Ом = 68 Ом, Теперь V = I * R _всего = 2A * 68 Ом = 136 В

Параллельная схема представляет собой конфигурацию, в которой головки двух резисторов соединены в общей точке, а выводы — в другой общей точке.Соединение двух или более резисторов параллельно следует простой формуле:

R _всего = 1 / ((1 / R ₁ ) + (1 / R ₂ ))

38. Два параллельных резистора номиналом 28 Ом подключены параллельно. Общий ток, обеспечиваемый источником 28 В, составляет.

1. 1 А
2. 2 А
3. 4 А
4. 8 А
   • Правильный ответ: 2. 2 A
   • Решение: R _всего = 1 / ((1/28 Ом) + (1/28 Ом)) = 14 Ом, I = V / R = 28/14 = 2 A

39.Два параллельных резистора номиналом 50 и 60 Ом подключены параллельно. Общий ток, обеспечиваемый источником 100 В, составляет:

1. 1,72 А
2. 2,88 А
3. 3,66 А
4. 4,52 А
   • Правильный ответ: 3. 66 A
   • Решение: R _всего = 1 / ((1/50 Ом) + (1/60 Ом)) = 27,27 Ом, I = V / R = 100 / 27,27 = 3,66 A

40. Повторите описанную выше проблему для резисторов номиналом 30 Ом каждое, когда источник составляет 60 В.

1. 0,25 А
2. 0,5 А
3. 2 А
4. 4 А
   1. Правильный ответ: 4. 4 A

Определение закона Ома | Chegg.com

Взаимосвязь между током, напряжением и сопротивлением описывается законом Ома. Связь между разностью потенциалов и электрическим током была разработана Джорджем Саймоном Омом, немецким физиком, в 1828 году. Эта взаимосвязь называется законом Ома. Величина равномерного тока через большое количество материалов прямо пропорциональна напряжению на материалах или разности потенциалов.Благодаря этой прямой пропорции, когда напряжение увеличивается, значение тока также увеличивается.
В нем говорится, что «ток между любыми двумя точками электрического проводника прямо пропорционален напряжению в этих двух точках».
Математически это выражается следующим образом:

(Или)

(Или)

Здесь напряжение, ток и сопротивление.
Эти три соотношения являются эквивалентными модификациями формулы закона Ома и используются при планировании электрических сетей и при анализе цепей.
Чтобы рассчитать электрическую мощность, то есть скорость, с которой электрическая энергия передается в единицу времени через проводник, следует знать закон Джоуля.
Здесь power is и описаны выше.
В зависимости от известных электрических измерений это основное уравнение может быть преобразовано в различные формулы. Колесо формулы закона
Ома показано ниже, комбинируя соотношение между током, сопротивлением, напряжением и мощностью.

Вопрос:
Определите мощность по закону Ома и объясните, почему температура постоянна по закону Ома.
Ответ:
Рассеяние мощности на сопротивлении может происходить, когда ток проходит через сопротивление. Эту силу легко найти с помощью закона Ома. Как известно, произведение напряжения и тока — это мощность.
Когда ток протекает через сопротивление, а вольт — это напряжение на сопротивлении, мощность будет следующей:

Закон Ома можно переписать следующим образом:

Или

Из этого соотношения можно найти мощность сопротивления. если известны либо сопротивление и ток, либо сопротивление и напряжение.
Неизвестное значение сопротивления либо напряжения, либо тока от одного и того же соединения для рассеиваемой мощности можно рассчитать следующим образом:

или

Если известны любые два значения: мощность, сопротивление, ток и напряжение, то можно определить две другие переменные с помощью закона Ома.

или

Основным критерием закона Ома является сохранение сопротивления неизменным, поскольку сопротивление R является константой пропорциональности в соотношении. Однако известно, что изменение температуры влияет на значение сопротивления, температура считается постоянной во время экспериментов по закону Ома.
Вопрос:
Напишите приложения и ограничения закона Ома.
Ответ:
В повседневной жизни существуют тысячи толкований этого правила. Некоторые из них упомянуты ниже:
Обычный бытовой регулятор вентилятора является одним из наиболее распространенных устройств, в котором ток вентилятора регулируется путем регулировки сопротивления цепи регулятора.
Этот закон применяется для разделения напряжения источника на выходное сопротивление в цепи делителя напряжения.
В электронных схемах существует множество целей, когда необходимо преднамеренное падение напряжения для подачи определенного напряжения на различные электронные компоненты. Это достигается применением закона Ома.
Обычно для перенаправления тока используются амперметр постоянного тока и шунт других измерительных приборов постоянного тока. Даже здесь используется закон Ома.
Ограничения закона Ома:
1.) Закон Ома нельзя применять к односторонним сетям.
Односторонние сети имеют односторонние компоненты, такие как транзисторы, диоды и т. Д., Которые не имеют одинакового соотношения тока и напряжения для обоих направлений тока.
2.) Закон Ома также не распространяется на нелинейные элементы.
Нелинейные элементы — это элементы, ток которых не точно равен приложенному напряжению, что означает, что значение сопротивления этих элементов изменяется в зависимости от различных значений тока и напряжения.
Примерами нелинейных компонентов являются электрическая дуга, тиристор и т. Д.
Вопрос:
Как вы проверите закон Ома экспериментально?
Ответ:
Экспериментальная проверка закона Ома:
На приведенной ниже диаграмме показан рисунок подключения для проверки закона Ома:

Здесь амперметр — A, ключ — K, сопротивление — R, а вольтметр — V.
Провод с сопротивлением R Ом соединен последовательно с реостатом (переменное сопротивление), батареей и амперметром (A) ключом (k). На концах сопротивления подключен вольтметр (V) для расчета разности потенциалов на нем.
Нажмите кнопку (K) и запишите показания амперметра и вольтметра. После повторного нажатия клавиши (K) настройка реостата изменяется, клавиша (K) нажимается снова и регистрируются показания амперметра и вольтметра. Таким образом, измеряются показания амперметра и вольтметра для разных настроек реостата.Из этих наблюдений можно заметить, что соотношение показаний амперметра и показаний вольтметра остается неизменным.
Константа.
Здесь сопротивление проводника составляет R.
Если построить график между показаниями амперметра и показаниями вольтметра, будет получена прямая линия, проходящая через начало координат, а сопротивление проводника будет дано через этот наклон линии.
График между показаниями амперметра и показаниями вольтметра показан ниже:

Закон Ома

Закон Ома гласит, что

«ток через проводник между двумя точками прямо пропорционален разности потенциалов или напряжению в двух точках. , и обратно пропорционально сопротивлению между ними ».

Закон Ома может быть выражен как

I = U / R (1)

где

I = ток (ампер, А)

U = электрический потенциал (вольт, В)

R = сопротивление (Ом, Ом )

Пример — закон Ома

Батарея 12 В подает питание на сопротивление 18 Ом . Ток в электрической цепи можно рассчитать как

I = (12 вольт) / (18 Ом)

= 0.67 ампер

Эквивалентные выражения закона Ома

Закон Ома (1) также можно выразить как

U = RI (2)

или

I (3)

Скачайте и распечатайте диаграмму закона Ома!

Пример — сопротивление электрической цепи

Ток 1 ампер протекает через электрическую цепь 230 В .На приведенной выше диаграмме это означает сопротивление

R ≈ 220 Ом

Его можно также рассчитать по закону Ома

R = (230 В) / (1 А)

= 230 Ом

Пример — Закон Ома и кратные и подмножители

Токи, напряжения и сопротивления в электрических цепях часто могут быть очень малыми или очень большими, поэтому часто используются кратные и подкратные.

Требуемое напряжение, подаваемое на 3.Резистор 3 кОм для создания тока 20 мА можно рассчитать как

U = (3,3 кОм) (1000 Ом / кОм) (20 мА) (10 ^-3 А / мА)

= 66 В

Номограмма электрического сопротивления

Загрузите и распечатайте номограмму зависимости электрического сопротивления от вольт и ампер!

Значения по умолчанию на номограмме выше: 230 вольт , сопротивление 24 Ом и ток 10 ампер .

Мощность

Электрическая мощность может быть выражена как

P = UI

= RI ²

= U ² / R (4)

04 где

04

P = электрическая мощность (Вт, Вт)

Пример — потребляемая мощность

Мощность, потребляемая в указанной выше электрической цепи 12 В , может быть рассчитана как

P = (12 вольт) ² / ( 18 Ом)

= 8 Вт

Пример — мощность и электрическое сопротивление

Электрическая лампочка 100 Вт подключена к источнику питания 230 В .Текущий ток можно рассчитать путем преобразования (4) в

I = P / U

= (100 Вт) / (230 В)

= 0,43 ампера

Сопротивление может быть вычислено путем реорганизации (4) в

R = U ² / P

= (230 В) ² / (100 Вт)

= 529 Ом

Номограмма электрической мощности

Эта номограмма может использоваться для оценки зависимости мощности отнапряжение и ампер.

Загрузите и распечатайте номограмму зависимости электрической мощности от вольт и ампер!

Значения по умолчанию на номограмме выше: 240 В, , сопротивление 10 ампер и мощность 2,4 кВт, для постоянного или однофазного переменного тока и 4 кВт, для трехфазного переменного тока.

Связь между плотностью тока, проводимостью и электрическим полем: точечная форма закона Ома

Как мы уже вывели и обсудили закон Ома.Давайте выведем и обсудим точечную форму закона Ома, которая в основном представляет собой связь между плотностью тока (J), проводимостью (σ) и электрическим полем (E).

Поскольку ток связан со скоростью дрейфа соотношением

I = n Aev _d

I = n Ae (eE / m) (поскольку v _d = eE / m)

I = nAe ² E / m

Или I / A = ne ² E / m (1)

Поскольку плотность тока определяется как J = I / A (см. Статью «Плотность, проводимость и электрическая проводимость тока»)

, а удельное сопротивление равно ρ = м / нэ ² т

Подставляя указанные выше значения J и ρ в уравнение (1), мы получаем

Дж = E / ρ

Или J = σ E (где проводимость σ = 1 / p)

Альтернативный метод:

Согласно закону Ома, разность потенциалов между концами проводника прямо пропорциональна току, то есть

В α I

или V = IR (2)

Где R — сопротивление (то есть препятствие, предлагаемое потоку изменений)

Кроме того, когда ток I течет в равномерном поперечном сечении нормально к нему, тогда

I = ∫J.