Что такое закон ома простыми словами

Ток — это направленный поток заряженных частиц — электронов — по проводнику.

Мы с детства знаем, что не надо трогать розетки, потому что в них электричество. Так вот теперь ты знаешь: куча маленьких частиц, которые несутся по проводам.

Напряжение — это сила, которую создает источник питания в электрической схеме. Оно создает движение зарядов в проводнике. Его измеряют в Вольтах.

Сопротивление — это своего рода «препятствие» для зарядов. Когда поток заряженных частиц проходит через проводник, это препятствие затрудняет его движение. Его измеряют в Омах.

Сила тока — это количество заряженных частиц, проносящихся через проводник за определенное время. Ее измеряют в Амперах.

Формулировка и объяснение закона Ома

Немец Георг Ом изучал фичи электричества в 19 веке, и стал таким великим физиком, что в честь него теперь законы называют. И не зря. Это мы уже хорошо знакомы с ним и его возможностями, потому что он есть в каждом доме. А тогда люди только начали изучать движение частиц, и не все было так очевидно. Поэтому наш ученый долго следил за потоком частиц и вывел закономерности.

В такой форме закон Ома дошел до наших дней: сила тока через участок цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка.

Это значит, что здесь линейная зависимость: при увеличении напряжения, увеличится сила потока и наоборот.

Формула: I = U / R,

где I — сила тока, U — напряжение, R — сопротивление.

Это правило может применяться далеко не для всех условий. Оно характерно для постоянного тока, для переменного используются другие понятия. Но в ОГЭ и ЕГЭ тебе точно встретятся задачи, для решения которых придется вспомнить об этой зависимости.

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 любой вид работы

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.

Урок 7. ЗАКОН ОМА простыми словами с примерами

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 что такое ЭДС, 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 студенческого сервиса. А напоследок предлагаем Вам посмотреть интересное видео про закон Ома. Это действительно познавательно!

Мы поможем сдать на отлично и без пересдач

  • Контрольная работа от 1 дня / от 120 р. Узнать стоимость
  • Дипломная работа от 7 дней / от 9540 р. Узнать стоимость
  • Курсовая работа от 5 дней / от 2160 р. Узнать стоимость
  • Реферат от 1 дня / от 840 р. Узнать стоимость

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Сколько всего законов Ома в физике?

Существует два закона Ома:

  1. Закон Ома для участка цепи.
  2. Закон Ома для полной (замкнутой) цепи.

Первый связывает сопротивление участка, силу тока в нём и разность потенциалов (напряжение) на его концах.

Кроме того, в нем отражено наличие в цепи источника тока.

Второй учитывает и потребителей электрического тока (электрические лампы, обогреватели, телевизоры и так далее), и его источники (генераторы, батарейки, аккумуляторы).

Дело в том, что любой источник тока обладает внутренним сопротивление, которое влияет на силу тока.

Именно это и учитывается в законе Ома для полной (замкнутой) цепи.

При каких условиях выполняется закон Ома?

Согласно закону Ома, существует линейная зависимость между силой тока в участке цепи и напряжением на его концах. Он отлично выполняется для металлических проводников при любых напряжениях, а вот для тока в вакууме, газе, растворах или расплавах электролитов, полупроводниках линейная зависимость нарушается, и применять закон Ома в том виде, в котором его изучают в школьном курсе, уже нельзя.

Трудно переоценить значимость этого закона. Он позволил производить расчет электрических цепей, без которых практически невозможно представить жизнь современного человека, так как они лежат в основе любого электроприбора, начиная от обычной лампы накаливания и заканчивая самыми современными компьютерами.

Вывод формул закона Ома

Вывод формулы закона Ома для участка цепи можно провести на основе закона Джоуля-Ленца. Этот закон гласит, что количество теплоты Q, выделяющееся на участке цепи, пропорционально квадрату силы тока I, сопротивлению участка R и времени прохождения тока t:

С другой стороны, по закону сохранения энергии выделившаяся на участке теплота Q равна работе A тока на преодоление напряжения U:

Приравнивая два выражения для Q и решая полученное уравнение относительно I, получаем формулу закона Ома для участка цепи:

Аналогично можно вывести формулу закона Ома для полной цепи, основываясь на законе Джоуля-Ленца для полной цепи:

Решая это уравнение относительно I, окончательно получаем:

Таким образом, используя более общие законы физики, можно строго математически получить основные формулы закона Ома, выражающие связь между током, напряжением и сопротивлением.

Графическая интерпретация закона Ома

Закон Ома для участка цепи можно проиллюстрировать с помощью так называемого треугольника Ома:

Треугольник Ома для участка электрической цепи. Схематически показывает зависимость силы тока I от напряжения U и сопротивления R согласно закону Ома.

Этот треугольник наглядно демонстрирует связь между током I, напряжением U и сопротивлением R:

  • ток I пропорционален напряжению U и обратно пропорционален R;
  • если U растёт, то растёт и I;
  • если R растёт, то I уменьшается.

Треугольник Ома для нахождения неизвестного параметра электрической цепи. Чтобы найти неизвестную величину I, U или R, нужно закрыть на треугольнике её обозначение и по оставшимся известным величинам записать формулу для расчета.

Треугольник Ома наглядно демонстрирует качественную зависимость между величинами, о которой говорит закон Ома. Это помогает лучше понять физический смысл закона.

Далее рассмотрим примеры применения закона Ома для расчёта электрических цепей.

Про закон Ома в популярном изложении

Электрический ток и опасное напряжение невозможно услышать (за исключением гудящих высоковольтных линий и электроустановок). Токоведущие части, находящиеся под напряжением, ничем не отличаются по внешнему виду.

Невозможно узнать их и по запаху, и повышенной температурой в штатных режимах работы они не отличаются. Но включаем в безмолвную и тихую розетку пылесос, щелкаем выключателем – и энергия словно берется из ниоткуда, сама по себе, материализуясь в виде шума и компрессии внутри бытового прибора.

Опять же, если мы воткнем в разъемы розетки два гвоздя и возьмемся за них, то буквально всем своим телом ощутим реальность и объективность существования электрического тока. Делать это, конечно, настоятельно не рекомендуется.

Но примеры с пылесосом и гвоздями наглядно демонстрируют нам, что изучение и понимание основных законов электротехники способствует безопасности при обращении с бытовым электричеством, а также устранению суеверных предубеждений, связанных с электрическим током и напряжением.

Итак, рассмотрим один, самый ценный закон электротехники, который полезно знать. И попытаемся сделать это в как можно более популярной форме.

  • Открытие закона Ома
  • Дифференциальная форма записи закона Ома
  • Интегральная форма записи закона Ома для участка цепи
  • Закон Ома для переменного тока
  • Интегральная форма записи для полной цепи
  • Интегральная форма записи закона Ома для участка цепи, содержащего источник ЭДС
  • В каких случаях не выполняется закон Ома

Ом

Открытие закона Ома

В 1827 г. немецкий физик Георг Симон Ом сформулировал закон, связывающий величины электрического тока, электродвижущей силы батареи и сопротивления простой электрической цепи, составленной из батареи и соединяющих ее полюса последовательно включенных разнородных проводников. Кроме того, он обнаружил, что различные вещества оказывают электрическому току различное сопротивление.

Георг Симон Ом

Ом экспериментально установил, что в последовательной цепи, составленной из нескольких участков с проводниками разного сопротивления, ток во всех участках одинаков, различна только разность потенциалов на проводниках, которую Ом назвал «падением напряжения».

В нормальном, несверхпроводящем металлическом проводнике имеет место закон Ома. Для участка проводника, не содержащего источника электродвижущей силы (гальванического элемента, аккумулятора, генератора, термопары, источника фотоэдс и т. д.), закон Ома заключается в том, что сила тока пропорциональна разности потенциалов на концах участка. Коэффициент пропорциональности называют сопротивлением.

Первая запись о законе Ома в лабораторной книге Георга Симона Ома сегодня хранится в архивах Немецкого музея в Мюнхене:

Первая запись о законе Ома в лабораторной книге Георга Симона Ома

Открытие закона Ома было очень важным этапом исследований электрических и магнитных явлений, имевших большое практическое значение. Закон Ома и открытые в дальнейшем законы Кирхгофа впервые дали возможность производить расчеты электрических цепей и легли в основу зародившейся электротехники.

Виды законов Ома

1. Дифференциальная форма записи закона Ома

Самый главный закон электротехники – это, конечно, закон Ома. О его существовании знают даже люди, не имеющие отношения к электротехнике. Но между тем вопрос «А знаешь ли ты закон Ома?» в технических ВУЗах является ловушкой для зарвавшихся и самонадеянных школяров. Товарищ, разумеется, отвечает, что закон Ома знает отлично, и тогда к нему обращаются с просьбой привести этот закон в дифференциальной форме. Тут-то и выясняется, что школяру или первокурснику еще учиться и учиться.

Однако дифференциальная форма записи закона Ома на практике почти неприменима. Она отражает зависимость между плотностью тока и напряженностью поля:

где G – это проводимость цепи; Е – напряженность электрического тока.

Все это – попытки выразить электрический ток, принимая во внимание только физические свойства материала проводника, без учета его геометрических параметров (длина, диаметр и тому подобное). Дифференциальная форма записи закона Ома – это чистая теория, знание ее в быту совершенно не требуется.

2. Интегральная форма записи закона Ома для участка цепи

Иное дело – интегральная форма записи. Она тоже имеет несколько разновидностей. Самой популярной из них является закон Ома для участка цепи: I=U/R

Говоря по-другому, ток в участке цепи всегда тем выше, чем больше приложенное к этому участку напряжение и чем меньше сопротивление этого участка.

Вот этот «вид» закона Ома просто обязателен к запоминанию для всех, кому хоть иногда приходится иметь дело с электричеством. Благо, и зависимость-то совсем простая. Ведь напряжение в сети можно считать неизменным.

Для розетки оно равно 220 вольт. Поэтому получается, что ток в цепи зависит только от сопротивления цепи, подключаемой к розетке. Отсюда простая мораль: за этим сопротивлением надо следить.

Закон Ома

Короткие замыкания, которые у всех на слуху, случаются именно по причине низкого сопротивления внешней цепи. Предположим, что из-за неправильного соединения проводов в ответвительной коробке фазный и нулевой провода оказались напрямую соединены между собой. Тогда сопротивление участка цепи резко снизится практически до нуля, а ток так же резко возрастет до очень большой величины.

Если электропроводка выполнена правильно, то сработает автоматический выключатель, а если его нет, или он неисправен или подобран неправильно, то провод не справится с возросшим током, нагреется, расплавится и, возможно, вызовет пожар.

Но бывает, что приборы, включенные в розетку и отработавшие уже далеко не один час, становятся причиной короткого замыкания. Типичный случай – вентилятор, обмотки двигателя которого подверглись перегреву из-за заклинивания лопастей.

Изоляция обмоток двигателя не рассчитана на серьезный нагрев, она быстро приходит в негодность. В результате появляются межвитковые короткие замыкания, которые снижают сопротивление и, в соответствии с законом Ома, также ведут к увеличению тока.

Повышенный ток, в свою очередь, приводит изоляцию обмоток в полную негодность, и наступает уже не межвитковое, а самое настоящее, полноценное короткое замыкание. Ток идет помимо обмоток, сразу из фазного в нулевой провод. Правда, все сказанное может случиться только с совсем простым и дешевым вентилятором, не оборудованным тепловой защитой.

Измерения в учебной электротехнической лаборатории

Шпаргалка по закону Ома для участка цепи:

Шпаргалка по закону Ома

Закон Ома для переменного тока

Надо отметить, что приведенная запись закона Ома описывает участок цепи с постоянным напряжением. В сетях переменного напряжения существует дополнительное реактивное сопротивление, а полное сопротивление приобретает значение квадратного корня из суммы квадратов активного и реактивного сопротивления.

Закон Ома для участка цепи переменного тока принимает вид: I=U/Z,

где Z – полное сопротивление цепи.

Но большое реактивное сопротивление свойственно, прежде всего, мощным электрическим машинам и силовой преобразовательной технике. Внутреннее электрическое сопротивление бытовых приборов и светильников практически полностью является активным. Поэтому в быту для расчетов можно пользоваться самой простой формой записи закона Ома: I=U/R.

3. Интегральная форма записи для полной цепи

Раз есть форма записи закона для участка цепи, то существует и закон Ома для полной цепи: I=E/(r+R).

Здесь r – внутреннее сопротивление источника ЭДС сети, а R – полное сопротивление самой цепи.

За физической моделью для иллюстрации этого подвида закона Ома далеко ходить не надо – это бортовая электрическая сеть автомобиля, аккумулятор в которой является источником ЭДС.

Нельзя считать, что сопротивление аккумулятора равно абсолютному нулю, поэтому даже при прямом замыкании между его клеммами (отсутствии сопротивления R) ток вырастет не до бесконечности, а просто до высокого значения.

Однако этого высокого значения, конечно, хватит для того, чтобы вызвать расплавление проводов и возгорание обшивки авто. Поэтому электрические цепи автомобилей защищают от короткого замыкания при помощи предохранителей.

Такой защиты может оказаться недостаточно, если замыкание произойдет до блока предохранителей относительно аккумулятора, или если вовсе один из предохранителей заменен на кусок медной проволоки. Тогда спасение только в одном – необходимо как можно быстрее разорвать цепь полностью, откинув «массу», то есть минусовую клемму.

4. Интегральная форма записи закона Ома для участка цепи, содержащего источник ЭДС

Следует упомянуть и о том, что есть и еще одна разновидность закона Ома – для участка цепи, содержащего источник ЭДС:

Здесь U – это разность потенциалов в начале и в окончании рассматриваемого участка цепи. Знак перед величиной ЭДС зависит от направленности ее относительно напряжения.

Воспользоваться законом Ома для участка цепи нередко приходится при определении параметров цепи, когда часть схемы недоступна для детального изучения и не интересует нас.

Допустим, она скрыта неразъемными деталями корпуса. В оставшейся схеме имеется источник ЭДС и элементы с известным сопротивлением. Тогда, замерив напряжение на входе неизвестной части схемы, можно вычислить ток, а после этого – и сопротивление неизвестного элемента.

В каких случаях не выполняется закон Ома

Закон Ома не является универсальной связью между током и напряжением. Для металлов (в несверхпроводящем состоянии) закон Ома имеет место вплоть до весьма больших плотностей тока. Для полупроводников и газов пропорциональность между током и напряжением наблюдается лишь при малых напряжениях.

Термоэлектронный ток в вакууме не подчиняется закону Ома даже при малых напряжениях — в этом случае сила тока пропорциональна U 3/2 . В вольтовой дуге с увеличением тока напряжение падает (падающая вольтамперная характеристика), так что не может быть и речи о выполнении закона Ома.

Выражение I=U/R , однако, записывают даже в случае, когда закон Ома не выполняется. Тогда оно служит определением сопротивления R = U/I . Если сопротивление не зависит от величины тока, закон Ома имеет место. Если сопротивление само меняется с изменением тока (как, например, сопротивление газа при газовом разряде), то никакой пропорциональности между напряжением и током нет, а значит, нет и закона Ома.

Выводы

Таким образом, мы можем увидеть, что «простой» закон Ома далеко не так прост, как кому-то, возможно, казалось. Зная все формы интегральной записи законов Ома, можно понять и легко запомнить многие требования электробезопасности, а также приобрести уверенность в обращении с электричеством.

  • Как правильно делать сращивание и ответвление проводов с помощью скрутки
  • Почему электрики не всегда дружат с электроникой. Часть 2. Как изучить электронику
  • Почему электрики не всегда дружат с электроникой

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика

Поделитесь этой статьей с друзьями:

Закон Ома

Идеи, Концепции, учения, методы исследования

Зако́н О́ма, линейная зависимость между силой тока I I I на участке электрической цепи и электрическим напряжением U U U на этом же участке: U = R I U = RI U = R I . Коэффициент пропорциональности R R R – электрическое (омическое) сопротивление – зависит от материала, температуры и геометрических размеров проводника. Закон Ома установлен Г. C. Омом в 1826 г.

Если постоянный электрический ток течёт между точками 1 и 2, то U = ϕ 1 − ϕ 2 + ε 12 U= phi_1 — phi_2 + varepsilon_ U = ϕ 1 ​ − ϕ 2 ​ + ε 12 ​ , где ϕ 1 phi_1 ϕ 1 ​ и ϕ 2 phi _2 ϕ 2 ​ – электрические потенциалы в точках 1 и 2; ε 12 varepsilon_ ε 12 ​ – электродвижущая сила (эдс) на участке 1–2. Для замкнутой электрической цепи ϕ 1 = ϕ 2 phi_1=phi_2 ϕ 1 ​ = ϕ 2 ​ и закон Ома принимает вид: ε = R I varepsilon=RI ε = R I , где ε varepsilon ε – сумма всех эдс, действующих в замкнутой цепи, R R R – полное сопротивление замкнутой цепи, включающее внутреннее сопротивление источников эдс. Закон Ома обобщается на случай разветвлённых электрических цепей .

Закон Ома может быть записан также в дифференциальной форме для произвольной точки проводника: j = 1 ρ ( E + E ∗ ) = σ ( E + E ∗ ) , boldsymbol j=frac(boldsymbol E+ boldsymbol E^*)=sigma(boldsymbol E+ boldsymbol E^*), j = ρ 1 ​ ( E + E ∗ ) = σ ( E + E ∗ ) , где j j j – плотность электрического тока, E E E – напряжённость электростатического поля, E E E * – напряжённость поля сторонних сил (численно равна сторонней силе, действующей на единичный положительный заряд ), ρ rho ρ – удельное электрическое сопротивление, σ σ σ – удельная электрическая проводимость . Если сторонние силы отсутствуют, то j j j и E E E совпадают по направлению. В анизотропных средах (монокристаллические проводники , проводники в магнитном поле ) направления векторов j j j и E E E в общем случае не совпадают, а σ σ σ является тензором. Для цилиндрических проводников R R R и σ σ σ связаны соотношением R = l / ( S σ ) R = l/(Sσ) R = l / ( S σ ) , где l l l – длина проводника, S S S – площадь его поперечного сечения.

Закон Ома обобщается также на случай переменных синусоидальных квазистационарных токов . Если в участке электрической цепи протекает синусоидальный ток с круговой частотой ω ω ω , а сама цепь содержит ёмкость C C C и индуктивность L L L , то закон Ома записывается в комплексном виде: U ^ = Z ^ I ^ , hat U = hat Z hat I, U ^ = Z ^ I ^ , где U ^ hat U U ^ , I ^ hat I I ^ – комплексные напряжение и ток, зависящие от времени t t t по закону U ^ = U e i ω t hat U=Ue^ U ^ = U e iω t , I ^ = I e i ω t hat I=Ie^ I ^ = I e iω t ; Z ^ = R + i ( ω L − 1 / ( ω C ) ) hat Z=R + i(omega L — 1/(omega C)) Z ^ = R + i ( ω L − 1/ ( ω C )) – комплексное сопротивление, или импеданс . Мнимая часть импеданса называется реактивным сопротивлением, а действительная – активным сопротивлением. При этом истинные значения тока и напряжения равны действительным частям от их комплексных значений: I = Re I ^ I=text hat I I = Re I ^ ; U = Re U ^ U=text hat U U = Re U ^ .

Закон Ома с хорошей точностью выполняется для многих сред, например металлов и их сплавов . В общем случае зависимость тока от напряжения может быть нелинейной (например, в газовом разряде). Отклонения от закона Ома могут происходить также при увеличении частоты переменного тока, когда ток перестаёт быть квазистационарным.

Опубликовано 5 сентября 2023 г. в 12:57 (GMT+3). Последнее обновление 5 сентября 2023 г. в 12:57 (GMT+3). Связаться с редакцией

Формулировка

Закон Ома гласит, что электрический ток, протекающий по проводнику, прямо пропорционален напряжению, приложенному к нему, и обратно пропорционален сопротивлению проводника. Математически закон Ома можно выразить в виде:

I — представляет собой электрический ток в амперах (A),
V — напряжение в вольтах (В), и
R — сопротивление в омах (Ω).

Из этого уравнения следует, что если напряжение на проводнике остается постоянным, то ток, протекающий через него, будет увеличиваться по мере уменьшения сопротивления. И наоборот, если сопротивление остается постоянным, то увеличение напряжения приводит к увеличению тока.

Объяснение

Закон Ома можно лучше понять, рассмотрев взаимосвязь между током, напряжением и сопротивлением. Ток означает поток электрического заряда в цепи и измеряется в амперах. Напряжение, часто называемое разностью потенциалов, представляет собой электродвижущую силу, которая толкает электрические заряды по цепи, и измеряется в вольтах. Сопротивление, измеряемое в омах, характеризует противодействие, оказываемое току при его прохождении через материал.

Согласно закону Ома, если к проводнику приложить напряжение, то по нему потечет ток. Величина тока прямо пропорциональна напряжению, то есть увеличение напряжения приводит к соответствующему увеличению тока. Кроме того, закон Ома гласит, что сила тока обратно пропорциональна сопротивлению. При увеличении сопротивления ток уменьшается, и наоборот.

Кулон и электрический заряд

Одна из основных единиц электрических измерений, которую часто преподают в начале курсов электроники, но нечасто используют впоследствии, – это кулон – единица измерения электрического заряда, пропорциональная количеству электронов в несбалансированном состоянии. Один кулон заряда соответствует 6 250 000 000 000 000 000 электронов. Символом количества электрического заряда является заглавная буква «Q», а единица измерения кулонов обозначается «Кл». Единица измерения тока, ампер, равна 1 кулону заряда, проходящему через заданную точку в цепи за 1 секунду. В этом смысле, ток – это скорость движения электрического заряда через проводник.

Как указывалось ранее, напряжение – это мера потенциальной энергии на единицу заряда, доступная для стимулирования протекания тока из одной точки в другую. Прежде чем мы сможем точно определить, что такое «вольт», мы должны понять, как измерить эту величину, которую мы называем «потенциальной энергией». Общей метрической единицей измерения энергии любого вида является джоуль, равный количеству работы, совершаемой силой в 1 ньютон при движении на 1 метр (в том же направлении).

В этих научных терминах 1 вольт равен 1 джоулю электрической потенциальной энергии на (деленному на) 1 кулон заряда. Таким образом, 9-вольтовая батарея выделяет 9 джоулей энергии на каждый кулон заряда, проходящего через цепь.

Эти единицы и символы электрических величин станут очень важны, когда мы начнем исследовать отношения между ними в цепях.

Формула Закона Ома

В 1827 году Георг Симон Ом открыл закон силы электрического тока. Его именем назвали Закон и единицу измерения величины сопротивления. Смысл закона в следующем.

Портрет Георга Симона Ома

Чем толще труба и больше давление воды в водопроводе (с увеличением диаметра трубы уменьшается сопротивление воде) – тем больше потечет воды. Если представить, что вода это электроны (электрический ток), то, чем толще провод и больше напряжение (с увеличением сечения провода уменьшается сопротивление току) – тем больший ток будет протекать по участку цепи.

Сила тока, протекающая по электрической цепи, прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна величине сопротивления цепи.

Формула Закона Ома

где I – сила тока, измеряется в амперах и обозначается буквой А;U – напряжение, измеряется в вольтах и обозначается буквой В;R – сопротивление, измеряется в омах и обозначается Oм.

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий