Закон ома, virtual laboratory wiki, fandom powered by wikia

Історія закону Ома Правити

Георг Ом, проводячи експерименти з провідником, встановив, що сила струму в провіднику пропорційна напрузі, що додається до його кінців:

,

.

Коефіцієнт пропорційності назвали електропровідністю. а величину прийнято називати електричним опором провідника.

Закон Ома був відкритий в 1827 році.

Закон Ома в інтегральній формі Правити

Закон Ома для ділянки електричного кола має вигляд:

  • - напруга або різниця потенціалів,
  • - сила струму,
  • - опір.

Закон Ома також застосовується до всього ланцюга, але в кілька зміненої формі:

,

  • - ЕРС ланцюга,
  • - сила струму в ланцюзі,
  • - опір всіх елементів ланцюга,
  • - внутрішній опір джерела живлення.

Закон Ома в диференціальній формі Правити

Опір залежить як від матеріалу, з якого тече струм, так і від геометричних розмірів провідника. Корисно переписати закон Ома в так званій диференціальної формі, в якій залежність від геометричних розмірів зникає, і тоді закон Ома описує виключно електропровідні властивості матеріалу. Для ізотропних матеріалів маємо:

Всі величини, що входять в це рівняння, є функціями координат і, в загальному випадку, часу. Якщо матеріал анизотропен, то напрями векторів щільності струму і напруженості можуть не збігатися. В цьому випадку провідність є тензором рангу (1, 1).

Розділ фізики. вивчає протягом електричного струму в різних середовищах, називається електродинаміки суцільних середовищ.

Закон Ома для змінного струму Правити

Якщо ланцюг містить не тільки активні, але і реактивні компоненти (ємності. Індуктивності), а струм є синусоїдальним з циклічною частотою, то закон Ома узагальнюється; величини, що входять в нього, стають комплексними:

  • U = U0ei # 969; t - напруга або різниця потенціалів,
  • I - сила струму,
  • Z = Re -i δ - комплексне опір (імпеданс),
  • R = (Ra 2 + Rr 2) 1/2 - повний опір,
  • Rr = # 969; L - 1 / # 969; C - реактивний опір (різниця індуктивного і ємнісного),
  • R а - активне (омічний) опір, яке залежить від частоти,
  • δ = -arctg Rr / Ra - зсув фаз між напругою і силою струму.

При цьому перехід від комплексних змінних в значеннях струму і напруги до дійсних (що вимірюється) значенням може бути проведений взяттям дійсної чи уявної частини (але у всіх елементах ланцюга однієї і тієї ж!) Комплексних значень цих величин. Відповідно, зворотний перехід будується для, наприклад, підбором такий, що. Тоді все значення струмів і напруг в схемі треба вважати як

Якщо струм змінюється в часі, але не є синусоїдальною (і навіть періодичним), то його можна представити як суму синусоїдальних Фур'є-компонент. Для лінійних ланцюгів можна вважати компоненти Фур'є-розкладу струму діють незалежно.

Також необхідно відзначити, що закон Ома є лише найпростішим наближенням для опису залежності струму від різниці потенціалів і для деяких структур справедливий лише у вузькому діапазоні значень. Для опису більш складних (нелінійних) систем, коли залежністю опору від сили струму не можна знехтувати, прийнято обговорювати вольт-амперну характеристику. Відхилення від закону Ома спостерігаються також у випадках, коли швидкість зміни електричного поля настільки велика, що не можна нехтувати інерційністю носіїв заряду.

Пояснення закону Ома Правити

Закон Ома можна просто пояснити за допомогою теорії Друде

Див. Також Правити

Виявлено використання розширення AdBlock.

Схожі статті