Open Library - открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Электротехника Закон Ома
просмотров - 109

В предыдущих параграфах были рассмотрены три величины, характеризующие протекание электрического тока в цепи,- сила тока І, напряжение U и сопротивление R. Между этими величинами существует определœенная связь. Закон, выражающий эту связь, был установлен в 1827 ᴦ. немецким ученым Г. Омом и в связи с этим носит его имя. Выделим в произвольной электрической цепи участок, обладающий сопротивлением R и находящийся под напряжением U (рис. 37). Согласно закону Ома: Сила тока на участке цепи равна отношению напряжения на этом участке к его сопротивлению.

Математически закон Ома записывается в виде следующей формулы:

Закон Ома позволяет установить, что будет происходить с силой тока на участке цепи при изменении его сопротивления или напряжения. 1. При неизменном сопротивлении сила тока прямо пропорциональна напряжению: чем больше напряжение U на концах участка цепи, тем больше сила тока I на этом участке. Увеличив (или уменьшив) напряжение в несколько раз, мы во столько же раз увеличим (или уменьшим) силу тока. Проиллюстрируем эту закономерность на опыте. Соберем электрическую цепь из источника тока, лампы, амперметра и ключа (рис. 38, а). В качестве источника тока будем использовать устройство, позволяющее регулировать выходное напряжение от 4 до 12 В. Измеряя силу тока в цепи при разных напряжениях, можно убедиться в том, что она действительно пропорциональна напряжению.

2. При неизменном напряжении сила тока обратно пропорциональна сопротивлению: чем больше сопротивление R участка цепи, тем меньше сила тока I в нем. Для проверки этой закономерности заменим в используемой цепи лампу на магазин сопротивлений (рис. 38, б). Измеряя силу тока при разных сопротивлениях, мы увидим, что сила тока І и сопротивление R действительно находятся в обратно пропорциональной зависимости.

При уменьшении сопротивления сила тока возрастает. В случае если сила тока превысит допустимое для данной цепи значение, включенные в нее приборы могут выйти из строя; провода при этом могут раскалиться и стать причиной пожара. Именно такая ситуация возникает при коротком замыкании. Так называют соединœение двух точек электрической цепи, находящихся под некоторым напряжением, коротким проводником, обладающим очень малым сопротивлением. Короткое замыкание может возникнуть при соприкосновении оголенных проводов, при небрежном ремонте проводки под током, при большом скоплении пыли на монтажных платах и даже при случайном попадании какого-нибудь насекомого внутрь прибора. На законе Ома основан экспериментальный способ определœения сопротивления. Из формулы (14.1) следует, что

По этой причине для нахождения сопротивления R участка цепи нужно измерить на нем напряжение U, затем силу тока I, после чего разделить первую из этих величин на вторую. Соответствующая этому схема цепи изображена на рисунке 39.

В случае если, наоборот, известны сопротивление R и сила тока I на участке цепи, то закон Ома позволяет рассчитать напряжение U на его концах. Из формулы (14.1) получаем

Чтобы найти напряжение U на концах участка цепи, нужно силу тока I на этом участке умножить на его сопротивление R. Опубликовав книгу, в которой излагался открытый им закон «Теоретические исследования электрических цепей», Георг Ом написал, что «рекомендует ее добрым людям с теплым чувством отца, не ослепленного обезьяньей любовью к детям, но довольствующегося указанием на открытый взгляд, с которым его дитя смотрит на злой мир». Мир действительно оказался для него злым, и уже через год после выхода его книги в одном из журналов появилась статья, в которой работы Ома были подвергнуты уничтожающей критике. «Тот, кто благоговейными глазами взирает на всœелœенную,- говорилось в статье,- должен отвернуться от этой книги, являющейся плодом неисправимых заблуждений, преследующих единственную цель - умалить величие природы». Злобные и безосновательные нападки на Ома не прошли бесследно. Теорию Ома не приняли. И вместо продолжения научных исследований он должен был тратить время и энергию на полемику со своими оппонентами. В одном из своих писем Ом написал: «Рождение «Электрических цепей» принœесло мне невыразимые страдания, и я готов проклясть час их зарождения». Но это были временные трудности. Постепенно, сначала в России, а затем и в других странах, теория Ома получила полное признание. Закон Ома внес такую ясность в правила расчета токов и напряжений в электрических цепях, что американский ученый Дж. Генри, узнав об открытиях Ома, не удержался от восклицания: «Когда я первый раз прочел теорию Ома, то она мне показалась молнией, вдруг осветившей комнату, погруженную во мрак».


Читайте также


  • - Закон Ома для ділянки кола

    Основні закони електричних кіл Тема 2. Теорія та розрахунок електричних кіл постійного струмуЯк відомо, закон Ома для простого кола має наступний вигляд: . Простим електричним колом називається одноконтурне коло, або коло, яке в результаті простих перетворень може... [читать подробенее]


  • - КОЛО ЗМІННОГО СТРУМУ З ІНДУКТИВНІСТЮ І ЄМНІСТЮ.ЗАКОН ОМА ДЛЯ ПОВНОГО КОЛА ЗМІННОГО СТРУМУ. РЕЗОНАНС

    Розглядаючи вільні коливання в коливальному контурі, ми бачили, що в колі з конденсатором, котушкою та активним опором (мал. 3.14) за певних умов можливі затухаючі електромагнітні коливання. А які ж явища спостерігатимуться в такому колі, коли, приєднавши до нього джерело... [читать подробенее]


  • - Закон Ома для ділянки кола. Спад напруги

    Експериментально встановлену залежність сили струму I від напруги U і електричного опору R частини кола називають законом Ома для ділянки кола: сила струму I прямо пропорційна напрузі U і обернено пропорційна електричному опору R однорідної ділянки кола:. (4.2.3) Графічну... [читать подробенее]


  • - Закон Ома

    Закон Ома — це твердження про пропорційність сили струму в провіднику прикладеній напрузі. Закон Ома справедливий для металів і напівпровідників при не надто великих прикладених напругах. Якщо для елемента електричного кола справедливий закон Ома, то кажуть, що цей... [читать подробенее]


  • - Закон Ома для ділянки кола. Опір провідників. Послідовне та паралельне з'єднання провідників

    Німецький фізик Георг Ом 1827 року помітив, що відношення напруги U між кінцями металевого провідника, що є ділянкою електричного кола, до сили струму І в колі - величина постійна: . Цю величину R називають електричним опором провідника. У СІ [R] = Ом. Електричний опір 1 Ом має... [читать подробенее]


  • - Закон Ома для ділянки кола.

    Ми знаємо, що характеристиками електричного струму є сила струму та напруга. А яким чином ці характеристики зв’язані між собою? Це питання поставив перед собою німецький фізик Георг Ом. Він склав схему, що складалася з джерела живлення, споживача, реостату, приладів для... [читать подробенее]


  • - ЗАКОН ОМА

    В загальному випадку закон Ома встановлює залежність між ЕРС, силою струму, напругою і опором. Для найпростішого кола (рис.1.3): . (1.1) Для однорідної вітки якоїсь складної схеми: . (1.2) В загальному випадку закон Ома дає змогу розрахувати струми вітки, коли у шуканій... [читать подробенее]


  • - Електрорушійна сила джерела струму. Закон Ома для повного кола. Робота і потужність електричного струму. Закон Джоуля-Ленца

    Тема: Електрорушійна сила джерела струму. Закон Ома для повного кола. Робота і потужність електричного струму. Закон Джоуля-Ленца. Запитання для самоперевірки 1. Що називають електричним струмом? 2. Який напрям струму беруть за додатний? 3. Які умови потрібні для... [читать подробенее]


  • - Закон Ома для однородного участка цепи

    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... [читать подробенее]


  • - Закон Ома в интегральной форме

    Законы Ома для участка цепи Немецкий физик Георг Ом в 1826 году экспериментально установил, что сила тока, протекающего по металлическому проводнику прямо пропорциональна разности потенциалов (напряжению) на концах проводника: I = L&... [читать подробенее]