3 закона ома

Перейти к: навигация, поиск
Просмотр этого шаблона Классическая электродинамика
Solenoid.svg
Электричество · Магнетизм
[показать] Электростатика
[показать] Магнитостатика
[показать] Электродинамика
[показать] Электрическая цепь
[показать] Ковариантная формулировка
[показать] Известные учёные
См. также: Портал: Физика
V — напряжение,
I — сила тока,
R — сопротивление.

Зако́н О́ма — физический закон, определяющий связь между электродвижущей силой источника или напряжением с силой тока и сопротивлением проводника. Экспериментально установлен в 1826 году, и назван в честь его первооткрывателя Георга Ома.

В своей оригинальной форме он был записан его автором в виде : X\! = {a \over {b+l}} (1),

Здесь X — показания гальванометра, т. е в современных обозначениях сила тока I, a — величина, характеризующая свойства источника тока, постоянная в широких пределах и не зависящая от величины тока, то есть в современной терминологии электродвижущая сила (ЭДС) \varepsilon\!, l — величина, определяемая длиной соединяющих проводов. Чему в современных представлениях соответствует сопротивление внешней цепи R и, наконец, b параметр, характеризующий свойства всей установки, в котором сейчас можно усмотреть учёт внутреннего сопротивления источника тока r[1].

В таком случае в современных терминах и в соответствии с предложенной автором записи формулировка Ома (1) выражает

Закон Ома для полной цепи:

I\! = {\varepsilon\! \over {R+r}}, (2)

где:

{\varepsilon\!} — ЭДС источника напряжения (В) ,
I\! — сила тока в цепи (А) ,
R\! — сопротивление всех внешних элементов цепи (Ом) ,
r\! — внутреннее сопротивление источника напряжения (Ом) .

Из закона Ома для полной цепи вытекают следствия:

При r<<r>>R сила тока от свойств внешней цепи (от величины нагрузки) не зависит. И источник может быть назван источником тока.

Часто [2] выражение:

U\! = IR (3)

(где U\! есть напряжение или падение напряжения, или, что то же, разность потенциалов между началом и концом участка проводника) тоже называют «Законом Ома» .

Таким образом, электродвижущая сила в замкнутой цепи, по которой течёт ток в соответствии с (2) и (3) равняется:

{\varepsilon\!} = Ir + IR = U(r) + U (R) (4)

То есть сумма падений напряжения на внутреннем сопротивлении источника тока и на внешней цепи равна ЭДС источника. Последний член в этом равенстве специалисты называют «напряжением на зажимах» , поскольку именно его показывает вольтметр, измеряющий напряжение источника между началом и концом присоединённой к нему замкнутой цепи. В таком случае оно всегда меньше ЭДС.

К другой записи формулы (3), а именно:

I\! = {U \over R}, (5)

Применима другая формулировка:
« Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению данного участка цепи. »

Выражение (5) можно переписать в виде:

I\! = {U G}, (6)

где коэффициент пропорциональности G назван проводимость или электропроводность. Изначально единицей измерения проводимости был «обратный Ом» — Mо [3], впоследствии переименованный в Си́менс (обозначение: См, S).