Закон ОМА PDF Печать E-mail
Пример изображения

Зако́н О́ма — это физический закон, определяющий зависимость между напряжением, силой тока и сопротивлением проводника в электрической цепи. Назван в честь его первооткрывателя Георга Ома. Суть закона проста: порождаемый напряжением ток обратно пропорционален сопротивлению, которое ему приходится преодолевать, и прямо пропорционален порождающему напряжению.

Следует также иметь в виду, что закон Ома является фундаментальным и может быть применен к любой физической системе, в которой действуют некоторые потоки энергии, преодолевающие сопротивления. Его можно применять для расчета гидравлических, пневматических, магнитных, электрических, световых, тепловых потоков и т. д.,

История закона Ома

Георг Ом, проводя эксперименты с проводником, установил, что сила тока I в проводнике пропорциональна напряжению U, приложенному к его концам:

 I \sim U ,

или

 I = G \ U .

Коэффициент пропорциональности  G \ назвали электропроводностью, а величину  R = 1 / G\ принято именовать электрическим сопротивлением проводника.

Закон Ома для участка электрической цепи имеет вид:

 U= R \cdot I

где:

  • U — напряжение или разность потенциалов,
  • I — сила тока,
  • R — сопротивление.

Закон Ома также применяется ко всей цепи, но в несколько измененной форме:

I =  {\varepsilon \over {R+r}}

где:

  • {\varepsilon}ЭДС цепи,
  • Iсила тока в цепи,
  • Rсопротивление всех элементов цепи,
  • rвнутреннее сопротивление источника питания.

Сопротивление R зависит как от материала, по которому течёт ток, так и от геометрических размеров проводника. Полезно переписать закон Ома в так называемой дифференциальной форме, в которой зависимость от геометрических размеров исчезает, и тогда закон Ома описывает исключительно электропроводящие свойства материала. Для изотропных материалов имеем

\mathbf{j} = \sigma \cdot \mathbf{E}

где:

  • j — вектор плотности тока,
  • σудельная проводимость,
  • E — вектор напряжённости электрического поля.

Все величины, входящие в это уравнение, являются функциями координат и, в общем случае, времени. Если материал анизотропен, то направления векторов плотности тока и напряжённости могут не совпадать. В этом случае удельная проводимость является тензором ранга (1, 1).

Раздел физики, изучающий течение электрического тока в различных средах, называется электродинамикой сплошных сред.

Если цепь содержит не только активные, но и реактивные компоненты (ёмкости, индуктивности), а ток является синусоидальным с циклической частотой ω, то закон Ома обобщается; величины, входящие в него, становятся комплексными:

\mathbb{U} = \mathbb{I} \cdot Z,

где:

  • U = U0eiωt — напряжение или разность потенциалов,
  • I — сила тока,
  • Z = Reiδ — комплексное сопротивление (импеданс),
  • R = (Ra2+Rr2)1/2 — полное сопротивление,
  • Rr = ωL — 1/ωC — реактивное сопротивление (разность индуктивного и емкостного),
  • Rа — активное (омическое) сопротивление, не зависящее от частоты,
  • δ = —arctg Rr/Ra — сдвиг фаз между напряжением и силой тока.

При этом переход от комплексных переменных в значениях тока и напряжения к действительным (измеряемым) значениям может быть произведен взятием действительной или мнимой части (но во всех элементах цепи одной и той же!) комплексных значений этих величин. Соответственно, обратный переход строится для, к примеру, U = U0sin(ωt + φ) подбором такой \mathbb{U}=U_0e^{i(\omega t + \phi)}, что \operatorname{Im} \mathbb{U} = U . Тогда все значения токов и напряжений в схеме надо считать как F=\operatorname{Im} \mathbb{F}

Если ток изменяется во времени, но не является синусоидальным (и даже периодическим), то его можно представить как сумму синусоидальных Фурье-компонент. Для линейных цепей можно считать компоненты фурье-разложения тока действующими независимо.

Также необходимо отметить, что закон Ома является лишь простейшим приближением для описания зависимости тока от разности потенциалов и для некоторых структур справедлив лишь в узком диапазоне значений. Для описания более сложных (нелинейных) систем, когда зависимостью сопротивления от силы тока нельзя пренебречь, принято обсуждать вольт-амперную характеристику. Отклонения от закона Ома наблюдаются также в случаях, когда скорость изменения электрического поля настолько велика, что нельзя пренебрегать инерционностью носителей заряда.

 

Закон Ома можно просто объяснить при помощи теории Друде

\vec j=\frac{n \cdot e_0^{2}\cdot\tau}{m} \cdot\vec E=\sigma\cdot\vec E
 
« Пред.   След. »
Лампы светодиодные (LED) полный каталог
VIRIBRIGHT производитель светодиодных ламп премиум качества
CIVILIGHT - производитель светодиодных ламп
MAXUS - светодиодные лампы
ELECTRUM светодиодные лампы
LED модули SMD3528 & SMD5050
Светодиодные прожекторы
Светодиодные профили на LED 5630: 1,5m;1,2m; 0.9m; 0,6m
LED линейки по 0.3 m SMD5050
Светодиодные кольца D60-140mm
Светодиодные авто лампы
Электронные трансформаторы для галогенок 12v
Источники питания.на 12в и 24в
Управление светом (RGB контроллеры и усилители, диммеры)
Светодиодные ленты 12-24vdc
Алюминиевый профиль для лент
СВЕТОДИОДЫ (LED)
Светодиодные драйвера (7-30 vdc/vac)
Светодиодные драйвера с входным напряжением ~220В
Конденсаторы электролитические
Конденсаторы керамические
SMD индуктивность
SMD тантал
Конденсаторы пленочные
Микросхемы
Транзисторы
Симисторы
Тиристоры
Стабилизаторы напряжения
Диоды
Диодные мосты
Стабилитроны
Суппрессоры (suppressors)
Силовая электроника
Оптопары
Реле
Резисторы
Клемники винтовые
Разъемы и гнезда
Кнопки нажимные и тактовые
Варисторы
Предохранители
Панельки для микросхем
Распродажа
Мировые производители
Макетные платы
Авторизация на сайте





Забыли пароль?
Ещё не зарегистрированы? Регистрация
ПРИМИТЕ УЧАСТИЕ В ОПРОСЕ
Вы предпочитаете слышать музыку при посещении нашей торговой площадки?

Как Вы попали на этот сайт?

За яку із представелених 12-ти партій Ви би проголосували на позачергових парламентських виборах 26