Закон ома словами

admin

Закон Ома для переменного тока

После открытия в 1831 году Фарадеем электромагнитной индукции, появились первые генераторы постоянного, а после и переменного тока. Преимущество последних заключается в том, что переменный ток передается потребителю с меньшими потерями.

При увеличении напряжения в цепи, ток будет увеличиваться аналогично случаю с постоянным током. Но в цепи переменного тока сопротивление оказывается катушкой индуктивности и конденсатор. Основываясь на этом, запишем закон Ома для переменного тока: значение тока в цепи переменного тока прямо пропорционально напряжению в цепи и обратно пропорционально полному сопротивлению цепи.

где

  • I [А] – сила тока,
  • U [В] – напряжение,
  • Z [Ом] – полное сопротивление цепи.

В общем случае полное сопротивление цепи переменного тока (рис. 1) состоит из активного (R [Ом]), индуктивного, и емкостного сопротивлений. Иными словами, ток в цепи переменного тока зависит не только от активного омического сопротивления, но и от величины емкости (C [Ф]) и индуктивности (L [Гн]). Полное сопротивление цепи переменного тока можно вычислить по формуле:

где

  • — индуктивное сопротивление, оказываемое переменному току, обусловленное индуктивностью электрической цепи, создается катушкой.
  • — емкостное сопротивление, создается конденсатором.
  • Полное сопротивление цепи переменного тока можно изобразить графически как гипотенузу прямоугольного треугольника, у которого катетами являются активное и индуктивное сопротивления.

    Рис.1. Треугольник сопротивлений

    Учитывая последние равенства, запишем формулу закона Ома для переменного тока:

    – амплитудное значение силы тока.

    Рис.2. Последовательная электрическая цепь из R, L, C элементов.

    Из опыта можно определить, что в такой цепи колебания тока и напряжения не совпадают по фазе, а разность фаз между этими величинами зависит от индуктивности катушки и емкости конденсатора:

    Цепь переменного тока состоит из последовательно соединенных конденсатора (емкостью С), катушки индуктивности (L) и активного сопротивления (R). На зажимы цепи подается действующее напряжение (U), частота которого ν. Чему равно действующее значение силы тока в цепи?

    zakon-oma.ru

    Закон Ома, основанный на опытах, представляет собой в электротехнике основной закон, который устанавливает связь силы электрического тока с сопротивлением и напряжением.

    Появление смартфонов, гаджетов, бытовых приборов и прочей электротехники коренным образом изменило облик современного человека. Приложены огромные усилия, направленные на исследование физических закономерностей для улучшения старой и создания новой техники. Одной из таких зависимостей является закон Ома.

    Закон Ома – полученный экспериментальным путём (эмпирический) закон, который устанавливает связь силы тока в проводнике с напряжением на концах проводника и его сопротивлением, был открыт в 1826 году немецким физиком-экспериментатором Георгом Омом.

    Строгая формулировка закона Ома может быть записана так: сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на его концах (разности потенциалов) и обратно пропорциональна сопротивлению этого проводника.

    Формула закона Ома записывается в следующем виде:

    U – электрическое напряжение (разность потенциалов), единица измерения напряжения- вольт [В];

    Согласно закону Ома, увеличение напряжения, например, в два раза при фиксированном сопротивлении проводника, приведёт к увеличению силы тока также в два раза

    И напротив, уменьшение тока в два раза при фиксированном напряжении будет означать, что сопротивление увеличилось в два раза.

    Рассмотрим простейший случай применения закона Ома. Пусть дан некоторый проводник сопротивлением 3 Ом под напряжением 12 В. Тогда, по определению закона Ома, по данному проводнику течет ток равный:

    Существует мнемоническое правило для запоминания этого закона, которое можно назвать треугольник Ома. Изобразим все три характеристики (напряжение, сила тока и сопротивление) в виде треугольника. В вершине которого находится напряжение, в нижней левой части – сила тока, а в правой – сопротивление.

    Правило работы такое: закрываем пальцем величину в треугольнике, которую нужно найти, тогда две оставшиеся дадут верную формулу для поиска закрытой.

    Где и когда можно применять закон Ома?

    Закон Ома в упомянутой форме справедлив в достаточно широких пределах для металлов. Он выполняется до тех пор, пока металл не начнет плавиться. Менее широкий диапазон применения у растворов (расплавов) электролитов и в сильно ионизированных газах (плазме).

    Работая с электрическими схемами, иногда требуется определять падение напряжения на определенном элементе. Если это будет резистор с известной величиной сопротивления (она проставляется на корпусе), а также известен проходящий через него ток, узнать напряжение можно с помощью формулы Ома, не подключая вольтметр.

    Значение Закона Ома

    Закон Ома определяет силу тока в электрической цепи при заданном напряжении и известном сопротивлении.

    Он позволяет рассчитать тепловые, химические и магнитные действия тока, так как они зависят от силы тока.

    Закон Ома является чрезвычайно полезным в технике(электронной/электрической), поскольку он касается трех основных электрических величин: тока, напряжения и сопротивления. Он показывает, как эти три величины являются взаимозависимыми на макроскопическом уровне.

    Если бы было можно охарактеризовать закон Ома простыми словами, то наглядно это выглядело бы так:

    Из закона Ома вытекает, что замыкать обычную осветительную сеть проводником малого сопротивления опасно. Сила тока окажется настолько большой, что это может иметь тяжелые последствия.

    Закон Ома — проще некуда!

    Закон Ома для участка цепи — самый пожалуй применяемый закон в электронике и электротехнике. За сложностью его формулировки кроется простота и изящество его применения.

    Формулируется он так: величина тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению, приложенному к этому участку, и обратно пропорциональна его сопротивлению:

    Запомнить эту формулу очень легко, но если все-же не получается — изготовьте на картоне такой вот треугольничек, как на рисунке в начале статьи. Это волшебный треугольник закона Ома — достаточно закрыть ту величину, которую необходимо найти и оставшаяся часть треугольника покажет формулу нахождения.

    например, мы знаем напряжение работы лампочки и ее рабочий ток (на лампочках для фонариков они указываются прямо на цоколе). Каково же сопротивление нити накаливания этой лампочки? Все очень просто, закрываем сопротивление в треугольнике и видим, что остается напряжение деленное на ток.

    А теперь давайте разберемся, что же это все-таки значат все эти мудреные слова в определении.

    Итак два интересных труднопроизносимых слова, точнее словосочетания: прямо пропорциональна и обратно пропорциональна.

    Что же значит «величина тока прямо пропорциональна напряжению»? А это значит, что при увеличении напряжения на участке цепи, увеличивается и сила тока в этом участке. То есть, чем больше напряжение, тем больше ток. Это все справедливо для участка цепи с одним и тем же напряжением.

    Что касается «обратно пропорциональна его сопротивлению», то здесь все наоборот. Чем больше сопротивление участка цепи, тем меньше будет по нему течь ток. Это справедливо в том случае, если к этому участку приложено одно и то же сопротивление.

    Давайте рассмотрим применение этого закона на простом примере. Возьмем обыкновенный фонарик с лампой накаливания, в который вставляются три «круглых» батарейки. Схема такого фонарика будет выглядеть следующим образом.

    Электрическая схема фонаря

    В этой схеме GB1 — GB3 — это три батарейки, S1 — выключатель, HL1 — лампочка.

    Итак, как нам говорит закон Ома: величина тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению, приложенному к этому участку, и обратно пропорциональна его сопротивлению. Берем для рассмотрения участок цепи, состоящий их лампочки.

    Теперь простой вопрос: от чего зависит яркость горения лампочки? Правильно — от силы тока, проходящего через нить накаливания этой лампочки. То есть яркость свечения лампочки мы можем использовать как показатель силы тока в цепи фонарика.

    И действительно, что будет со свечением лампочки если мы уберем одну батарейку и вместо нее вставим перемычку?

    «Это и ежу понятно. Она будет гореть тусклее!» — скажите Вы. И будете правы. Вот Вам и демонстрация фразы: «величина тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению». Чем больше батареек мы подключим (то есть чем большее напряжение приложим) к одной и той же лампочке, тем ярче она будет гореть (тем больший ток по ней протекает).

    Поделитесь этой статьей с друзьями в социальных сетях:
    Свяжитесь с автором статьи в социальных сетях:

    Рекомендую так же прочитать:

    1. Законы электроникиTweet В электронике существует ряд законов, выведенных различными учеными (Омом.

    7 комментариев на «Закон Ома — проще некуда!»

    Вспомнил старенький анекдот на эту тему:
    Закон Чубайса для участка цепи:
    Закон Ома на участке вашей цепи справедлив только в случае своевременной
    уплаты по счетам.

    Серьезный сайт, для профессионалов. А я с физикой всегда на Вы.

    Ну, насчет профессионалов — это вряд ли, а вот студентам и любителям в самый раз, я думаю.

    Сразу вспомнилась школа. В школе говорили не знаешь закон Ома, сиди дома.

    ЭХХх а физика не мой конек

    Закон Ома помню до сих пор. В быту помогает при ремонте проводки.

    Эту тему да в мои школьные годы, когда я еще не мог понять закон Ома! Хотя и ща теряюсь иногда, когда формула закона Ома преобретает длину на пару строчек… Интересная и доступная статья! Плюс стопиццот автору!

    lightelectronics.ru

    В 1826 величайший немецкий физик Георг Симон Ом публикует свою работу «Определение закона, по которому металлы проводят контактное электричество», где дает формулировку знаменитому закону. Ученые того времени встретили враждебно публикации великого физика. И лишь после того, как другой ученый – Клод Пулье, пришел к тем же выводам опытным путем, закон Ома признали во всем мире.

    Закон Омафизическая закономерность, которая определяет взаимосвязь между током, напряжением и сопротивлением проводника. Он имеет две основные формы.

    Закон Ома для участка цепи

    Формулировка закона Ома для участка цеписила тока прямо пропорциональна напряжению, и обратно пропорциональна сопротивлению .

    Это простое выражение помогает на практике решать широчайший круг вопросов. Для лучшего запоминания решим задачу.

    Задача 1.1

    Рассчитать силу тока, проходящую по медному проводу длиной 100 м, площадью поперечного сечения 0,5 мм 2 , если к концам провода приложено напряжение 12 B.

    Задачка простая, заключается в нахождении сопротивления медной проволоки с последующим расчетом силы тока по формуле закона Ома для участка цепи. Приступим.

    Закон Ома для полной цепи

    Формулировка закона Ома для полной цеписила тока прямо пропорциональна сумме ЭДС цепи, и обратно пропорциональна сумме сопротивлений источника и цепи , где E – ЭДС, R- сопротивление цепи, r – внутреннее сопротивление источника.

    Здесь могут возникнуть вопросы. Например, что такое ЭДС? Электродвижущая сила — это физическая величина, которая характеризует работу внешних сил в источнике ЭДС. К примеру, в обычной пальчиковой батарейке, ЭДС является химическая реакция, которая заставляет перемещаться заряды от одного полюса к другому. Само слово электродвижущая говорит о том, что эта сила двигает электричество, то есть заряд.

    В каждом источнике присутствует внутреннее сопротивление r, оно зависит от параметров самого источника. В цепи также существует сопротивление R, оно зависит от параметров самой цепи.

    Формулу закона Ома для полной цепи можно представить в другом виде. А именно: ЭДС источника цепи равна сумме падений напряжения на источнике и на внешней цепи.

    Для закрепления материала, решим две задачи на формулу закона Ома для полной цепи .

    Задача 2.1

    Найти силу тока в цепи, если известно что сопротивление цепи 11 Ом, а источник подключенный к ней имеет ЭДС 12 В и внутреннее сопротивление 1 Ом.

    Теперь решим задачу посложнее.

    Задача 2.2

    Источник ЭДС подключен к резистору сопротивлением 10 Ом с помощью медного провода длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм 2 . Найти силу тока, зная что ЭДС источника равно 12 В, а внутреннее сопротивление 1,9825 Ом.

    Мнемоническая диаграмма

    Для лучшего запоминания закона Ома существует мнемоническая диаграмма, благодаря которой можно всегда напомнить себе формулу. Пользоваться этой диаграммой очень просто. Достаточно закрыть искомую величину и две другие укажут, как её найти . Потренируйтесь, это может вам пригодится.

    Успехов в изучении электричества! Рекомендуем прочесть статью — законы Кирхгофа.

    electroandi.ru

    fizika / Закон Кулона

    Зако́н Куло́на — это закон, описывающий силы взаимодействия между точечными электрическими зарядами.

    Модуль силы взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме прямо пропорционален произведению модулей этих зарядов и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними.

    Иначе: Два точечных заряда в вакууме действуют друг на друга с силами, которые пропорциональны произведению модулей этих зарядов, обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними и направлены вдоль прямой, соединяющей эти заряды. Эти силы называются электростатическими (кулоновскими).

    Важно отметить, что для того, чтобы закон был верен, необходимы:

    точечность зарядов — то есть расстояние между заряженными телами много больше их размеров — впрочем, можно доказать, что сила взаимодействия двух объёмно распределённых зарядов со сферически симметричными непересекающимися пространственными распределениями равна силе взаимодействия двух эквивалентных точечных зарядов, размещённых в центрах сферической симметрии;

    их неподвижность. Иначе вступают в силу дополнительные эффекты: магнитное поле движущегося заряда и соответствующая ему дополнительная сила Лоренца, действующая на другой движущийся заряд;

    взаимодействие в вакууме.

    Однако с некоторыми корректировками закон справедлив также для взаимодействий зарядов в среде и для движущихся зарядов. [1]

    В векторном виде в формулировке Ш. Кулона закон записывается следующим образом:

    где — сила, с которой заряд 1 действует на заряд 2; — величина зарядов; — радиус-вектор (вектор, направленный от заряда 1 к заряду 2, и равный, по модулю, расстоянию между зарядами — ); — коэффициент пропорциональности. Таким образом, закон указывает, что одноимённые заряды отталкиваются (а разноимённые — притягиваются).

    В СГСЭ единица измерения заряда выбрана таким образом, что коэффициент k равен единице.

    В Международной системе единиц (СИ) одной из основных единиц является единица силы электрического тока ампер, а единица заряда — кулон — производная от него. Величина ампера определена таким образом, что k = c 2 ·10 −7 Гн/м = 8,9875517873681764·10 9 Н·м 2 /Кл 2 (или Ф −1 ·м). В СИ коэффициент k записывается в виде:

    где ≈ 8,854187817·10 −12 Ф/м — электрическая постоянная.

    studfiles.net

    Это интересно:

    • Округление с недостатком правило Тест к уроку «Округление с избытком и недостатком» (1 вариант) 23 сентября 2011 Материалы к уроку Скачать тест Ответы к тесту Задачи на округление по избытку и недостатку — одни из самых распространенных в ЕГЭ по математике. Они идут под номером B2. Предлагаю вашему вниманию […]
    • Прекращение производства по делу в гражданском процессе Прекращение производства по делу в гражданском процессе (понятие, основания, последствия) Прекращение производства по делу – форма окончания дела без вынесения решения, применяемая ввиду отсутствия у истца (заявителя) права на предъявление иска (на обращение в суд) либо в связи с […]
    • Пособие при рождении ребенка 2014 спб Детские пособия в Санкт-Петербурге в 2018 году Санкт-Петербург является обособленным субъектом федерации. На жителей мегаполиса не распространяются областные социальные программы. Городские власти создают свои проекты с целью охвата все нуждающиеся в поддержке семейства. Всероссийские […]
    • Шарыпово адвокаты Юристы в Назарово Расстояние от центра: 1.9 км. ✉ Адрес Красноярский край, Назаровский р-н, Назарово, ул. Карла Маркса, 32, оф.13 +7 (39155) 5-62-89 ⌚ Часы работы пн-пт 09:00-18:00 Расстояние от центра: 0.6 км. -1 ✉ Адрес г. Назарово ул. Школьная 5А и Школьная 3 […]
    • 15 этаж ликвидации в варфейс Прохождение 15 этажа на Ликвидации Авторизуйтесь для ответа в теме #1 Новичок 67 сообщений Время онлайн: 1d 21h 34m 54s 15 спасибо Страна: Действительно, 15 этаж на Ликвидации в Warface достаточно сложный и пройти его очень тяжело, но все таки возможно. […]
    • Адвокаты по дтп в волжском Юридические услуги, адвокаты - Волжский г. Волжский, Дружбы ул., 105 Г, офис 2.3 Тел.: (927) 252-78-87; Тел.: (927) 542-36-40; Тел.: (927) 542-45-52; Contract plus - электронная подпись, юридические услуги . Тендерное сопровождение: . Тендерное сопровождение г. Волжский, […]
    • Суды города тобольска Тобольский городской судТюменской области С 8 :00 до 17 :15 Перерыв на обед С 12 :00 до 13 :00 Состав мировых судей г.Тобольска Бондаренко Ольга Анатольевна Попова Наталья Олеговна Жукова Виктория Сергеевна Шишкин Андрей Николаевич Зайцева Надежда Владимировна Гл.специалист (помощник […]
    • Ликвидация тактика 15 15 этаж "Ликвидации" - проходим в лифте. Авторизуйтесь для ответа в теме #1 Администратор 160 сообщений Время онлайн: 13d 5h 34m 51s 41 спасибо Страна: Есть еще один способ прохождения прохождения 15-го этажа в режиме "Ликвидация" и по мне он гораздо […]