Definiție, formule și exemple de calcul al legii lui Ohm

În clasa de Fizică, studiem electricitatea cu curent continuu într-un circuit. Pentru a o înțelege, există mai multe legi pe care trebuie să le urmăm, dintre care una este legea lui Ohm.

Legea lui Ohm este o afirmație care afirmă că curentul electric (I) care curge într-un conductor este proporțional cu diferența de potențial (V) care se aplică capetelor. Adică, cu cât diferența de potențial este mai mare, cu atât curentul curge mai mare. În schimb, dacă diferența de potențial dată este redusă, cu atât curentul va curge mai mic. Îl putem formula după cum urmează.

I = V

Când curentul electric I curge într-un fir conductor cu o diferență de potențial la capetele V, atunci curentul va fi invers proporțional cu rezistența, rezultând următoarea formulă.

I α 1 / R

Pe baza celor două ecuații de mai sus, formula legii lui Ohm este următoarea.

I = V / R sau V = IR

Cantitatea R este rezistența pe fir.

Legea lui Ohm poate fi, de asemenea, exprimată ca „curentul care curge printr-un conductor este direct proporțional cu diferența de potențial dintre cele două capete, în timp ce condițiile fizice ale conductorului, cum ar fi temperatura, deformarea etc.

Graficul modificării diferenței de potențial cu curentul care curge în firul conductor este liniar așa cum se arată în figura următoare.

(imagine)

Limitări ale legii lui Ohm

Totuși, legea lui Ohm are și limite. Această lege a fost derivată cu presupunerea că rezistența este independentă de curent. Astfel, rezistența sau rezistența este întotdeauna constantă și nu depinde de curent (I). Adică legea lui Ohm nu se aplică fluidelor, materialelor semiconductoare sau izolatorilor. Materialele care nu respectă legea lui Ohm se numesc materiale non-ohmice. Mai jos este un grafic al curenților și diferențelor de potențial pentru materialele non-ohmice.

(imagine)

Pentru a înțelege mai bine legea lui Ohm, prietenii pot face întrebările practice de mai jos.

(Citește și: Conceptul și aplicarea legii lui Arhimede)

Exerciții

Un student conectează două rezistențe R1 și R2 în serie la o sursă de curent continuu cu o tensiune de 20V. Puteți calcula curentul care curge prin circuit dacă codul de culoare pentru rezistor:

(imagine)

R1 = Galben, violet, portocaliu

R2 = Maro, negru, roșu

Dacă da, să discutăm și să potrivim răspunsurile împreună.

Răspuns

Conform codului de culoare al rezistorului de carbon, banda de culori R1 reprezintă următoarele numere:

Galben = 4, Violet = 7 și Portocaliu = 3

R1   = 47 x 103 Ω = 47k Ω

Banda de culori a rezistorului R.2 reprezintă următoarele numere:

Maro = 1, Negru = 0 și Roșu = 2

R2 = 10 x 102 Ω = 1k Ω

Deci, valoarea rezistenței înlocuitoare este

R = R1 + R2

      = 47 kΩ + 1kΩ

R = 48kΩ

Curentul care curge în circuit, I = V / R

V = 20 V, R = 48kΩ

>> I = 20V / 48kΩ = 4,16 x 10-4A

Postări recente