На уроке физики мы изучаем электричество постоянного тока в цепи. Чтобы понять это, мы должны следовать нескольким законам, одним из которых является закон Ома.
Закон Ома - это утверждение, которое гласит, что электрический ток (I), протекающий в проводнике, пропорционален разности потенциалов (V), приложенной к концам. То есть, чем больше разность потенциалов, тем больше протекает ток. И наоборот, чем ниже заданная разность потенциалов, тем меньше будет протекать ток. Мы можем сформулировать это следующим образом.
I = V
Когда электрический ток I течет по проводнику с разностью потенциалов на концах V, ток будет обратно пропорционален сопротивлению, что дает следующую формулу.
I α 1 / R
Основываясь на двух приведенных выше уравнениях, формула закона Ома выглядит следующим образом.
I = V / R или V = IR
Величина R - это сопротивление провода.
Закон Ома также может быть выражен как «ток, протекающий через проводник, прямо пропорционален разности потенциалов между двумя концами, в то время как физические условия проводника, такие как температура, деформация и т. Д., Остаются постоянными».
График изменения разности потенциалов в зависимости от тока, протекающего в проводе, является линейным, как показано на следующем рисунке.
(картина)
Ограничения закона Ома
Однако у закона Ома есть ограничения. Этот закон основан на предположении, что сопротивление не зависит от тока. Таким образом, сопротивление или сопротивление всегда постоянно и не зависит от тока (I). То есть закон Ома не распространяется на жидкости, полупроводниковые материалы или изоляторы. Материалы, не соответствующие закону Ома, называются неомическими материалами. Ниже приведен график токов и разностей потенциалов для неомических материалов.
(картина)
Чтобы лучше понять закон Ома, друзья могут ответить на приведенные ниже практические вопросы.
(Также прочтите: Концепция и применение закона Архимеда)
Упражнения
Студент подключает два резистора R 1 и R 2 последовательно к источнику постоянного тока с напряжением 20 В. Можете ли вы рассчитать ток, протекающий по цепи, если цветовой код резистора:
(картина)
R 1 = желтый, фиолетовый, оранжевый
R 2 = коричневый, черный, красный
Если да, давайте обсудим и сопоставим ответы вместе.
Ответ
В соответствии с цветовым кодом углеродного резистора цветовая полоса R 1 представляет собой следующие числа:
Желтый = 4, фиолетовый = 7 и оранжевый = 3
R 1 = 47 x 103 Ом = 47 кОм
Цветовая полоса резистора R 2 представляет следующие числа:
Коричневый = 1, черный = 0 и красный = 2
R 2 = 10 x 102 Ом = 1 кОм
Таким образом, значение заменяющего сопротивления равно
R = R 1 + R 2
= 47 кОм + 1 кОм
R = 48 кОм
Ток, протекающий в цепи, I = V / R
V = 20 В, R = 48 кОм
>> I = 20 В / 48 кОм = 4,16 x 10-4 А
