Закон на Ом

Един от основните закони в електротехниката е законът на Ом, който касае взаимовръзката между приложеното напрежение и големината на тока в електрическа верига. Законът е кръстен на своя откривател, немския физик Георг Ом, който го формулира през 1826 година и през 1827 го публикува заедно с пълната си теория за електричеството в своята книга „Галваничната верига, математически преработена” (оригинално заглавие: Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet).

Същност на закона на Ом

Георг Ом открива, че при постоянна температура електрическият ток, протичащ през постоянно линейно съпротивление, е правопопорционален на напрежението между краищата му (пада на напрежение). В същото време токът е обратнопопорционален на съпротивлението.

Тази връзка между ток, напрежение и съпротивление формира основата на закона на Ом, чиято математическа формула изглежда така:

I = U/R

В горната формула I е сила на тока, U – електродвижещо напрежение, R – електрично съпротивление. Възприетата мерна единица за сила на тока в системата SI е ампер (А), за напрежение – волт (V) и за съпротивление – ом (Ω).

Формулата показва, че ако в част от електрическа верига приложим напрежение със стойност 1V към резистор 1Ω, то през резистора да протече ток със стойност 1А.

Практическо приложение на закона на Ом

На практика законът на Ом позволява ако познаваме две от горепосочените величини, да изчислим лесно третата. Ето защо той се превръща в един от основните инструменти при изчисленията в електротехниката и електрониката. Той позволява съставянето на електрически вериги с конкретни параметри и функции.

Преобразуване на формулата

За да направите така, че да можете да изчислите всяка една от трите величини, е достатъчно да преобразувате математически формулата на закона на Ом:

  1. За да откриете стойността на напрежението, използвайте формулата U = I.R
    За да откриете силата на тока, използвайте формулата I = U/R
    За да откриете стойността на съпротивлението, използвайте формулата R = U/I

Законът на Ом

За да не учите тези формули наизуст, можете да използвате така наречения триъгълник на Ом – изображение на триъгълник, в чийто ъгли са нанесени трите величини. Напрежението заема горния ъгъл, токът – левия, съпротивлението – десния. Ето така:

Трансформирането на уравнението дава следните комбинации:

Закон на Ом

След трансформациите ясно се вижда, че колкото повече увеличаваме стойността на съпротивлението, толкова по-малък ток ще преминава през включения консуматор. Колкото по-голямо е напрежението, толкова по-голям ще бъде токът.

Валидност на закона на Ом

Не всички електрически устройства или елементи се подчиняват на закона на Ом. Ето защо е прието елементи (като проводници и резистори), за които той е изпълнен точно, да се наричат омови.

При други обаче този закон не е в сила или е приложим само в определени граници (като транзистори и диоди). Тези елементи нямат постоянно съпротивление, а стойността му зависи от приложеното напрежение. Ето защо при тях се говори не за съпротивление изобщо, а за съпротивление при определена стойност на напрежението и тока, които протичат през тях.

Автор: Тодорка Демирева

Електро неща

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *