Закон Ома

Этот закон был разработан немецким физиком Георгом Симоном Омом и играет важную роль в понимании и управлении электрическими устройствами. Давайте рассмотрим его с примерами и простым языком.

• Ток (I):

Ток – это поток электрических зарядов в электрической цепи. Он измеряется в амперах (А) и представляет собой количество электронов, проходящих через проводник за единицу времени.

• Напряжение (U):

Напряжение – это разница потенциала между двумя точками в электрической цепи. Оно измеряется в вольтах (В) и представляет собой силу, которая толкает заряды по проводнику.

• Сопротивление (R):

Сопротивление – это мера того, как легко или сложно электроны могут протекать через материал. Оно измеряется в омах (Ω).

Закон Ома выражается простой формулой:

Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна его сопротивлению. 

где напряжение, ток, и сопротивление. Эта формула утверждает, что напряжение в цепи пропорционально току и сопротивлению. Другими словами, чем больше ток или сопротивление, тем выше напряжение.

С участком цепи все понятно, а если рассматривать полную цепь, в которой появляются другие элементы, такие как: проводники, резисторы, источник и другие. Что делать тогда?

В таком случае вводится закон Ома для полной цепи: сила тока в полной цепи равна отношению ЭДС цепи к ее полному сопротивлению. 

ЭДС (электродвижущая сила)  указывает на то, сколько энергии может передаться в цепь от источника электроэнергии. Это не сила тока, которая указывает на количество электричества, протекающего через цепь, а именно сила, которая "толкает" электроны в движение.

В задачах вы можете встретить, что ЭДС и напряжение приравнивают, так и есть, эти величины обе измеряются в Вольтах и по своей сути обозначают те же самые процессы. Формула Закона Ома для полной цепи выглядит следующим образом:

где сила тока, ЭДС, сопротивление нагрузки, внутреннее сопротивление источника.

• Лампочка в домашней лампе:

Представьте, что у вас есть лампочка в домашней лампе. Когда вы включаете ее, электрический ток проходит через проводник в лампочке. Это создает напряжение, которое "давит" на электроны и заставляет их двигаться внутри нити лампочки. Сопротивление нити лампочки ограничивает ток, и как результат, нить нагревается и светится.

• Зарядное устройство для мобильного телефона:

Когда вы подключаете свой мобильный телефон к зарядному устройству, это создает напряжение, которое толкает электроны в батарею телефона, заряжая ее. Сопротивление в проводах и батарее регулирует ток и защищает устройство от перегрузки.

Закон Ома помогает нам понимать, как работают электрические устройства, и как контролировать электрический ток в различных ситуациях. Этот закон лежит в основе электротехники и является важным инструментом для инженеров и электриков, чтобы обеспечивать надежное и эффективное использование электричества.