Закон Ома

Электрическое сопротивление проводника не зависит от поданного на него напряжения.

Что такое электрическое сопротивление? Проще всего объяснить это по аналогии с водопроводной трубой. Представьте себе, что вода — некое подобие электрического тока, образуемого направленным движением электронов в проводнике, а напряжение — аналог давления (напора) воды. Сопротивление — это та сила противодействия среды их движению, которую электронам или воде приходится преодолевать, в результате чего производится работа и выделяется теплота. Именно такая модель представлялась в 1820-е годы Георгу Ому, когда он занялся исследованием природы происходящего в электрических цепях.

В водопроводной трубе всё обстоит так, что чем выше давление воды, тем относительно большая доля энергии расходуется на преодоление сопротивления в трубах, поскольку в них усиливается турбулентность потока. Из этого исходил Ом, приступая к опытам по измерению зависимости силы тока от напряжения. И очень скоро выяснилось, что ничего подобного в электрических проводниках не происходит: сопротивление вещества электрическому току вовсе не зависит от приложенного напряжения. В этом, по сути, и заключается закон Ома, который (для отдельного участка цепи) записывается очень просто:

V = IR

где V — напряжение, приложенное к участку цепи, I — сила тока, а R — электрическое сопротивление участка цепи.

Сегодня мы понимаем, что электрическая проводимость обусловлена движением свободных электронов, а сопротивление — столкновением этих электронов с атомами кристаллической решетки (см. Электронная теория проводимости). При каждом таком столкновении часть энергии свободного электрона передается атому, который, в результате, начинает колебаться более интенсивно, и в результате мы наблюдаем нагревание проводника под действием электрического тока. Повышение напряжения в цепи никак не сказывается на доле тепловых потерь такого рода, и соотношение напряжения и электрического тока остается постоянным.

Однако, когда Георг Ом экспериментально открыл свой закон, атомная теория строения вещества находилась в зачаточном состоянии, а до открытия электрона оставалось несколько десятилетий. Таким образом, для него формула V = IR была чисто экспериментальным результатом. Сегодня мы имеем достаточно стройную и, одновременно, сложную теорию электропроводности и понимаем, что закон Ома в его первозданном виде — всего лишь грубое приближение. Однако это не мешает нам с успехом использовать его для расчета самых сложных электрических цепей, использующихся в промышленности и быту. Единица электрического сопротивления системы СИ называется Ом в честь этого выдающегося ученого.

Георг Симон ОМ
Георг Симон ОМ
Georg Simon Ohm, 1789–1854

Немецкий физик. Родился в Эрлангене в 1789 году (по другим источникам — в 1787-м). Окончил местный университет. Преподавал математику и естественные науки. Признание в академических кругах получил достаточно поздно, лишь в 1849 году став профессором Мюнхенского университета, хотя уже в 1827 году опубликовал закон, который теперь носит его имя. Помимо электричества занимался акустикой и изучением человеческого слуха.


10
Показать комментарии (10)
Свернуть комментарии (10)

  • kent10000  | 27.05.2005 | 19:41 Ответить
    нужен реферат по физике на тему "Закон Ома для участка цепи"
    Ответить
    • Kiber-Kot > kent10000 | 25.10.2006 | 20:37 Ответить
      БРОСЬ МНЕ НА ЯЩИК РЕФЕРАТ
      Ответить
    • sanyok9228 > kent10000 | 27.10.2006 | 17:57 Ответить
      скинь на ящик. sanyok9228@mail.ru
      Ответить
  • BTC  | 08.11.2005 | 22:32 Ответить
    1. Закон Ома: I=U/R.
    2. U=RI- называют падением напряжения на R.
    3. Для приведенного рисунка: I=V/R - закон Ома для замкнутой цепи.
    (http://frisk.newmail.ru/)
    Ответить
    • ydm1 > BTC | 14.07.2007 | 06:28 Ответить
      Закон ома.
      Обяснения в простом языке
      Ответить
  • Power  | 28.01.2006 | 11:15 Ответить
    Звучит немного непривычно. На проводник, в общем, не "подают" напряжение. Его обычно подают к какой-либо нагрузке через проводник.
    А поскольку проводник имеет сопротивление, то принято говорить о падении напряжения на проводнике. Это падение зависит от сопротивления проводника и тока, проходящего через него. Само же сопротивление проводника зависимо от температуры.
    Ответить
  • Dimon_vdl  | 11.06.2008 | 22:07 Ответить
    А нам в школе говорили что закон Ома звучит так:
    "Сила электрического тока в проводнике прямо пропорциональна приложенной к его концам разности потенциалов (напряжению). Коэффициент пропорциональности есть проводимость - свойство характеризующее проводник. Величина, обратная проводимости, называется сопротивлением проводника электрическому току."

    И еще нам говорили что "Говорить, что закон Ома это U=I*R - неправильно, т.к. это не закон , а просто уравнение. Ом не ходил и никому не говорил U=IR.". Нам наверно сильно голову морочили ...
    Ответить
  • Metajamm  | 09.11.2008 | 09:42 Ответить
    Странное и (имхо) очень бестолковое обьяснение! Обращается внимание на такой ньюанс как независимость сопротивления, а ведь самая соль - выявленная Омом зависимость силы тока. Происходящее куда понятнее если сказать "на пальцах" что ток зависит от сопротивления которое "мешает" току, и напряжения "с помощью которого" ток это сопротивление преодолевает. Остаётся только расставить буковки и значки формулы, показать примеры рассчёта любого из этих 3-х параметров если 2 других известны. И сразу всё становится понятно. Если бы я не понимал закона ома статья только запудрила бы мне мозги.
    Ответить
  • xfv78  | 26.01.2009 | 18:30 Ответить
    Урок физики в 9-м классе по теме:
    'Закон Ома'.
    Цель урока: знакомство с законом Ома и применение его при решении задач. Развитие межпредметных связей между математикой и физикой.
    Оборудование: вольтметр, амперметр, резистор, реостат, источник питания, соединительные провода.

    План урока.
    1. организационный момент. (подготовка класса к уроку).
    2. проверка домашнего задания. Рассказать про резисторы.
    3. выступление математика по темам: прямая пропорциональность, график, обратная пропорциональность, график.
    Как нам уже давно известно, математика зародилась тысячи лет назад и создавалась для решения многочисленных практических задач, возникавших и в жизни каждого человека, и в жизни человеческих сообществ. Особый интерес для практики представляют формулы, то есть верные равенства, описывающие зависимости между величинами.
    Зависимость между величинами бывают разные: 1) если две величины изменяются таким образом, что отношение соответствующих значений этих величин остается числом постоянным, то такие величины называются прямо пропорциональными. Пример: зависимость расстояния и времени равномерного движения является прямой пропорциональностью: s = υ*t.
    Прямо пропорциональные величины можно охарактеризовать еще и так: с увеличением ( уменьшением) одной величины в несколько раз другая величина увеличивается ( уменьшается) во столько же раз.
    2). Если две величины изменяются так, что произведение соответствующих значений этих величин остается числом постоянным, то такие величины называются обратно пропорциональными. Обратно пропорциональные величины можно охарактеризовать так: с увеличением ( уменьшением) одной величины в несколько раз другая величина уменьшается ( увеличивается) во столько же раз.
    Мы с вами знаем график зависимости прямой пропорциональности y = x, обратной пропорциональности y=1/x. Давайте повторим их и поработаем по графикам.
    Два ученика строят графики функций: y=6/x; y=12/x; y=24/x; y=36/x - первый.
    y=x; y=2x; y=4x; y=5x- второй.
    Остальные работают с учителем по карточкам:
    Постройте формулу, описывающую зависимости между величинами. Какая это зависимость?
    1) Лыжник идет со скоростью 6 км/ч какое расстояние он пройдет за 2,5 ч? за какое время он пройдет 27 км?
    2) Килограмм картошки стоит 6 руб. Сколько надо заплатить за 2,5 кг картошки? Сколько картошки можно купить на 27 руб?
    3) Через кран поступает в минуту 6 л воды. Сколько воды поступит через кран за 2,5 мин? За сколько времени через кран поступит 27 л воды?
    4) Минутная стрелка поворачивается за 1 мин на угол 6°. На какой угол повернется она за 2,5 мин? За сколько времени повернется минутная стрелка на угол 27°?
    На чертежах представлены графики( графики построенные двумя учениками). Определите по ним коэффициенты пропорциональности и их формулы. Как зависит расположение графика функции от коэффициента пропорциональности? Теперь полученные знания применим на уроке физики.

    Работа класса с учителем физики.
    4. вольт-амперная характеристика проводника.
    a) Опыт выясняющий зависимость силы тока от напряжения при постоянном сопротивлении: I~U
    U I U
    2U 2I
    3U 3I

    I

    b) Опыт выясняющий зависимость силы тока от сопротивления при постоянном напряжении: I~1/R I
    R I
    2R I/2
    3R I/3

    R

    5. Закон Ома. I~U; I~1/R I=U/R.
    Сила тока в участке цепи прямо пропорционально напряжению на этом участке и обратно пропорциональна его сопротивлению.

    5. короткое замыкание - соединение 2 точек электрической цепи, находящимся под напряжением, коротким проводником, обладающим очень малым сопротивлением.
    6. решение задач . на рисунке изображены графики 1,2 зависимости I от U для 2 проводников. Какой из этих проводников обладает большим сопротивлением?
    I,А

    1

    2

    U,В
    7. домашнее задание 12 ?45,47,50.
    8. закрепление 1. как изменится сила тока на участке цепи, если при неизменном сопротивлении увеличить напряжение на его концах?
    2. как изменится сила тока на участке цепи, если при неизменном напряжении увеличить сопротивление участка цепи?
    3. по какой формуле находится напряжение, если известны сила тока и сопротивление данного участка.
    4. что называют коротким замыканием? Почему при этом увеличивается сила тока?
    Ответить
  • movie  | 07.06.2010 | 19:42 Ответить
    mne xota 11 let zainteresovalas fizikoy
    Ответить
Написать комментарий

XIX в.
1826
Закон Ома
1900
1926
1957
Для этой цепи, согласно закону Ома, напряжение V равно силе тока I, показываемой амперметром A, умноженной на сопротивление R
Для этой цепи, согласно закону Ома, напряжение V равно силе тока I, измеренной амперметром A, умноженной на сопротивление R
Элементы

© 2005-2017 «Элементы»