Ohmov zakon. Povijest i obrazac

Ohmov zakon je formula koja izražava matematički odnos između struje, napona i otpora u električnom krugu. To je eksperimentalni zakon i u nekim je materijalima (uglavnom metalima) prilično točno ispunjen za određene uvjete struje. Kakva je povijest ovog zakona? Koji je obrazac?

Pogledajte videozapis: "Zašto djevojke dobivaju bolje ocjene u školi?"

1. Što je Ohmov zakon?

Ohmov zakon kaže da je struja koja prolazi kroz vodič proporcionalna naponu između krajeva vodiča. Otkrio ga je u godinama 1825. - 1826. njemački učitelj matematike, kasnije fizičar, profesor na Sveučilištu u Münchenu i na Tehnološkom sveučilištu u Nürnbergu, Georg Simon Ohm.

2. Povijest stvaranja Ohmovog zakona

1822. Humphry Davy objavio je rezultate istraživanja o provođenju električne struje u metalima. Kao rezultat ovih ispitivanja, vodljivost metalnih žica je obrnuto proporcionalna njihovoj duljini i izravno proporcionalna površini presjeka. Ovaj je istraživač također naredio vodiče u skladu s njihovom sposobnošću provođenja električne energije.

Nešto kasnije, tadašnji srednjoškolski profesor matematike George Simon Ohm, proučavao je ovisnost električne struje o dimenzijama vodiča i primijenjenom naponu od 1825. godine, ali njegov je rad bio kompliciran i nejasan, pa stoga nije dobio puno priznanja.

"" Ne spavaju jer rade domaću zadaću. " Počela je još jedna školska godina

Pola dana u školi, zatim izvannastavne aktivnosti i domaće zadaće navečer. Roditelji malo čupaju nokove ...

Pročitaj članak

1826. Ohm je rezultate svog istraživanja predstavio u obliku sličnom onome što je danas poznato, tvrdeći da je struja koja teče u vodiču proporcionalna primijenjenom naponu. Međutim, prošlo je još nekoliko godina prije nego što je znanstvena zajednica prihvatila njegove tvrdnje.

U godinama 1845.-1847., Drugi istraživač, Gustav Kirchhoff, napravio je teoretsku analizu strujnog toka i povezao njegovu gustoću s električnim poljem unutar vodiča. Paul Drude je 1900. godine formulirao svoj model vodljivosti metala, objašnjavajući proporcionalnost struje i napona, kako je utvrdio Ohm.

Sada je poznato da se mnogi materijali ponašaju drugačije od onoga što Ohm tvrdi. Proporcionalnost napona i struje se ne poštuje i Ohmov zakon nije uvijek ispunjen. Elektroničke komponente i materijali za koje je zadovoljen Ohmov zakon nazivaju se linearnim (ili omskim), a oni za koje su nelinearni (ili neomični).

Ohmov zakon nije univerzalni zakon prirode, već samo valjani odnos za materijale određene klase, unutar ograničenog raspona struja i napona. Međutim, ovaj je zakon od velike povijesne, ali i praktične važnosti. Bio je to prvi kvantitativni matematički opis električne struje.

"Školski izazovi. Kako pametno podržati dijete u odrastanju?" - Izdavačka kuća Samo Sedno

Monika Gregorczuk, Barbara Kołtyś "Školski izazovi. Kako pametno podržati dijete u odrastanju?" to je knjiga ...

Pročitaj članak

3. Formula za Ohmov zakon

Za vodiče je napon između njegovih krajeva proporcionalan struji koja prolazi kroz vodič. Na određenoj temperaturi koeficijent proporcionalnosti je stalan i nazivamo ga otporom vodiča.

Za vodič s otporom R, kroz koji prolazi struja jačine I, napon U između njegovih krajeva je:

U = I x R

Jedinica otpora je Ω [oma].

Otpor se može povezati s geometrijom vodiča. Za vodič duljine l i presjeka S otpor će biti:

R = p x l / S

gdje je p otpor i ovisi o materijalu od kojeg je vodič izveden.

Ovaj zakon definira otpor kao omjer napona i struje. Ovisi o temperaturi i linearno će rasti s temperaturom za metale. Ako će na određenoj temperaturi T0 otpor biti R0, tada će na temperaturi ΔT biti:

RΔT = R0 + R0⋅α⋅ΔT

gdje je α temperaturni koeficijent otpora

U slučaju poluvodičkih materijala, otpor će se eksponencijalno smanjivati ​​s porastom temperature.

Na sobnoj temperaturi specifični otpor između stakla je 1,7⋅10−8Ωm, dok je staklo 1018 puta veće.

Oznake:  Dijete Trudnoća Porođaj