Įstatymo nežinojimas nėra pasiteisinimas.
Aforizmas

Įdomu, kokie įstatymai bus aptariami trečioje pamokoje. Ar tikrai elektrotechnikoje yra visas kalnas ar net krūva šių dėsnių, ir juos visus reikia atsiminti? Dabar mes išsiaiškinsime. Labas brangusis! Tikriausiai daugelis iš jūsų jau žiūri į kitą pamoką su susierzinimu akyse ir galvojate sau: „Koks nuobodus dalykas!“, O gal net ketinate palikti mūsų tvarkingų gretas? Neskubėkite, viskas tik prasideda! Pirmas lygmuo visada nuobodu... Iš šios pamokos bus viskas, kas įdomiausia. Šiandien aš jums pasakysiu, kas yra elektrotechnikos draugas, o kas – priešas, kas nutiks, jei vidury nakties pažadinsite elektronikos studentą ir kaip vienu pirštu suprasti pusę visos elektrotechnikos. Įdomus? Tada eime!

Pirmąjį draugą sutikome paskutinėje pamokoje – tai srovės stiprumas. Jis apibūdina elektros energiją pagal įkrovimo perdavimo iš vieno erdvės taško į kitą greitį veikiant laukui. Tačiau, kaip buvo pažymėta, srovės stiprumas taip pat priklauso nuo laidininko, per kurį ši srovė "eina", savybių. Medžiagos elektrinio laidumo dydis tiesiogiai veikia srovės stiprumą. Dabar įsivaizduokime tam tikrą laidininką (tinkamą kaip 3 pav.) su jame judančiais elektronais. Pagrindiniu elektrono trūkumu pavadinčiau vairo nebuvimą. Dėl šio trūkumo elektronų judėjimą lemia tik juos veikiantis laukas ir medžiagos, kurioje jie juda, struktūra.

Kadangi elektronai „negali“ pasisukti, dalis jų gali susidurti su mazgais, kurie vibruoja veikiami temperatūros. kristalinė gardelė, praranda greitį nuo susidūrimo ir taip sumažina įkrovos perdavimo greitį, tai yra, sumažina srovės stiprumą. Kai kurie elektronai gali prarasti tiek energijos, kad „prilimpa“ prie jono ir paverčia jį neutraliu atomu. Dabar, jei padidintume laidininko ilgį, akivaizdu, kad tokių susidūrimų taip pat daugės, o elektronai išskirs dar daugiau energijos, tai yra, srovės stiprumas sumažės. Tačiau padidėjus laidininko skerspjūvio plotui, didėja tik laisvųjų elektronų skaičius, o susidūrimų skaičius ploto vienete praktiškai nesikeičia, todėl, padidėjus plotui, srovė taip pat didėja. Taigi išsiaiškinome, kad elektros laidumas (jis jau tapo nespecifinis, nes atsižvelgiama į konkretaus laidininko geometrinius matmenis) iš karto priklauso nuo trijų laidininko charakteristikų: ilgio, skerspjūvio ploto ir medžiagos.

Tačiau nei geresnė medžiaga praleidžia elektros srovę, tuo mažiau „priešina“ jos praėjimui. Šie teiginiai yra lygiaverčiai. Atėjo laikas susitikti su antruoju mūsų draugu – elektros varža. Tai yra laidumo grįžtamasis koeficientas ir priklauso nuo tų pačių laidininko charakteristikų.

3.1 pav. – Kas lemia laidininko varžą

Siekiant skaitiniuose skaičiavimuose atsižvelgti į medžiagos tipo įtaką jos elektrinei varžai, įvedama savitosios elektrinės varžos reikšmė, kuri apibūdina medžiagos gebėjimą laiduoti elektros srovę. Atkreipkite dėmesį, kad elektros laidumo ir elektrinės varžos apibrėžimai yra identiški, taip pat aukščiau pateikti teiginiai. Atsparumas apibrėžiamas kaip 1 m ilgio ir 1 m 2 skerspjūvio ploto laidininko varža. Jis žymimas lotyniška raide ρ („ro“), jo matmuo yra Ohm m. Omas yra pasipriešinimo vienetas, kuris yra Siemenso atvirkštinis dydis. Be to, norint nustatyti varžą, galima naudoti omų mm 2 / m matmenį, kuris yra milijoną kartų mažesnis už pagrindinį matmenį.
Taigi laidininko elektrinę varžą galima apibūdinti jo geometrine ir fizines savybes tokiu būdu:

čia ρ – laidininko medžiagos savitoji elektrinė varža;
l yra laidininko ilgis;
S yra laidininko skerspjūvio plotas.

Iš priklausomybės matyti, kad laidininko varža didėja didėjant laidininko ilgiui ir mažėja didėjant skerspjūvio plotui, taip pat tiesiogiai priklauso nuo medžiagos savitosios varžos vertės.

O dabar atminkite, kad srovės dydžiui laidininke įtakos turi stiprumas elektrinis laukas, kuri generuoja elektros srovę. Oi, kiek milijonų tūkstančių kartų jau buvo minėta, kad veikiant elektriniam laukui atsiranda elektros srovė! Šį faktą visada reikia turėti omenyje. Žinoma, yra ir kitų būdų sukurti srovę, tačiau kol kas svarstysime tik šį. Kaip minėta pirmiau, padidėjus lauko stiprumui didėja srovė, o neseniai mes nustatėme, kad kuo daugiau energijos išlaiko elektronas judėdamas palei laidininką, tuo didesnė elektros srovės vertė. Iš mechanikos kurso žinoma, kad kūno energiją lemia jo kinetinė ir potencinė energija. Taigi taškinis krūvis, patalpintas į elektrinį lauką, pradiniu laiko momentu turi tik potencialią energiją (nes jo greitis lygus nuliui). Norint apibūdinti šią potencialią lauko energiją, kurią turi krūvis, buvo įvesta elektrostatinio potencialo vertė, lygi potencinės energijos ir taško krūvio vertės santykiui:

kur W p yra potenciali energija,
q yra taško krūvio vertė.

Po to, kai įkrova pateks veikiant elektriniam laukui, jis pradės judėti tam tikru greičiu ir dalis jo potencialios energijos virs kinetine energija. Taigi dviejuose lauko taškuose krūvis turės skirtingą potencialios energijos vertę, tai yra, du lauko taškai gali būti apibūdinti skirtingomis potencialo vertėmis. Potencialų skirtumas apibrėžiamas kaip potencinės energijos pokyčio (tobulas lauko darbas) ir taško krūvio vertės santykis:

Be to, lauko darbas nepriklauso nuo krūvio judėjimo kelio ir apibūdina tik potencialios energijos pokyčio dydį. Potencialų skirtumas taip pat vadinamas elektros įtampa. Įtampa paprastai žymima Anglų laiškas U („y“), įtampos vienetas yra vertė voltas (V), pavadintas italų fiziko ir fiziologo Alessandro Voltos, išradusio pirmąją elektros bateriją, vardu.

Na, mes sutikome tris neatsiejamus elektrotechnikos draugus: amperą, voltą ir omą arba srovę, įtampą ir varžą. Bet kurį elektros grandinės komponentą galima vienareikšmiškai apibūdinti šiomis trimis elektrinėmis charakteristikomis. Pirmasis, kuris susitiko ir susidraugavo su visais trimis iš karto, buvo Georgas Ohmas, kuris atrado, kad įtampa, srovė ir varža yra tarpusavyje susiję tam tikru santykiu:

kuris vėliau buvo pavadintas Omo dėsniu.

Elektros srovės stipris laidininke yra tiesiogiai proporcingas įtampai laidininko galuose ir atvirkščiai proporcingas laidininko varžai.

Ši formuluotė turi būti žinoma nuo didžiosios raidės C iki taško pabaigoje. Sklando gandai, kad pirmoji bet kurio elektronikos studento, pabudusio vidury nakties, frazė bus būtent Ohmo dėsnio formuluotė. Tai vienas pagrindinių elektrotechnikos dėsnių. Ši formuluotė vadinama integraliu. Be jo, taip pat yra diferencinė formulė, atspindinti srovės tankio priklausomybę nuo lauko savybių ir laidininko medžiagos:

čia σ yra laidininko laidumas,
E yra elektrinio lauko stiprumas.

Ši formuluotė išplaukia iš antroje pamokoje pateiktos formulės ir skiriasi nuo integralios tuo, kad joje neatsižvelgiama į laidininko geometrines charakteristikas, atsižvelgiant tik į jo fizinės savybės. Ši formuluotė įdomi tik teorijos požiūriu ir praktiškai netaikoma.
Dėl greitas įsiminimas ir naudodami Omo dėsnį, galite pritaikyti diagramą, parodytą toliau esančiame paveikslėlyje.

3.2 pav. – Omo „trikampio“ dėsnis

Diagramos naudojimo taisyklė yra paprasta: užtenka uždaryti norimą reikšmę, o kiti du simboliai suteiks formulę, kaip ją apskaičiuoti. Pavyzdžiui.

3.3 pav. – Kaip atsiminti Omo dėsnį

Mes baigėme su trikampiu. Verta pridurti, kad tik viena iš minėtų formulių vadinama Ohmo dėsniu – ta, kuri atspindi srovės priklausomybę nuo įtampos ir varžos. Kitos dvi formulės, nors ir yra jos pasekmė, fizinis pojūtis Neturi. Taigi nesupainiokite!
Geras Ohmo dėsnio aiškinimas yra brėžinys, kuris aiškiausiai atspindi šio įstatymo esmę:

3.4 pav. Aiškus Omo įstatymas

Kaip matome, šiame paveikslėlyje pavaizduoti tik trys nauji mūsų draugai: Ohm, Ampere ir Volt. Voltas bando stumti amperą per laidininko sekciją (srovės stiprumas yra tiesiogiai proporcingas įtampai), o Ohm, priešingai, trukdo tai (ir yra atvirkščiai proporcingas pasipriešinimui). Ir kuo labiau Om „trauks“ laidininką, tuo Amperui bus sunkiau lipti. Bet jei Voltas spyris stipriau...

Belieka išsiaiškinti, kodėl pamokos pavadinime atsiranda terminas „daug dėsnių“, nes turime vieną dėsnį - Ohmo dėsnį. Na, pirma, yra dvi jo formuluotės, antra, mes išmokome tik vadinamąjį Omo dėsnį grandinės atkarpai, taip pat yra Ohmo dėsnis visai grandinei, kurį svarstysime kitoje pamokoje, trečia, mes turi bent dvi Omo dėsnio pasekmes, leidžiančias rasti grandinės sekcijos varžos vertę ir įtampą šioje dalyje. Taigi yra tik vienas įstatymas, tačiau juo galima naudotis įvairiai.

Galiausiai pasakysiu dar vieną įdomus faktas. Praėjus 10 metų po Ohmo dėsnio atsiradimo, vienas prancūzų fizikas (o Ohmo darbas Prancūzijoje dar nebuvo žinomas) padarė tokias pačias išvadas, remdamasis eksperimentais. Tačiau jam buvo atkreiptas dėmesys, kad jo nustatyta teisė dar 1827 m. atrado Ohmas. Pasirodo, prancūzų moksleiviai Omo dėsnį vis dar studijuoja kitu pavadinimu – jiems tai Puuljė dėsnis. Viskas. Tai baigia kitą pamoką. Kol vėl susitiksime!

• Bet kurią elektros grandinės sekciją ar elementą galima vienareikšmiškai apibūdinti naudojant tris charakteristikas: srovę, įtampą ir varžą.
• Atsparumas (R)- laidininko charakteristika, atspindinti jo elektros laidumo laipsnį ir priklausomai nuo laidininko geometrinių matmenų ir medžiagos, iš kurios jis pagamintas, tipo.
• Įtampa (U)- toks pat kaip potencialų skirtumas; reikšmė, lygi elektrinio lauko darbo taškiniam krūviui perkelti iš vieno erdvės taško į kitą santykiui.
• Srovė, įtampa ir varža yra tarpusavyje sujungti santykiu I = U / R, vadinamu Omo dėsniu (elektros srovės stipris laidininke yra tiesiogiai proporcingas įtampai laidininko galuose ir atvirkščiai proporcingas laidininko varžai ).

Ir taip pat galvosūkiai:

• Jei laido ilgis padvigubinamas tempiant, kaip pasikeis jo varža?
• Kuris laidininkas turi didesnę varžą: tvirtas varinis strypas ar varinis vamzdis, kurio išorinis skersmuo lygus strypo skersmeniui?
• Potencialų skirtumas aliuminio laidininko galuose yra 10 V. Nustatykite srovės, tekančios laidininku, tankį, jei jo ilgis yra 3 m.

Poveikio, kurį srovė gali turėti laidininkui, dydis priklauso nuo to, ar tai šiluminis, cheminis ar magnetinis srovės poveikis. Tai yra, reguliuodami srovės stiprumą galite valdyti jos poveikį. Elektros srovė, savo ruožtu, yra tvarkingas dalelių judėjimas veikiant elektriniam laukui.

Srovės ir įtampos priklausomybė

Akivaizdu, kad kuo stipresnis laukas veikia daleles, tuo didesnė srovė grandinėje. Elektrinį lauką apibūdina dydis, vadinamas įtampa. Todėl darome išvadą, kad srovės stiprumas priklauso nuo įtampos.

Iš tiesų buvo galima eksperimentiškai nustatyti, kad srovės stiprumas yra tiesiogiai proporcingas įtampai. Tais atvejais, kai įtampa grandinėje buvo pakeista nekeičiant visų kitų parametrų, srovė padidėjo arba sumažėjo tiek pat, kiek buvo pakeista įtampa.

Santykis su pasipriešinimu

Tačiau bet kuriai grandinei ar grandinės atkarpai būdinga kita svarbi reikšmė, vadinama atsparumu elektros srovei. Atsparumas yra atvirkščiai susijęs su srove. Jei varžos vertė pakeičiama bet kurioje grandinės atkarpoje nekeičiant įtampos šios sekcijos galuose, pasikeis ir srovės stipris. Be to, jei sumažinsime pasipriešinimo vertę, srovės stiprumas padidės tiek pat. Ir atvirkščiai, didėjant varžai, srovė proporcingai mažėja.

Omo dėsnio formulė grandinės atkarpai

Palyginus šias dvi priklausomybes, galima prieiti prie tos pačios išvados, kurią 1827 m. padarė vokiečių mokslininkas Georgas Ohmas. fiziniai kiekiai ir išleido įstatymą, pavadintą jo vardu. Omo dėsnis grandinės atkarpai yra toks:

Srovės stipris grandinės skyriuje yra tiesiogiai proporcingas įtampai šios sekcijos galuose ir atvirkščiai proporcingas jos varžai.

kur aš dabartinė jėga,
U - įtampa,
R yra pasipriešinimas.

Omo dėsnio taikymas

Omo dėsnis yra vienas iš pagrindiniai fizikos dėsniai. Jo atradimas vienu metu leido padaryti didžiulį mokslo šuolį. Šiuo metu neįmanoma įsivaizduoti elementariausio bet kurios grandinės pagrindinių elektrinių dydžių apskaičiavimo nenaudojant Omo dėsnio. Šio įstatymo idėja nėra išskirtinai elektronikos inžinierių gausa, o būtina pagrindinių žinių apie daugiau ar mažiau išsilavinęs žmogus. Nenuostabu, kad yra toks posakis: "Jei nežinote Omo dėsnio, likite namuose."

U = IR ir R=U/I

Tiesa, reikia suprasti, kad surinktoje grandinėje tam tikros grandinės atkarpos varžos reikšmė yra pastovi, todėl, pasikeitus srovės stiprumui, keisis tik įtampa ir atvirkščiai. Norint pakeisti grandinės atkarpos varžą, grandinę reikia surinkti iš naujo. Reikalingos varžos vertės apskaičiavimas projektuojant ir surenkant grandinę gali būti atliktas pagal Ohmo dėsnį, remiantis apskaičiuotomis srovės ir įtampos vertėmis, kurios bus perduodamos per šią grandinės sekciją.

Pagrindinis elektros inžinerijos dėsnis, pagal kurį galite studijuoti ir apskaičiuoti elektros grandines, yra Omo dėsnis, nustatantis ryšį tarp srovės, įtampos ir varžos. Būtina aiškiai suprasti jo esmę ir mokėti ją teisingai panaudoti sprendžiant praktines problemas. Dažnai elektrotechnikoje klaidos daromos dėl nesugebėjimo teisingai taikyti Ohmo dėsnio.

Omo dėsnis grandinės atkarpai teigia, kad srovė yra tiesiogiai proporcinga įtampai ir atvirkščiai proporcinga varžai.

Jei elektros grandinėje veikianti įtampa padidinama kelis kartus, tai srovė šioje grandinėje padidės tiek pat. Ir jei kelis kartus padidinsite grandinės varžą, srovė sumažės tiek pat. Taip pat vandens srautas vamzdyje yra didesnis, kuo didesnis slėgis ir tuo mažesnis pasipriešinimas vandens judėjimui.

Populiaria forma šis dėsnis gali būti suformuluotas taip: kuo didesnė tos pačios varžos įtampa, tuo didesnė srovės stipris, o tuo pačiu, kuo didesnė tos pačios įtampos varža, tuo mažesnė srovės stipris.

Norėdami matematiškai paprasčiausiai išreikšti Ohmo dėsnį, apsvarstykite tai laidininko, kuriame teka 1 A srovė, esant 1 V įtampai, varža yra 1 omas.

Srovę amperais visada galima nustatyti padalijus įtampą voltais iš varžos omais. Štai kodėl Omo dėsnis grandinės atkarpai parašyta tokia formule:

I = U/R.

magiškas trikampis

Bet kurią elektros grandinės sekciją ar elementą galima apibūdinti naudojant tris charakteristikas: srovę, įtampą ir varžą.

Kaip naudoti Ohmo trikampį: uždarykite norimą reikšmę – kiti du simboliai pateiks jos skaičiavimo formulę. Beje, tik viena formulė iš trikampio vadinama Ohmo dėsniu – ta, kuri atspindi srovės priklausomybę nuo įtampos ir varžos. Kitos dvi formulės, nors ir yra jos pasekmė, neturi fizinės reikšmės.

Omo dėsnio skaičiavimai grandinės atkarpai bus teisingi, kai įtampa išreiškiama voltais, varža – omais, o srovė – amperais. Jei naudojami keli šių dydžių vienetai (pavyzdžiui, miliamperai, milivoltai, megaomai ir kt.), tada jie turėtų būti atitinkamai konvertuojami į amperus, voltus ir omas. Norėdami tai pabrėžti, kartais grandinės atkarpos Ohmo dėsnio formulė rašoma taip:

amperas = voltas/omai

Taip pat galite apskaičiuoti srovę miliamperais ir mikroamperais, o įtampa turėtų būti išreikšta voltais, o varža atitinkamai kiloomais ir megaomais.

Kiti straipsniai apie elektrą paprastame ir prieinamame pristatyme:

Omo dėsnis galioja bet kuriai grandinės atkarpai. Jei reikia nustatyti srovę tam tikroje grandinės atkarpoje, tuomet šią sekciją veikiančią įtampą (1 pav.) reikia padalyti iš šios konkrečios sekcijos varžos.

1 pav. Omo dėsnio taikymas grandinės atkarpai

Pateiksime pavyzdį, kaip apskaičiuoti srovę pagal Ohmo dėsnį. Tegul reikia nustatyti srovę lempoje, kurios varža 2,5 omo, jei į lempą tiekiama 5 V įtampa. Padalijus 5 V iš 2,5 omo, gauname srovės vertę, lygią 2 A. Antrame pavyzdyje , nustatome srovę, kuri tekės veikiant 500 V įtampai grandinėje, kurios varža yra 0,5 MΩ. Norėdami tai padaryti, išreiškiame pasipriešinimą omais. 500 V padalijus iš 500 000 omų, randame grandinės srovės vertę, kuri lygi 0,001 A arba 1 mA.

Dažnai, žinant srovę ir varžą, įtampa nustatoma pagal Ohmo dėsnį. Parašykime įtampos nustatymo formulę

U = IR

Iš šios formulės matyti, kad tam tikros grandinės sekcijos galuose esanti įtampa yra tiesiogiai proporcinga srovei ir varžai. Šios priklausomybės prasmę suprasti nesunku. Jei nepakeisite grandinės sekcijos varžos, tada galite padidinti srovę tik padidindami įtampą. Tai reiškia, kad esant pastoviai varžai, daugiau srovės atitinka didesnę įtampą. Jei reikia gauti vienodą srovę esant skirtingoms varžoms, tada su didesne varža turi būti atitinkamai didesnė įtampa.

Įtampa visoje grandinės dalyje dažnai vadinama įtampos kritimas. Tai dažnai sukelia nesusipratimų. Daugelis žmonių mano, kad įtampos kritimas yra tam tikra nereikalinga įtampa. Tiesą sakant, įtampos ir įtampos kritimo sąvokos yra lygiavertės.

Įtampos apskaičiavimas pagal Ohmo dėsnį gali būti parodytas kitame pavyzdyje. Tegul 5 mA srovė praeina per grandinės atkarpą, kurios varža 10 kΩ, ir reikia nustatyti šios atkarpos įtampą.

Dauginimasis I \u003d 0,005 A esant R -10000 omų, gauname 5 0 V įtampą. Tą patį rezultatą galėtume gauti 5 mA padauginę iš 10 kOhm: U \u003d 50 V

Elektroniniuose įrenginiuose srovė paprastai išreiškiama miliamperais, o varža – kiloomais. Todėl šiuos matavimo vienetus patogu naudoti atliekant skaičiavimus pagal Ohmo dėsnį.

Pagal Ohmo dėsnį varža taip pat apskaičiuojama, jei žinoma įtampa ir srovė. Šio atvejo formulė parašyta taip: R = U/I.

Atsparumas visada yra įtampos ir srovės santykis. Jei įtampa kelis kartus padidinama arba sumažinama, srovė padidės arba sumažės tiek pat kartų. Įtampos ir srovės santykis, lygus varžai, išlieka nepakitęs.

Atsparumo nustatymo formulė neturėtų būti suprantama taip, kad tam tikro laidininko varža priklauso nuo ištekėjimo ir įtampos. Yra žinoma, kad tai priklauso nuo laidininko ilgio, skerspjūvio ploto ir medžiagos. Išvaizda varžos nustatymo formulė primena srovės skaičiavimo formulę, tačiau tarp jų yra esminis skirtumas.

Srovė tam tikroje grandinės dalyje tikrai priklauso nuo įtampos ir varžos ir keičiasi, kai jie keičiasi. O tam tikros grandinės atkarpos varža yra pastovi vertė, nepriklausoma nuo įtampos ir srovės pokyčių, bet lygi šių dydžių santykiui.

Kai dviejose grandinės atkarpose teka ta pati srovė, o į jas tiekiamos skirtingos įtampos, akivaizdu, kad ta atkarpa, kuriai tiekiama didesnė įtampa, turi atitinkamai didesnę varžą.

Ir jei, veikiant tai pačiai įtampai, dviejose skirtingose ​​grandinės dalyse praeina skirtinga srovė, tada mažesnė srovė visada bus toje atkarpoje, kurios varža yra didesnė. Visa tai išplaukia iš pagrindinės Omo dėsnio formuluotės grandinės atkarpai, t.y. iš to, kad srovė yra didesnė, tuo didesnė įtampa ir mažesnė varža.

Toliau pateiktame pavyzdyje parodysime pasipriešinimo apskaičiavimą naudojant Omo dėsnį grandinės atkarpai. Tegul reikia rasti atkarpos varžą, per kurią, esant 40 V įtampai, teka 50 mA srovė. Išreikšdami srovę amperais, gauname I \u003d 0,05 A. Padalinkite 40 iš 0,05 ir sužinokite, kad varža yra 800 omų.

Omo dėsnį galima vizualizuoti vadinamojo pavidalo voltų amperų charakteristika. Kaip žinote, tiesioginis proporcingas ryšys tarp dviejų dydžių yra tiesė, einanti per pradžią. Tokia priklausomybė vadinama tiesine.

Ant pav. 2 kaip pavyzdys parodytas Omo dėsnio grafikas grandinės atkarpai, kurios varža 100 omų. Horizontalioji ašis yra įtampa voltais, o vertikali ašis – srovė amperais. Srovės ir įtampos skalę galima pasirinkti pagal savo poreikius. Nubrėžiama tiesi linija, kad bet kuriame jos taške įtampos ir srovės santykis būtų 100 omų. Pavyzdžiui, jei U = 50 V, tada I = 0,5 A ir R = 50: 0,5 = 100 omų.

Ryžiai. 2. Omo dėsnis (įtampos charakteristika)

Neigiamų srovės ir įtampos verčių Ohmo dėsnio brėžinys turi tą pačią formą. Tai reiškia, kad srovė grandinėje teka vienodai abiem kryptimis. Kuo didesnė varža, tuo mažesnė srovė gaunama esant tam tikrai įtampai ir tuo tiesesnė linija eina plokščia.

Vadinami prietaisai, kurių srovės-įtampos charakteristika yra tiesi linija, einanti per pradinę vietą, t.y. varža išlieka pastovi, kai keičiasi įtampa ar srovė. linijiniai įrenginiai. Taip pat vartojami terminai linijinės grandinės, linijinės varžos.

Taip pat yra įrenginių, kurių varža keičiasi keičiantis įtampai ar srovei. Tada srovės ir įtampos santykis išreiškiamas ne pagal Ohmo dėsnį, o sudėtingesnis. Tokiems įrenginiams srovės ir įtampos charakteristika nebus tiesi linija, einanti per pradžią, o kreivė arba trūkinė linija. Šie įrenginiai vadinami nelinijiniais.

Ohmo dėsnio mnemoninė diagrama

Omo dėsnis grandinės atkarpai yra eksperimentiniu (empiriniu būdu) gautas dėsnis, kuris nustato ryšį tarp srovės stiprio grandinės atkarpoje ir įtampos šios sekcijos galuose bei jos varžos. Griežta Omo dėsnio formuluotė grandinės atkarpai parašyta taip: srovės stipris grandinėje yra tiesiogiai proporcingas jos atkarpos įtampai ir atvirkščiai proporcingas šios sekcijos varžai.

Omo dėsnio formulė grandinės atkarpai parašyta taip:

I - srovės stipris laidininke [A];

U- elektros įtampa(potencialų skirtumas) [V];

R yra laidininko elektrinė varža (arba tiesiog varža) [omai].

Istoriškai Omo dėsnio varža R grandinės atkarpai laikoma pagrindine laidininko charakteristika, nes ji priklauso tik nuo šio laidininko parametrų. Pažymėtina, kad Ohmo dėsnis minėta forma galioja metalams ir elektrolitų tirpalams (lydiniams) ir tik toms grandinėms, kuriose nėra tikrojo srovės šaltinio arba srovės šaltinis yra idealus. Idealus srovės šaltinis yra tas, kuris neturi savo (vidinės) varžos. Daugiau informacijos apie Ohmo dėsnį, taikomą grandinei su srovės šaltiniu, rasite mūsų straipsnyje. Sutinkame atsižvelgti į teigiamą kryptį iš kairės į dešinę (žr. paveikslėlį žemiau). Tada įtampa skersai yra lygi potencialų skirtumui.

φ 1 - potencialas taške 1 (atkarpos pradžioje);

φ 2 - potencialas taške 2 (ir sekcijos pabaigoje).

Jeigu tenkinama sąlyga φ 1 > φ 2, tai įtampa U > 0. Todėl įtempimo linijos laidininke nukreiptos iš taško 1 į tašką 2, taigi ir srovė teka šia kryptimi. Būtent šią srovės kryptį laikysime teigiama I > O.

Apsvarstykite paprasčiausias pavyzdys varžos nustatymas grandinės atkarpoje naudojant Omo dėsnį. Atlikus eksperimentą su elektros grandine, rodomas ampermetras (prietaisas, rodantis srovės stiprumą) ir voltmetras. Būtina nustatyti grandinės sekcijos varžą.

Pagal Omo dėsnį grandinės atkarpai

Studijuodami Omo dėsnį, skirtą grandinės atkarpai 8-oje mokyklos klasėje, mokytojai dažnai užduoda mokiniams šiuos klausimus, kad sustiprintų nagrinėjamą medžiagą:

Tarp kokių dydžių grandinės atkarpos Omo dėsnis nustato ryšį?

Teisingas atsakymas: tarp srovės [I], įtampos [U] ir varžos [R].

Kodėl srovė priklauso nuo įtampos?

Teisingas atsakymas: pasipriešinimas

Kaip srovės stiprumas priklauso nuo laidininko įtampos?

Teisingas atsakymas: Tiesiogiai proporcingas

Kaip srovė priklauso nuo varžos?

Teisingas atsakymas: atvirkščiai proporcingas.

Šie klausimai užduodami tam, kad 8 klasės mokiniai galėtų prisiminti Omo dėsnį grandinės atkarpoms, kurios apibrėžimas sako, kad srovės stipris yra tiesiogiai proporcingas įtampai laidininko galuose, jei laidininko varža nėra pakeisti.