Necunoașterea legii nu este o scuză.
Aforism

Mă întreb ce legi vor fi discutate în lecția numărul trei. Există într-adevăr un munte întreg sau chiar o grămadă de aceste legi în inginerie electrică și toate trebuie să fie amintite? Acum vom afla. Salut dragă! Probabil, mulți dintre voi vă uitați deja la următoarea lecție cu enervare în ochi și gândindu-vă: „Ce lucru plictisitor!”, Sau poate chiar să părăsească rândurile noastre ordonate? Nu te grăbi, totul abia începe! Primul stagiu mereu plictisitor... Din această lecție, toate cele mai interesante lucruri vor merge. Astăzi vă voi spune cine este un prieten în inginerie electrică și cine este un dușman, ce se va întâmpla dacă vă treziți un student la electronică în miezul nopții și cum să înțelegeți jumătate din toată inginerie electrică cu un singur deget. Interesant? Atunci să mergem!

Ne-am întâlnit pe primul nostru prieten în ultima lecție - aceasta este puterea curentului. Caracterizează electricitatea în ceea ce privește viteza de transfer de sarcină dintr-un punct din spațiu în altul sub acțiunea unui câmp. Dar, după cum s-a menționat, puterea curentului depinde și de proprietățile conductorului prin care acest curent „curge”. Mărimea conductibilității electrice a materialului afectează direct puterea curentului. Acum să ne imaginăm un anumit conductor (potrivit ca în Figura 3) cu electroni care se mișcă în el. Principalul dezavantaj al electronului, l-aș numi lipsa unui volan. Din cauza acestui neajuns, mișcarea electronilor este determinată doar de câmpul care acționează asupra lor și de structura materialului în care se mișcă.

Deoarece electronii „nu se pot” întoarce, unii dintre ei se pot ciocni cu noduri care vibrează sub influența temperaturii. rețea cristalină, își pierde viteza de la coliziune și, prin urmare, reduce rata de transfer a sarcinii, adică reduce puterea curentului. Unii electroni pot pierde atât de multă energie încât se „lipesc” de un ion și îl transformă într-un atom neutru. Acum, dacă creștem lungimea conductorului, este evident că și numărul de astfel de ciocniri va crește, iar electronii vor emite și mai multă energie, adică puterea curentului va scădea. Dar, odată cu creșterea ariei secțiunii transversale a conductorului, crește doar numărul de electroni liberi, iar numărul de ciocniri pe unitate de suprafață rămâne practic neschimbat, prin urmare, odată cu creșterea zonei, curentul crește de asemenea. Deci, am aflat că conductivitatea electrică (a devenit deja nespecifică, deoarece ia în considerare dimensiunile geometrice ale unui anumit conductor) depinde imediat de trei caracteristici ale conductorului: lungimea, aria secțiunii transversale și materialul.

Cu toate acestea, decât material mai bun conduce un curent electric, cu atât „rezistă” mai puțin la trecerea acestuia. Aceste afirmații sunt echivalente. Este timpul să ne întâlnim cu al doilea prieten - rezistența electrică. Aceasta este inversul conductivității și depinde de aceleași caracteristici ale conductorului.

Figura 3.1 - Ce determină rezistența conductorului

Pentru a lua în considerare influența tipului de substanță asupra rezistenței sale electrice în calculele numerice, se introduce valoarea rezistenței electrice specifice, care caracterizează capacitatea unei substanțe de a conduce curentul electric. Rețineți că definițiile conductivității electrice și ale rezistenței electrice sunt identice, precum și afirmațiile de mai sus. Rezistivitatea este definită ca rezistența unui conductor cu o lungime de 1 m și o suprafață a secțiunii transversale de 1 m 2. Este notat cu litera latină ρ („ro”) și are dimensiunea Ohm m. Ohm este o unitate de rezistență, care este reciproca Siemens. De asemenea, pentru a determina rezistivitatea, se poate folosi și dimensiunea Ohm mm 2 / m, care este de un milion de ori mai mică decât dimensiunea principală.
Astfel, rezistența electrică a unui conductor poate fi descrisă în termeni geometrici și proprietăți fizice in felul urmator:

unde ρ este rezistența electrică specifică a materialului conductor;
l este lungimea conductorului;
S este aria secțiunii transversale a conductorului.

Se poate observa din dependență că rezistența conductorului crește odată cu creșterea lungimii conductorului și scade odată cu creșterea ariei secțiunii transversale și, de asemenea, depinde direct de valoarea rezistivității materialului.

Și acum amintiți-vă că mărimea curentului din conductor este influențată de intensitate câmp electric, care generează un curent electric. O, de câte milioane de mii de ori s-a menționat deja că un curent electric ia naștere sub influența unui câmp electric! Acest fapt trebuie reținut întotdeauna. Există, desigur, și alte modalități de a crea un curent, dar deocamdată o vom lua în considerare doar pe aceasta. După cum am menționat mai sus, o creștere a intensității câmpului duce la o creștere a curentului și, mai recent, am constatat că cu cât un electron reține mai multă energie atunci când se deplasează de-a lungul unui conductor, cu atât valoarea curentului electric este mai mare. Din cursul mecanicii se știe că energia unui corp este determinată de energia sa cinetică și potențială. Deci, o sarcină punctiformă plasată într-un câmp electric are la momentul inițial de timp doar energie potențială (deoarece viteza sa este zero). Pentru a caracteriza această energie potențială a câmpului, pe care o are sarcina, s-a introdus valoarea potențialului electrostatic, egală cu raportul dintre energia potențială și valoarea sarcinii punctuale:

unde W p este energia potențială,
q este valoarea sarcinii punctuale.

După ce sarcina cade sub acțiunea unui câmp electric, aceasta va începe să se miște cu o anumită viteză și o parte din energia sa potențială se va transforma în energie cinetică. Astfel, în două puncte ale câmpului, sarcina va avea o valoare diferită a energiei potențiale, adică două puncte ale câmpului pot fi caracterizate prin valori diferite ale potențialului. Diferența de potențial este definită ca raportul dintre modificarea energiei potențiale (lucrarea perfectă a câmpului) și valoarea sarcinii punctuale:

Mai mult decât atât, munca câmpului nu depinde de calea mișcării sarcinii și caracterizează doar magnitudinea schimbării energiei potențiale. Diferența de potențial se mai numește și tensiune electrică. Tensiunea este de obicei indicată scrisoare engleză U ("y"), unitatea de tensiune este valoarea volt (V), numit după fizicianul și fiziologul italian Alessandro Volta, care a inventat prima baterie electrică.

Ei bine, ne-am întâlnit trei prieteni inseparabili în electrotehnică: amperi, volți și ohmi sau curent, tensiune și rezistență. Orice componentă a unui circuit electric poate fi caracterizată fără ambiguitate prin aceste trei caracteristici electrice. Primul care s-a întâlnit și s-a împrietenit cu toți trei simultan a fost Georg Ohm, care a descoperit că tensiunea, curentul și rezistența sunt legate între ele printr-un anumit raport:

care mai târziu a fost numită legea lui Ohm.

Puterea curentului electric într-un conductor este direct proporțională cu tensiunea de la capetele conductorului și invers proporțională cu rezistența conductorului.

Această formulare trebuie cunoscută de la litera C majusculă până la punctul de la sfârșit. Zvonurile spun că prima frază a oricărui student la electronică trezit în miezul nopții va fi exact formularea legii lui Ohm. Aceasta este una dintre legile de bază ale ingineriei electrice. Această formulare se numește integrală. Pe lângă aceasta, există și o formulare diferențială care reflectă dependența densității curentului de caracteristicile câmpului și materialul conductorului:

unde σ este conductivitatea conductorului,
E este puterea câmpului electric.

Această formulare decurge din formula dată în a doua lecție și se deosebește de cea integrală prin faptul că nu ține cont de caracteristicile geometrice ale conductorului, ținând cont doar de acesta. caracteristici fizice. Această formulare este interesantă doar din punct de vedere al teoriei și nu este aplicată în practică.
Pentru memorare rapidăși folosind legea lui Ohm, puteți aplica diagrama prezentată în figura de mai jos.

Figura 3.2 - Legea „triunghiulară” a lui Ohm

Regula de utilizare a diagramei este simplă: este suficient să închideți valoarea dorită și alte două simboluri vor da o formulă pentru calcularea acesteia. De exemplu.

Figura 3.3 - Cum să ne amintim legea lui Ohm

Am terminat cu triunghiul. Merită adăugat că doar una dintre formulele de mai sus se numește legea lui Ohm - cea care reflectă dependența curentului de tensiune și rezistență. Celelalte două formule, deși sunt consecințe ale acesteia, simțul fizic Nu Aveți. Așa că nu vă încurcați!
O interpretare bună a legii lui Ohm este un desen care reflectă cel mai clar esența acestei legi:

Figura 3.4 - Legea lui Ohm clar

După cum putem vedea, această cifră arată doar trei dintre noii noștri prieteni: Ohm, Ampere și Volt. Voltul încearcă să împingă Ampere prin secțiunea conductorului (puterea curentului este direct proporțională cu tensiunea), iar Ohm, dimpotrivă, interferează cu aceasta (și este invers proporțională cu rezistența). Și cu cât Om „trage” mai mult de dirijor, cu atât va fi mai greu pentru Ampere să urce. Dar dacă Volt lovește mai tare...

Rămâne să ne dăm seama de ce termenul „multe legi” apare în titlul lecției, pentru că avem o singură lege – legea lui Ohm. Ei bine, în primul rând, există două formulări pentru aceasta, în al doilea rând, am învățat doar așa-numita lege a lui Ohm pentru o secțiune de lanț și există și legea lui Ohm pentru un lanț complet, pe care o vom lua în considerare în lecția următoare, în al treilea rând, vom lua în considerare au cel puțin două consecințe din legea lui Ohm, permițându-vă să găsiți valoarea rezistenței unei secțiuni de circuit și tensiunea din această secțiune. Deci, există o singură lege, dar poate fi folosită în moduri diferite.

În sfârșit, vă mai spun unul fapt interesant. La 10 ani de la apariția legii lui Ohm, un fizician francez (și munca lui Ohm nu era încă cunoscută în Franța) a ajuns la aceleași concluzii pe baza experimentelor. Dar i s-a subliniat că legea stabilită de el încă din 1827. a fost descoperit de Ohm. Se pare că școlarii francezi încă studiază legea lui Ohm sub un alt nume - pentru ei este legea lui Poulier. Iată-l. Aceasta încheie o altă lecție. Pana ne vom intalni din nou!

• Orice secțiune sau element al unui circuit electric poate fi caracterizat fără ambiguitate folosind trei caracteristici: curent, tensiune și rezistență.
• Rezistență (R)- o caracteristică a unui conductor, care reflectă gradul de conductivitate electrică a acestuia și în funcție de dimensiunile geometrice ale conductorului și de tipul de material din care este realizat.
• Tensiune (U)- la fel ca diferenta de potential; o valoare egală cu raportul dintre munca câmpului electric pentru a muta o sarcină punctiformă dintr-un punct din spațiu în altul.
• Curentul, tensiunea și rezistența sunt interconectate prin raportul I = U / R, numit legea lui Ohm (tăria curentului electric în conductor este direct proporțională cu tensiunea de la capetele conductorului și invers proporțională cu rezistența conductorului). ).

Și, de asemenea, puzzle-uri:

• Dacă lungimea firului este dublată prin întindere, cum se va schimba rezistența acestuia?
• Care conductor prezintă mai multă rezistență: o tijă solidă de cupru sau un tub de cupru având diametrul exterior egal cu diametrul tijei?
• Diferența de potențial la capetele conductorului de aluminiu este de 10V. Determinați densitatea curentului care trece prin conductor dacă lungimea acestuia este de 3 m.

Mărimea efectului pe care curentul îl poate avea asupra conductorului depinde, fie că este efectul termic, chimic sau magnetic al curentului. Adică, ajustând puterea curentului, puteți controla efectul acestuia. Curentul electric, la rândul său, este mișcarea ordonată a particulelor sub influența unui câmp electric.

Dependența de curent și tensiune

Evident, cu cât câmpul acționează mai puternic asupra particulelor, cu atât este mai mare curentul din circuit. Câmpul electric este caracterizat de o mărime numită tensiune. Prin urmare, concluzionăm că puterea curentului depinde de tensiune.

Într-adevăr, a fost posibil să se stabilească experimental că puterea curentului este direct proporțională cu tensiunea. În cazurile în care tensiunea din circuit a fost schimbată fără a modifica toți ceilalți parametri, curentul a crescut sau a scăzut cu aceeași cantitate cu modificarea tensiunii.

Relația cu rezistența

Cu toate acestea, orice circuit sau secțiune a unui circuit este caracterizată de o altă valoare importantă numită rezistență la curent electric. Rezistența este invers legată de curent. Dacă valoarea rezistenței este modificată în orice secțiune a circuitului fără a modifica tensiunea la capetele acestei secțiuni, se va modifica și puterea curentului. Mai mult, dacă reducem valoarea rezistenței, atunci puterea curentului va crește cu aceeași cantitate. Dimpotrivă, pe măsură ce rezistența crește, curentul scade proporțional.

Formula legii lui Ohm pentru o secțiune de lanț

Comparând aceste două dependențe, se poate ajunge la aceeași concluzie la care a ajuns savantul german Georg Ohm în 1827. El le-a legat împreună pe cele trei de mai sus. mărimi fiziceși a adus o lege care poartă numele lui. Legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit este:

Puterea curentului într-o secțiune de circuit este direct proporțională cu tensiunea de la capetele acestei secțiuni și invers proporțională cu rezistența acesteia.

unde I este puterea curentă,
U - tensiune,
R este rezistența.

Aplicarea legii lui Ohm

Legea lui Ohm este una dintre legi fundamentale ale fizicii. La un moment dat, descoperirea sa a făcut posibilă realizarea unui salt uriaș în știință. În prezent, este imposibil să ne imaginăm orice calcul cel mai elementar al cantităților electrice de bază pentru orice circuit fără a utiliza legea lui Ohm. Ideea acestei legi nu este doar lotul inginerilor electronici, ci o parte necesară a cunoștințelor de bază ale oricăror mai mult sau mai puțin. persoană educată. Nu e de mirare că există o vorbă: „Dacă nu știi legea lui Ohm, stai acasă”.

U=IRși R=U/I

Adevărat, ar trebui să se înțeleagă că în circuitul asamblat, valoarea rezistenței unei anumite secțiuni a circuitului este o valoare constantă, prin urmare, atunci când puterea curentului se schimbă, doar tensiunea se va schimba și invers. Pentru a schimba rezistența unei secțiuni a circuitului, circuitul trebuie reasamblat. Calculul valorii rezistenței necesare în timpul proiectării și asamblarii circuitului se poate face conform legii lui Ohm, pe baza valorilor estimate ale curentului și tensiunii care vor fi trecute prin această secțiune a circuitului.

Legea de bază a ingineriei electrice, cu ajutorul căreia poți studia și calcula circuite electrice, este legea lui Ohm, care stabilește relația dintre curent, tensiune și rezistență. Este necesar să-i înțelegem clar esența și să o poți folosi corect în rezolvarea problemelor practice. Adesea, greșelile sunt făcute în inginerie electrică din cauza incapacității de a aplica corect legea lui Ohm.

Legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit spune că curentul este direct proporțional cu tensiunea și invers proporțional cu rezistența.

Dacă tensiunea care acționează într-un circuit electric este crescută de mai multe ori, atunci curentul din acest circuit va crește cu aceeași cantitate. Și dacă creșteți rezistența circuitului de mai multe ori, atunci curentul va scădea cu aceeași cantitate. La fel, debitul de apă într-o țeavă este mai mare cu cât presiunea este mai mare și cu cât conducta o exercită mai puțină rezistență la mișcarea apei.

În formă populară, această lege poate fi formulată după cum urmează: cu cât este mai mare tensiunea pentru aceeași rezistență, cu atât este mai mare puterea curentului și, în același timp, cu cât este mai mare rezistența pentru aceeași tensiune, cu atât este mai mică puterea curentului.

Pentru a exprima matematic mai simplu legea lui Ohm, luați în considerare asta rezistența unui conductor în care circulă un curent de 1 A la o tensiune de 1 V este de 1 ohm.

Curentul în amperi poate fi întotdeauna determinat prin împărțirea tensiunii în volți la rezistența în ohmi. De aceea Legea lui Ohm pentru o secțiune de circuit se scrie cu următoarea formulă:

I = U/R.

triunghi magic

Orice secțiune sau element al unui circuit electric poate fi caracterizat folosind trei caracteristici: curent, tensiune și rezistență.

Cum se folosește triunghiul lui Ohm:închideți valoarea dorită - celelalte două caractere vor da o formulă pentru calculul acesteia. Apropo, o singură formulă dintr-un triunghi se numește legea lui Ohm - cea care reflectă dependența curentului de tensiune și rezistență. Celelalte două formule, deși sunt consecința ei, nu au sens fizic.

Calculele legii lui Ohm pentru o secțiune de circuit vor fi corecte atunci când tensiunea este exprimată în volți, rezistența în ohmi și curentul în amperi. Dacă sunt utilizate mai multe unități din aceste cantități (de exemplu, miliamperi, milivolți, megaohmi etc.), atunci acestea ar trebui convertite în amperi, volți și, respectiv, ohmi. Pentru a sublinia acest lucru, uneori formula pentru legea lui Ohm pentru o secțiune de lanț este scrisă astfel:

amper = volt/ohm

De asemenea, puteți calcula curentul în miliamperi și microamperi, în timp ce tensiunea ar trebui exprimată în volți, iar rezistența în kiloohmi și, respectiv, megaohmi.

Alte articole despre electricitate într-o prezentare simplă și accesibilă:

Legea lui Ohm este valabilă pentru orice secțiune a circuitului. Dacă este necesar să se determine curentul într-o anumită secțiune a circuitului, atunci este necesar să se împartă tensiunea care acționează asupra acestei secțiuni (Fig. 1) la rezistența acestei secțiuni particulare.

Fig 1. Aplicarea legii lui Ohm pentru o secțiune de circuit

Să dăm un exemplu de calcul al curentului conform legii lui Ohm. Să fie necesar să se determine curentul într-o lampă având o rezistență de 2,5 ohmi, dacă tensiunea aplicată lămpii este de 5 V. Împărțind 5 V la 2,5 ohmi, obținem valoarea curentului egală cu 2 A. În al doilea exemplu , determinăm curentul, care se va curge sub acțiunea unei tensiuni de 500 V într-un circuit a cărui rezistență este de 0,5 MΩ. Pentru a face acest lucru, exprimăm rezistența în ohmi. Împărțind 500 V la 500.000 ohmi, găsim valoarea curentului din circuit, care este egală cu 0,001 A sau 1 mA.

Adesea, cunoscând curentul și rezistența, tensiunea este determinată folosind legea lui Ohm. Să scriem formula pentru determinarea tensiunii

U=IR

Din această formulă se poate observa că tensiunea la capetele unei secțiuni date a circuitului este direct proporțională cu curentul și rezistența. Sensul acestei dependențe nu este greu de înțeles. Dacă nu modificați rezistența secțiunii circuitului, atunci puteți crește curentul numai prin creșterea tensiunii. Aceasta înseamnă că, cu rezistență constantă, mai mult curent corespunde mai multă tensiune. Dacă este necesar să se obțină același curent la diferite rezistențe, atunci cu o rezistență mai mare trebuie să existe o tensiune în mod corespunzător mai mare.

Tensiunea pe o secțiune a unui circuit este adesea denumită cadere de tensiune. Acest lucru duce adesea la neînțelegeri. Mulți oameni cred că o cădere de tensiune este un fel de tensiune inutilă irosită. De fapt, conceptele de tensiune și cădere de tensiune sunt echivalente.

Calculul tensiunii folosind legea lui Ohm poate fi prezentat în exemplul următor. Lasă un curent de 5 mA să treacă printr-o secțiune a unui circuit cu o rezistență de 10 kΩ și este necesar să se determine tensiunea în această secțiune.

Înmulțirea I \u003d 0,005 A la R -10000 ohmi, obținem o tensiune egală cu 5 0 V. Am putea obține același rezultat prin înmulțirea a 5 mA cu 10 kOhm: U \u003d 50 V

În dispozitivele electronice, curentul este de obicei exprimat în miliamperi și rezistența în kiloohmi. Prin urmare, este convenabil să folosiți aceste unități de măsură în calcule conform legii lui Ohm.

Conform legii lui Ohm, rezistența se calculează și dacă se cunosc tensiunea și curentul. Formula pentru acest caz se scrie astfel: R = U/I.

Rezistența este întotdeauna raportul dintre tensiune și curent. Dacă tensiunea crește sau scade de mai multe ori, atunci curentul va crește sau scade de același număr de ori. Raportul dintre tensiune și curent, egal cu rezistența, rămâne neschimbat.

Formula pentru determinarea rezistenței nu trebuie înțeleasă în sensul că rezistența unui conductor dat depinde de curgere și tensiune. Se știe că depinde de lungimea, aria secțiunii transversale și materialul conductorului. În aparență, formula pentru determinarea rezistenței seamănă cu formula pentru calcularea curentului, dar există o diferență fundamentală între ele.

Curentul într-o anumită secțiune a circuitului depinde într-adevăr de tensiune și rezistență și se modifică atunci când se schimbă. Și rezistența unei anumite secțiuni a circuitului este o valoare constantă, independentă de modificările tensiunii și curentului, dar egală cu raportul acestor cantități.

Când același curent curge în două secțiuni ale circuitului și tensiunile aplicate acestora sunt diferite, este clar că secțiunea la care se aplică tensiunea mai mare are o rezistență în mod corespunzător mai mare.

Și dacă, sub influența aceleiași tensiuni, un curent diferit trece în două secțiuni diferite ale circuitului, atunci un curent mai mic va fi întotdeauna în acea secțiune care are o rezistență mai mare. Toate acestea rezultă din formularea de bază a legii lui Ohm pentru o secțiune a circuitului, adică din faptul că curentul este mai mare, cu cât tensiunea este mai mare și cu atât rezistența este mai mică.

Vom arăta calculul rezistenței folosind legea lui Ohm pentru o secțiune a circuitului în exemplul următor. Să fie necesar să se afle rezistența secțiunii prin care, la o tensiune de 40 V, trece un curent de 50 mA. Exprimând curentul în amperi, obținem I \u003d 0,05 A. Împărțiți 40 la 0,05 și găsiți că rezistența este de 800 ohmi.

Legea lui Ohm poate fi vizualizată sub forma așa-numitei caracteristica volt-amper. După cum știți, o relație direct proporțională între două mărimi este o linie dreaptă care trece prin origine. O astfel de dependență se numește liniară.

Pe fig. 2 prezintă, ca exemplu, un grafic al legii lui Ohm pentru o secțiune de circuit cu o rezistență de 100 ohmi. Axa orizontală este tensiunea în volți, iar axa verticală este curentul în amperi. Scara de curent și tensiune poate fi aleasă după cum doriți. Se trasează o linie dreaptă astfel încât pentru orice punct de pe ea, raportul dintre tensiune și curent să fie de 100 ohmi. De exemplu, dacă U \u003d 50 V, atunci eu \u003d 0,5 A și R \u003d 50: 0,5 \u003d 100 Ohmi.

Orez. 2. Legea lui Ohm (caracteristica tensiunii)

Graficul legii lui Ohm pentru valori negative ale curentului și tensiunii are aceeași formă. Aceasta înseamnă că curentul din circuit curge în mod egal în ambele direcții. Cu cât rezistența este mai mare, cu atât se obține mai puțin curent la o anumită tensiune și cu atât linia dreaptă este mai plată.

Dispozitivele în care caracteristica curent-tensiune este o linie dreaptă care trece prin origine, adică rezistența rămâne constantă atunci când tensiunea sau curentul se modifică, sunt numite dispozitive liniare. Sunt folosiți și termenii circuite liniare, rezistențe liniare.

Există și dispozitive în care rezistența se modifică odată cu modificarea tensiunii sau curentului. Atunci relația dintre curent și tensiune este exprimată nu conform legii lui Ohm, ci mai complicat. Pentru astfel de dispozitive, caracteristica curent-tensiune nu va fi o linie dreaptă care trece prin origine, ci este fie o curbă, fie o linie întreruptă. Aceste dispozitive se numesc neliniare.

Diagrama mnemonică pentru legea lui Ohm

Legea lui Ohm pentru o secțiune de circuit este o lege obținută experimental (empiric) care stabilește o legătură între puterea curentului într-o secțiune de circuit și tensiunea de la capetele acestei secțiuni și rezistența acesteia. Formularea strictă a legii lui Ohm pentru o secțiune de circuit este scrisă după cum urmează: puterea curentului din circuit este direct proporțională cu tensiunea din secțiunea sa și invers proporțională cu rezistența acestei secțiuni.

Formula legii lui Ohm pentru o secțiune de lanț este scrisă după cum urmează:

I - puterea curentului în conductor [A];

U- tensiune electrică(diferență de potențial) [V];

R este rezistența electrică (sau pur și simplu rezistența) conductorului [Ohm].

Din punct de vedere istoric, rezistența R din legea lui Ohm pentru o secțiune de circuit este considerată principala caracteristică a unui conductor, deoarece depinde numai de parametrii acestui conductor. De menționat că legea lui Ohm în forma menționată este valabilă pentru metale și soluții (topite) de electroliți și numai pentru acele circuite în care nu există o sursă reală de curent sau sursa de curent este ideală. O sursă de curent ideală este una care nu are o rezistență proprie (internă). Mai multe informații despre legea lui Ohm aplicată unui circuit cu o sursă de curent pot fi găsite în articolul nostru. Suntem de acord să luăm în considerare direcția pozitivă de la stânga la dreapta (vezi figura de mai jos). Atunci tensiunea pe secțiune este egală cu diferența de potențial.

φ 1 - potenţial la punctul 1 (la începutul secţiunii);

φ 2 - potenţial în punctul 2 (şi sfârşitul secţiunii).

Dacă condiția φ 1 > φ 2 este îndeplinită, atunci tensiunea U > 0. Prin urmare, liniile de tensiune din conductor sunt direcționate din punctul 1 în punctul 2 și, prin urmare, curentul circulă în această direcție. Este această direcție a curentului pe care o vom considera pozitivă I > O.

Considera cel mai simplu exemplu determinarea rezistenței într-o secțiune de circuit folosind legea lui Ohm. Ca rezultat al unui experiment cu un circuit electric, apare un ampermetru (un dispozitiv care arată puterea curentului) și un voltmetru. Este necesar să se determine rezistența secțiunii circuitului.

Prin definiția legii lui Ohm pentru o secțiune de lanț

Când studiază legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit din clasa a VIII-a a unei școli, profesorii pun adesea elevilor următoarele întrebări pentru a consolida materialul acoperit:

Între ce mărimi stabilește o relație Legea lui Ohm pentru o secțiune de lanț?

Răspuns corect: între curent [I], tensiune [U] și rezistență [R].

De ce depinde curentul de tensiune?

Răspuns corect: rezistență

Cum depinde puterea curentului de tensiunea conductorului?

Răspuns corect: direct proporțional

Cum depinde curentul de rezistență?

Răspuns corect: invers proporțional.

Aceste întrebări sunt adresate astfel încât elevii din clasa a VIII-a să își poată aminti legea lui Ohm pentru secțiunile de circuit, a cărei definiție spune că puterea curentului este direct proporțională cu tensiunea de la capetele conductorului, dacă rezistența conductorului nu se modifică.