Закон Ома

Закон Ома

Электрическое опір провідника залежить від поданого нею напряжения.

Что таке електричне опір? Найпростіше пояснити це з аналогії з водогінної трубою. Уявіть собі, що вода — щось на кшталт електричного струму, утвореного спрямованим рухом електронів в провіднику, а напруга — аналог тиску (напору) води. Опір — це те сила протидії середовища їх руху, яку электронам чи у воді їм доводиться долати, в результаті чого виробляється роботу і виділяється теплота. Саме таке модель представлялася в 1820-е роки Ґеорґу Ому, що він зайнявся дослідженням природи що у електричних цепях.

В водопровідної труби все виглядає отже що стоїть тиск води, тим щодо велика частка енергії витрачається подолання опору в трубах, що у них посилюється турбулентність потоку. На цьому виходив Ом, розпочинаючи дослідам з виміру залежності сили струму від напруги. І дуже скоро з’ясувалося, що нічого такого в електричних провідниках не відбувається: опір речовини електричному струму зовсім від докладеної напруги. У цьому вся, власне, і є закон Ома, який (для окремого ділянки ланцюга) записується дуже просто:

U = IR.

где U — напруга, прикладене до дільниці ланцюга, I — сила струму, а R — електричне опір ділянки цепи.

Сегодня ми розуміємо, що електрична провідність обумовлена рухом вільних електронів, а опір — зіткненням цих електронів з атомами кристалічною грати (див. Електронна теорія провідності). При кожному такому зіткненні частина енергії вільного електрона передається атома, який, в результаті, починає коливатися інтенсивніше, і цього ми бачимо нагрівання провідника під впливом електричного струму. Підвищення напруги в ланцюга неможливо б'є по частці теплових втрат що така, і співвідношення напруження і електричного струму залишається постоянным.

Однако, коли Георг Ом експериментально відкрив свій закон, атомна теорія будівлі речовини лежить у зародковому стані, а до відкриття електрона залишалося кілька десятиріч. Отже, йому формула U = IR була суто експериментальним результатом. Сьогодні маємо досить струнку і, одночасно, складну теорію електропровідності й розуміємо, що довгоочікуваний Закон Ома у його первозданному вигляді — лише грубе наближення. Але це корисно нас із успіхом використати його до розрахунку найскладніших електричних ланцюгів, використовуються у промисловості і побуті. Одиниця електричного опору системи СІ називається Ом на вшанування цього ученого.

***

Георг Симон ОМ.

Georg Simon Ohm, 1789−1854.

Немецкий фізик. Народився Ерлангені в 1789 року (за іншими джерелами — 1787-го). Закінчив місцевий університет. Викладав математику і цілком природні науки. Визнання в академічних колах отримав досить пізно, лише 1849 року ставши професором Мюнхенського університету, хоча вже у 1827 року опублікував закон, що тепер носить його ім'я. Крім електрики займався акустикою і вивченням людського слуха.

Список литературы

Для підготовки даної праці були використані матеріали із сайту internet.