Закон Ома. Закон Ома — це твердження про пропорційність сили струму в провіднику прикладеній напрузі

Закон Ома — це твердження про пропорційність сили струму в провіднику прикладеній напрузі.

Закон Ома справедливий для металів і напівпровідників при не надто великих прикладених напругах. Якщо для елемента електричного кола справедливий закон Ома, то кажуть, що цей елемент має лінійну вольт-амперну характеристику.

Математична модель закону Ома зв’язує між собою напругу між точками, до яких приєднана гілка, струм через гілку та параметри елементів , послідовно увімкнених у гілку. Перед записом закону Ома потрібно вказати додатний напрямок струму у гілці.

Для пасивної гілки (без джерела ЕРС) закон Ома записується так:

Рис. 2.24. Пасивна ділянка кола

Відповідно до теорії поля спад напруги між точками а-b знаходимо як роботу по переміщенню заряду з точки а в точку b:

– спад напруги;

;

– різниця потенціалів;

;. (2.32)

. (2.33)

Співвідношення (2.33) вказує на те, що в напрямку проти струму потенціал підвищується на величину спаду напруги.

. (2.34)

В напрямку струму потенціал знижується на величину спаду напруги.

Для ділянки з опором і ЕРС:

Рис. 2.25. Ділянка кола з опором та ЕРС

Користуючись визначенням про різницю потенціалів, знаходимо вираз для напруги між точками а-b:

;

Відповідно до принципу суперпозиції: .

Здійснивши підстановку, отримаємо

.

(2.35)

Струм ділянки з опором і ЕРС дорівнює відношенню суми ЕРС ділянки (при умові, що ЕРС збігається з напрямком струму) та різниці потенціалів точок ділянки, взятої в напрямку струму, до величини опору ділянки. В загальному випадку, якщо на ділянці маємо кілька опорів і кілька ЕРС неоднакового напряму, то (2.35) прийме вигляд:

(2.36).

В чисельнику співвідношення (2.36) входить із знаком “+”, якщо напрямок ЕРС і струму збігаються (і навпаки). В знаменнику – це арифметична сума опорів ділянки. – різниця потенціалів між точками ділянки, взята в напрямку струму.

Якщо напрямок струму невідомий, то його вибирають довільно і записують відповідне співвідношення (2.36). Якщо отриманий розв’язок буде додатнім, то вибраний напрямок відповідає дійсному (і навпаки).

Дата добавления: 2014-10-23