Закон ома

14.02.2015
Комментариев: 0



Соотношение между значениями тока, ЭДС и сопротивления в электрической цепи носит название закона Ома. В девятнадцатом веке Георг Ом вывел математические соотношения между основными характеристиками электрической цепи. Закон Ома говорит: чем больше напряжение, тем больше ток, и чем больше сопротивление, тем меньше ток. Математически этот закон представляется так: ток в цепи прямо пропорционален ЭДС и обратно пропорционален сопротивлению цепи.

Закон ома

В любой из грех приведенных формул при двух известных параметрах электрической цепи оставшийся неизвестным параметр может быть рассчитан. Закон Ома неприменим к цепям переменного тока, поскольку витки проводов вызывают различные эффекты при таком токе. Переменный ток будет обсуждаться в последующих главах. Тем не менее общие понятия закона Ома справедливы для цепей переменного тока.

Закон Ома делает возможным расчет значения недостающего множителя, если значения двух других известны или могут быть измерены. На 1.10 представлен простой способ запоминания закона Ома. Если в круге заштрихован один из множителей, остальные буквенные обозначения в круге дадут правильную формулу для расчета заштрихованного множителя.

Условные обозначения в этих формулах те же, что и в выражениях для закона Ома; при этом Р символизирует мощность в ваттах. Следующие три примера иллюстрируют расчет мощности для трех электрических цепей.

Все вокруг нас — твердые тела, жидкости и газы — состоит из материи. Материя может быть разбита на молекулы (мельчайшие частицы физических объектов) и атомы (мельчайшие частицы элемента, которые могут встречаться отдельно или в сочетании с другими атомами). Атом состоит из ядра (центральной части) и электронов (отрицательно заряженных), которые вращаются вокруг ядра наподобие планет, вращающихся вокруг солнца. Ядро состоит из протонов (положительно заряженных) и нейтронов (не имеющих заряда). Количество протонов, как правило, равно количеству электронов, что делает атом электрически нейтральным. При потере электрона атом становится положительно заряженным, а при захвате — отрицательно заряженным. Закон электрических зарядов утверждает, что одноименные заряды отталкиваются, а разноименные — притягиваются. Можно получить материалы с положительным или отрицательным зарядами.

Электроны могут приводиться в движение с помощью трения, химических реакций и магнетизма. Проводник — это материал, способный пропускать электроны и электричество. Большинство металлов являются проводниками. Изолятор — материал, который противодействует движению электронов или предотвращает его.

Существуют четыре важных параметра в любой электрической цепи: электродвижущая сила, ток, сопротивление и мощность. Электродвижущая сила цепи — это фактически действующее электрическое давление в ней, наподобие водяного давления в гидравлических системах. Электродвижущая сила электрической цепи измеряется в вольтах. Напряжение давления должно быть достаточным для преодоления сопротивления цепи. Переменный ток в промышленности используется исключительно для питания оборудования электроэнергией.

Количество электронов, протекающих в электрической цепи, называется электрическим током. Ток в электрической цепи измеряется в амперах. Ампер — это количество тока, которое проходит через сопротивление один Ом при напряжении один вольт.

Сопротивление электрической цепи измеряется в омах. Любая электрическая нагрузка имеет какое-нибудь сопротивление. Мощность — скорость потребления энергии электрической цепью. Мощность измеряется в ваттах и киловаттах. Поставщики электроэнергии в большинстве случаев пользуются киловатт-часами для расчетов с потребителями электричества. Киловатт-час — это мера электрической энергии, учитывающая продолжительность потребления энергии и ее мощность. Одна тысяча ватт, использованная за период времени один час, равнозначна одному киловатт-часу. Вольты, амперы, омы и ватты часто используются совместно с приставками кило- или милли-, чтобы представить большие или меньшие количества этих величин и избежать использования чрезвычайно больших или малых чисел.

Закон Ома дает соотношение между значениями тока, электродвижущей силы и сопротивлением электрической цепи. Это соотношение представляется в математической форме. Когда любые два параметра электрической цепи известны или могут измеряться, можно воспользоваться формулой закона Ома для нахождения третьего параметра. Мощность может рассчитываться с помощью выражения Р = 1-Е.