Закон Ома: определение, звук, теория, формулы и примеры задач
Теория закона Ома: определение, звук, формулы и примеры законченных задач – Закон Ома изначально состоял из двух частей. Первая часть - это не что иное, как определение сопротивления, то есть V = IR.. Часто эту связь называют законом Ома. Однако Ом также заявил, что R - константа, не зависящая от V или I.
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Электромагнитная индукция: определение, применение и формулы вместе с полными примерами проблем
эта вторая часть закона не совсем верна. Соотношение V = IR может применяться к любому резистору, где V - разность потенциалов между двумя концами. сопротивление, а I - ток, протекающий в нем, а R - сопротивление или сопротивление резистора. что.
Закон Ома гласит: "Величина тока, протекающего в проводнике (сопротивление), пропорциональна разности потенциалов (напряжению) между концами проводника.. Это утверждение можно записать следующим образом: V = ИК.
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Электромагнитные волны: определение, свойства, типы и формулы вместе с примерами полных проблем
А в повседневной жизни сильный ток нужен как сильный электрический ток. Например, если вы подключите провод к батарее 6 В, ток будет в два раза больше, чем если бы он был подключен к батарее 3 В. Здесь закон Ома связывает ток, напряжение и сопротивление. Чтобы доказать это, нужен эксперимент.
Здесь предположим, что мы возьмем пример электрического тока с потоком воды в реке или трубе, находящимся под действием силы тяжести. Если труба или река почти плоские, скорость потока будет небольшой. Но если один конец выше другого, скорость потока - или ток - будет больше. Чем больше разница в высоте, тем больше сила тока.
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Законы Кеплера 1 2 3: история, звуки, функции, формулы и примеры законченных задач
Этот электрический потенциал аналогичен в случае гравитации на самой большой высоте, и в этом случае он применяется к высоте, с которой течет жидкость. Как увеличение высоты вызывает больший поток воды, так и большая разность электрических потенциалов или напряжение вызывают больший поток электрического тока.
Точная величина тока, протекающего в проводе, зависит не только от напряжения, но и от сопротивления, которое провод оказывает потоку электронов. Стены трубы или берега реки и камни посередине обеспечивают сопротивление потоку течений.
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Законы Ньютона 1, 2, 3: определение, звуки, формулы и примеры задач
Таким же образом электроны замедляются из-за взаимодействия с атомами проволоки. Чем выше это сопротивление, тем меньше ток при заданном напряжении V. поэтому ток обратно пропорционален сопротивлению.
Измерение сопротивления с помощью амперметра и вольтметра. Электрический ток в цепи измеряется путем последовательной установки в нее амперметра (низкого сопротивления). Разность потенциалов измеряется путем подключения вольтметра (высокое сопротивление) к обоим концам искомого резистора так, чтобы он был включен параллельно.
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Динамические жидкие материалы: формула закона Бернулли, определение, типы, характеристики и примеры задач
Сопротивление резистора рассчитывается как отношение показаний вольтметра к показаниям амперметра в соответствии с законом Ома R = V / I. (если желательно точное значение сопротивления, в схеме необходимо учитывать сопротивление вольтметра и амперметра).
Цель эксперимента Туцзюань
Цели этого эксперимента заключаются в следующем:
- Доказательство закона Ома
- Расшифровка графиков напряжения и тока
- Определите сопротивление проводника
Закон Ома
В основном электрическая цепь возникает, когда проводник может непрерывно пропускать свободные электроны. Этот непрерывный поток называется током, и его часто также называют потоком, как вода, текущая по трубе.
Сила, которая заставляет электроны течь в цепи, называется напряжением. Напряжение - это фактическое значение потенциальной энергии между двумя точками. Когда мы говорим о величине напряжения в цепи, мы будем иметь в виду сколько потенциальной энергии есть, чтобы переместить электрон в точку с точкой Другие. Без этих двух пунктов термин «стресс» не имеет смысла.
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Закон Архимида: определение, звуки и формулы вместе с примерами полных проблем
Свободные электроны имеют тенденцию перемещаться по проводнику с некоторой степенью трения или двигаться в противоположных направлениях. Это противоположное движение обычно называют сопротивлением.
Величина тока в цепи - это сумма энергии, доступной для выталкивания электронов, а также величина сопротивления в цепи, препятствующего прохождению тока. Как и в случае напряжения сопротивления, между двумя точками есть относительная сумма. В этом случае количество напряжений и сопротивлений часто используется для выражения между или через точку в точке.
Чтобы понять смысл констант уравнений в этом ряду, нам нужно определить значение так же, как мы определяли бы значение массы, объема, длины и других форм физических уравнений. Стандарты, используемые в этом уравнении, - это электрический ток, напряжение и сопротивление.
Используемый символ - это стандартный алфавит, используемый в алгебраических уравнениях. Этот стандарт используется в дисциплинах физики и инженерии и признан во всем мире. Каждая из этих единиц измерения названа в честь изобретателя электричества. Усилитель от француза Андре М. Ампер, вольт от итальянца Алессандро Вольта и ом от немца Георга Симона Ом.
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Закон Гука: определение, применение, звуки и формулы вместе с полными примерами
Математический символ для каждой единицы: «R» для сопротивления, В для напряжения. (напряжение), и I для силы (тока), другой стандартный символ напряжения - E или электродвижущий сила. Символы V и E взаимозаменяемы по ряду причин, хотя в некоторых письменных источниках E используется для обозначения обозначает напряжение, протекающее через источник (например, аккумулятор и генератор), а V - более общий.
Одна из основ электрических расчетов, которая часто обсуждается, - это кулоновская единица, где это количество энергии, эквивалентное электрону в нестабильном состоянии. Один кулон эквивалентен 6 250 000 000 000 000. электроны. Этот символ отмечен Q в кулонах. Это заставляет электроны течь, один ампер равен 1 кулону электронов, проходящих через одну точку за одну секунду. В данном случае количество электрической энергии, которое проходит через проводник (проводник).
Прежде чем мы определим, что такое вольт, мы должны знать, как измерить единицу, которую мы знаем как потенциальную энергию. Единицей энергии обычно является джоуль, который равен количеству работы, производимой силой в 1 ньютон, используемой для перемещения на 1 метр (в одном направлении). В британских подразделениях это меньше фунта силы, приложенной на 1 фут.
Подставьте это в уравнение, равное 1 джоуля энергии, используемой для поднятия веса фунта. 1 фут от земли или падение чего-то на 1 фут от земли, используя параллельное тяговое усилие. фунт. Итак, в заключение, 1 вольт равен 1 джоулю потенциальной энергии на 1 кулон. Таким образом, батарея на 9 вольт выделяет 9 джоулей энергии на кулум электронов, движущихся в цепи.
Единицы и символы этих электрических единиц становятся очень важными, когда мы исследуем взаимосвязь между ними в цепи.
Юридическая история OHM Hukum
Закон Ома - это утверждение, что количество электрического тока, протекающего по проводнику, всегда прямо пропорционально приложенной к нему разности потенциалов. Говорят, что проводящий объект подчиняется закону Ома, если значение его сопротивления не зависит от величины и полярности приложенной к нему разности потенциалов. Хотя это утверждение не всегда применимо ко всем типам проводников, термин «закон» все еще используется по историческим причинам.
Математически закон Ома выражается уравнением:
Где я электрический ток, протекающий по проводнику, в амперах, V - электрическое напряжение на обоих концах проводника в вольтах, а р - значение электрического сопротивления (сопротивления) проводника в Ом.
Отношения между электрический ток, напряжение, а также электрическое сопротивление в серии, выраженной в закон Ом. Имя Ома взято из имени физика и математика. Герман, Джордж Саймон Ом (1787 - 1854)
физик из Германии в (1787 - 1854 гг.) и опубликовал статью под названием Математическое исследование гальванической схемы в 1827 г. кто создал эту теорию. Когда Ом экспериментировал с электричеством, он обнаружил:
- Когда сопротивление постоянно, ток в каждой цепи прямо пропорционален напряжению. Когда напряжение увеличивается, увеличивается и ток. А при понижении напряжения уменьшается ток.
- Когда напряжение постоянно, ток в цепи обратно пропорционален цепи. Когда сопротивление увеличивается, ток уменьшается, а когда сопротивление уменьшается, ток увеличивается.
1 1 А 2 А 0,5 В
10 v r = 10 Ом 20 v r = 10 Ом 5 v r = 10 Ом
Картина. 2-21
При постоянном сопротивлении ток и напряжение меняются.
Единица электрического сопротивления - Ом ((читается символ S2 = Омега). Закон Ома можно выразить в виде формулы, основа формулы сформулирована следующим образом:
R = или E = I x R или I =
R = показывает величину электрического сопротивления
I = показывает количество протекающего электрического тока
E = показывает количество электрического напряжения в замкнутой цепи.
- Единица сопротивление является один ом (1Ω)
- Единица текущий поток является один ампер (ОН).
– Единица Напряжение электричество один вольт (1 В)
Текущие свойства
В металлах ток полностью переносится электронами, в то время как тяжелые положительные ионы остаются на своих обычных позициях в кристаллической структуре. Только валентные электроны (крайние электроны) могут свободно участвовать в процессе проводимости; другой электрон
прочно связан с ионом. В установившемся режиме электроны подводятся к металлу с одного конца и удаляются с другого. другой, производя ток, но металл в целом нейтрален с точки зрения электростатический.
Электрическое напряжение
Напряжение (иногда называемое напряжением) - это разность электрических потенциалов между двумя точками в электрической цепи, выраженная в вольтах. Эта величина измеряет потенциальную энергию электрического поля, заставляющую электрический ток течь в электрическом проводнике. В зависимости от разницы в электрических потенциалах одно сетевое напряжение может быть очень низким, низким, высоким или сверхвысоким. V = I .R
Единицей измерения напряжения в системе СИ является вольт (В). Электрическое напряжение можно рассматривать как давление воды в градирне m. В верхней части башни хранится вода на водяной бане. Чем выше находится ванна, тем больше давление. Когда кран открыт, вода начинает двигаться по трубе. Скорость потока тесно связана с давлением воды.
Электрическое сопротивление
Сопротивление - это трение или сопротивление, которое материал оказывает текущему току. При наличии этого трения или препятствия движение электронов уменьшается. Эти барьеры, препятствующие движению электронов, называются сопротивление. Таким образом, сопротивление - это электрическое сопротивление, и чем больше сопротивление проводника, тем меньше электрический ток, протекающий по нему.
Пока устройство сопротивления называется резистор в4ты пленник (пишется буквой R). Из-за трения или сопротивления (сопротивления) в потоке электронов некоторая электрическая энергия преобразуется в тепловую. Резисторами также могут быть лампы или нагревательные элементы. Но даже длинный провод может оказать определенное сопротивление.
Сильный ток и напряжение
Сила тока (I) может быть определена как «количество заряда, протекающего через поперечное сечение в единицу времени». Исходя из приведенного выше определения, силу тока можно сформулировать следующим образом:
I = dq на dt = qper t
Информация
dq = общий заряд (кулон = C)
dt = разница во времени (секунды)
I = сила тока (ампер = А)
Единица измерения тока - кулон в секунду или ампер.
(Стремление к умной физике класс X семестр 2, стр. 85-86)
Закон Ома: сопротивление и резистор
Для создания электрического тока в цепи необходима разность потенциалов. Один из способов создать разность потенциалов - использовать аккумулятор. Георг Саймон Ом (1787-1854) экспериментально определил, что ток в металлической проволоке пропорционален разности потенциалов V, приложенной к ее концам: I- V.
Например, если мы подключим провод к батарее 6 В, ток увеличится вдвое по сравнению с тем, если бы он был подключен к батарее 3 В.
Полезно сравнить электрический ток с потоком в реке или трубе, на которые действует сила тяжести. Если труба (или почти плоская, расход будет небольшой. Но если один конец больше другого, скорость потока или ток будут больше.
Чем больше перепад высот, тем больше ток. В главе 17 мы видели, что электрический потенциал в случае силы тяжести аналогичен высоте обрыва; в данном случае он применяется к высоте, с которой течет жидкость. Подобно тому, как увеличение высоты вызывает больший поток воды, большая разница электрических потенциалов или напряжения вызывает больший поток электрического тока.
Точная величина тока, протекающего в проводе, зависит не только от напряжения, но и от сопротивления, которое провод оказывает потоку электронов. Стенки трубы или берега реки и камни между ними обеспечивают сопротивление потоку течения.
Таким же образом электроны замедляются из-за взаимодействия с атомами провода. Чем выше это сопротивление, тем меньше ток для данного напряжения V. Затем мы определяем ветчиналетучая мышь Таким образом, ток обратно пропорционален сопротивлению.
Когда мы объединяем эти неравенства выше, мы получаем I = где р является сопротивление провод или другое устройство, V это разность потенциалов на устройстве, и я ток, текущий через него. Это соотношение (уравнение 18-2) часто записывают V = I R, и известен как закон Ом. Многие физики будутn говорит, что это не закон, а скорее определение препятствия.
Если бы мы хотели назвать что-то законом Ома, это было бы утверждение, что ток через металлический проводник, пропорционально приложенному напряжению, Я В. чтобы, р постоянная, не зависящая от V, для металлических проводников.
Однако это соотношение обычно не применяется к другим материалам и устройствам, таким как диоды, электронные лампы, транзисторы и так далее. Следовательно "Закон Ома»- это не основной закон, а скорее описание определенного класса материалов (металлических проводников).
Привычки так называемый закон Ома настолько естественен, что мы не будем оспаривать его использование, если будем помнить о его ограничениях. неомический.. Определение препятствия R = V / I может также в этом случае R не будет дан. Единица измерения сопротивления называется ом и обозначается аббревиатурой Q (греческая заглавная буква, обозначающая омега). Так как R = V / I, мы видим, что 1.0 эквивалентен. с 1,0 В / А. (Джанколи. Физика, восьмое издание, т. 2. стр. 67-68)
Итак, формула закона Ома: VА-VB = I.R или VAB = I.R или часто пишется V = I.R
Информация
V = разность электрических потенциалов между двумя точками в вольтах (В)
I = электрическая сила aeus в амперах (A)
R = электрическое сопротивление проводника в Ом (Ом)
Амперметр и вольтметр
Ток, протекающий в проводнике, измеряется путем подключения устройства для измерения тока, называемого амперметром / гальванометром. Свойства этого средства среди прочего:
- Используется для регулировки силы тока
- Имеет очень небольшое сопротивление
- Устанавливается последовательно с измеряемым прибором
Для измерения очень большого тока, превышающего предел измерения, параллельно с амперметром устанавливают шунтирующее сопротивление. Амперметр с шунтирующим сопротивлением называется амперметр.
вольтметр это инструмент, используемый для измерения разности потенциалов. Свойства вольтметра:
- Используется для измерения разности потенциалов
- Имеет очень большую внутреннюю тюрьму
- Устанавливается параллельно с проводным устройством, потенциал которого необходимо измерить.
Электроэнергия
Электрическая энергия полезна для нас, потому что ее можно легко преобразовать в другие формы энергии. Двигатель, преобразует электрическую энергию в механическую работу. Изоляторы в других приборах, таких как электрические обогреватели, плиты, грили и фены, Электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию в сопротивлении провода, известном как «элемент». обогрев".
А во многих обычных лампочках крошечная проволочная нить накаливания нагревается настолько, что начинает светиться. только несколько процентов энергии преобразуется в видимый свет, а остальное, более 90 процентов, в энергию. горячий. Нити накаливания лампочек и нагревательных элементов в бытовых приборах имеют сопротивление обычно от нескольких Ом до нескольких сотен Ом.
В таких устройствах электрическая энергия преобразуется в тепловую или световую, потому что задний проход обычно довольно большой, и между движущимися электронами и атомами в проводе происходит много столкновений. При каждом столкновении часть энергии электрона передается атомам, с которыми он сталкивается.
В результате кинетическая энергия атомов увеличивается, и, таким образом, увеличивается температура проволочного элемента. Эта повышенная тепловая энергия (внутренняя энергия) может передаваться в виде тепла путем теплопроводности и конвекции в воздухом в нагревателе или еде на сковороде, излучением хлеба в тостере или излучением, как свет.
Что такое закон Ома?
В 1927 году немецкий физик Джордж Саймон Ом провел исследование, чтобы найти взаимосвязь между разностью потенциалов и силой электрического тока.
По результатам своих исследований Ом построил график зависимости разности потенциалов от электрического тока. Судя по всему, график образует прямую, которая наклонена вправо и проходит через центр координат (0, 0). Из этого графика Ом обнаружил, что наклон графика равен сопротивлению реостата, который он использовал в исследовании.
Ом это утверждение, что количество электрического тока, протекающего по проводнику, всегда прямо пропорционально приложенной к нему разности потенциалов. Говорят, что транспортирующий объект
подчиняться закону Ома, если значение сопротивления не зависит от величины и полярности приложенной к нему разности потенциалов. Хотя это утверждение не всегда применимо ко всем типам проводников, термин «закон» все еще используется по историческим причинам.
Закон Ома звучит
Ток в цепи пропорционален напряжению на концах цепи и обратно пропорционален сопротивлению цепи.
Формула закона Ома
Систематически закон Ома формулируется следующим образом:
V = I.R
Информация:
V: разность потенциалов или напряжение (вольт)
I: ток (амперы)
R: электрическое сопротивление (Ом)
Вышеприведенное уравнение известно как закон Ома, который гласит: «Сильный ток, протекающий в a». проводник пропорционален разности потенциалов между концами проводника при условии, что температура постоянный / постоянный ».
Примеры проблем закона Ома
1. Настройте генератор постоянного тока или источник питания на выходное напряжение 10 В, затем установите значение потенциометра на 1 кОм. Каково значение электрического тока (I)?
V = 10 В
R = 1 КилоОм = 1000
Отвечать:
I = V / R
I = 10/1000
I = 0,01 Ампер или 10 мА
Итак, значение электрического тока (I) составляет 0,01 ампер или 10 миллиампер.
2. Если значение напряжения в вольтметре (В) составляет 12 В, а значение электрического тока (I) в амперметре составляет 0,5 А. Какое значение сопротивления потенциометра?
V = 12 В
I = 0,5 А
Отвечать:
R = V / I
R = 12 /0,5
R = 24 Ом
Так, значение сопротивления на потенциометре 24 Ом
ПОРЯДОК ЭКСПЕРИМЕНТА
- Инструменты и материалы
Инструменты и материалы для этого эксперимента следующие:
- Источник питания или аккумулятор
- Вольтметр или мультитестер
- Амперметр
- Резистор или сопротивление
- Фонарь
- Соединительный кабель
- печатная плата
- соединительный мост
- Потенциометр
- Скалярный
- Процедура судебного разбирательства
Сильные токи
- Слушаем инструкции учителя
- Подготовьте инструменты и материалы
- Установите электрическую цепь и попросите помощника проверить, прежде чем цепь будет подключена к источнику напряжения.
- После проверки и установки скаляра в подключенное положение (Вкл.)
- Отрегулируйте потенциал источника питания так, чтобы амперметр показывал определенное число (I1 ), затем запишите инструкции на амперметр и вольтметр, а также размер используемого резистора.
- Повторите шаги 2-3, заменив резистор.
- Изменив текущее значение на (I2) выполните шаги 2-4
- Повторяет до 3-х текущих вариаций.
- Процедура судебного разбирательства
Сильные токи
- Слушаем инструкции учителя
- Подготовьте инструменты и материалы
- Установите электрическую цепь и попросите помощника проверить, прежде чем цепь будет подключена к источнику напряжения.
- После проверки и установки скаляра в подключенное положение (Вкл.)
- Отрегулируйте потенциал источника питания так, чтобы амперметр показывал определенное число (I1 ), затем запишите инструкции на амперметр и вольтметр, а также размер используемого резистора.
- Повторите шаги 2-3, заменив резистор.
- Изменив текущее значение на (I2) выполните шаги 2-4
- Повторяет до 3-х текущих вариаций
Фиксированные препятствия
После завершения эксперимента по силе тока проведите эксперимент для фиксированного сопротивления со следующей экспериментальной процедурой:
- Прослушивание инструкций помощника лектора
- Подготовьте инструменты и материалы
- Установите электрическую цепь и известите ассистента лектора, чтобы она была проверена перед подключением цепи к источнику напряжения.
- После проверки и установки скаляра в подключенное положение (Вкл.)
- Установите наконечник вольтметра на сопротивление с определенным значением (R1) и запишите величину тока и напряжения.
- На одном резисторе повторяется для разных напряжений
- Повторите шаги 2-4, заменив резистор (R2).
- Повторяет до 5 вариантов препятствий
-
РЕЗУЛЬТАТ НАБЛЮДЕНИЯ
- Данные наблюдений
БОЛЕЕ СИЛЬНЫЙ ТОК ИСПРАВЛЕН
| НЕТ | я1= 0,055 Α | я2= 0,036 Α | я3= 0,045 Α | |||
| р | V | р | V | р | V | |
| 1 | 47 Ω | 25,85 В | 47 Ω | 1,69 В | 47 Ω | 2,12 В |
| 2 | 100 Ω | 5.5 В | 100 Ω | 3,6 В | 100 Ω | 4,5 В |
| 3 | 470 Ω | 25,85 В | 470 Ω | 16,92 В | 470 Ω | 21,15 В |
- Обсуждение
- 1. Искать я1 способом:
- 2. Искать я2 способом:
= 4,5 В
- Для R = 470 I2= 0,045 А
V = I.R
= 0,045 А. 470 Ω
= 21,15 В
Относительная ошибка
ИСПРАВЛЕННЫЕ ПРЕПЯТСТВИЯ
| НЕТ | р1= 47 Ω | р2= 100Ω | р3= 470Ω | |||
| я | V | я | V | я | V | |
| 1 | 0,058 А | 2,73 В | 0,33 А | 3,3 В | 0,007 А | 3,3 В |
| 2 | 0,058 А | 2,73 В | 0,29 А | 2,9 В | 0,0065 А | 3,1 В |
| 3 | 0,065 А | 3,1 В | 0,31 А | 3,1 В | 0,006 А | 2,9 В |
- ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Из проведенных экспериментов можно сделать следующие выводы:
- Закон Ома был доказан на том основании, что проводящий объект подчиняется закону Ома. если значение сопротивления не зависит от величины и полярности приложенной разности потенциалов ей. Хотя это утверждение не всегда применимо ко всем типам проводников, термин «закон» все еще используется по историческим причинам.
Математически закон Ома выражается уравнением V = IR
- Из данных, полученных в результате эксперимента, можно построить график, который связывает ток и напряжение.
- Из проведенных экспериментов видно, что сопротивление проводника, полученного с помощью мультиметрического инструмента, и полученное сопротивление больше, напряжение также велико.
- Во втором эксперименте входящий ток уменьшается, и, если входящий ток небольшой, напряжение уменьшается.
- Это уменьшение связано с уменьшением заряда батареи и точности наблюдений.
РЕКОМЕНДАЦИИ
Рейц, Джон, Фредерик Дж. Милфорд, Роберт В. Кристи. 1993, Основы магнитного электричества, Бандунг, ITB
Джанколи, К. Дуглас, 2001. Физика Пятое издание Том 2. Джакарта: Эрланга
Робертсон, Б. Джон._____Практическая электротехника._____: Йрама Вийдья.
Бюче, Дж., Фредерик, 1989. Серия книг Шаума «Теория и физические проблемы», восьмое издание edisi._____: Эрланга.
Soetarmo. 2004. Разумные устремления к учебе в X семестре 2. Суракарта: Видья Дута.
Это полный обзор.Надеюсь, то, что рассмотрено выше, будет полезно для читателей. Это все и спасибо.