Як зрозуміти закон Ома?

Щоб інтуїтивно зрозуміти закон Ома, звернемося до аналогії уявлення струму у вигляді рідини. Саме так думав Георг Ом, коли проводив досліди, завдяки яким був відкритий закон, названий його ім’ям.

Уявімо, що струм – це не рух частинок-носіїв заряду в провіднику, а рух потоку води в трубі. Спочатку воду насосом піднімають на водокачку, а звідти, під дією потенційної енергії, вона прагнути вниз і тече по трубі. Причому, чим вище насос закачає воду, тим швидше вона потече в трубі.

Звідси випливає висновок, що швидкість потоку води (сила струму в дроті) буде тим більше, чим більше потенційна енергія води (різниця потенціалів)

Сила струму прямо пропорційна напрузі.

Тепер звернемося до опору. Гідравлічний опір – це опір труби, обумовлене її діаметром і шорсткістю стінок. Логічно припустити, що чим більше діаметр, тим менше опір труби, і тим більшу кількість води (більший струм) протече через її перетин.

Сила струму обернено пропорційна опору.

Таку аналогію можна проводити лише для принципового розуміння закону Ома, так як його первозданний вигляд – насправді досить грубе наближення, яке, тим не менш, знаходить відмінне застосування на практиці.

Насправді, опір речовини обумовлено коливанням атомів кристалічної решітки, а струм – рухом вільних носіїв заряду. В металах вільними носіями є електрони, що зірвалися з атомних орбіт.

Посилання на основну публікацію