Застосування закону Ома для ділянки ланцюга

Кожна ділянка електричного кола можна описати за допомогою трьох основних величин:

  • опору;
  • напруги;
  • струму.

Таке поєднання також називають «трикутником Ома», оскільки величини характеризують всі процеси електротехніки.

Всі вироблені розрахунки мають сенс тільки в тих випадках, коли напруга на ділянці кола виражається в вольтах (В), опір – в Омасі (Ом), а струм – в амперах (А). При використанні інших одиниць вимірювань або їх кратних значень необхідно здійснювати додатковий ряд дій, щоб шуканий результат повністю відповідав завданням і цілям розрахунків. Для цього кратні одиниці використовуваних величин переводять в традиційні величини.

Кратні одиниці вимірювань:

  • мілівольтах;
  • міліампер;
  • мегаомах.

При здійсненні розрахунків в кратних одиницях вимірювань величин напруга завжди виражається в вольтах.

Для розрахунку опору на ділянці ланцюга за законом Ома необхідно спочатку визначити струм на заданій ділянці ланцюга. Напруга при цьому ділять на опір конкретної ділянки ланцюга. Ці дії можна робити на будь-якій ділянці без похибки.

Для визначення напруги в ланцюзі використовують формулу U = IR.

Відповідно до зазначеної формулою, напруга на обох кінцях ділянки електричного кола прямо пропорційно опору і струму. Іншими словами, якщо не прагнути весь час змінювати опір на даній ділянці, то при збільшенні струму застосовується спосіб збільшення напруги.

Значного напруження в ланцюзі буде відповідати більший струм. Ці правила діють при постійному опорі. Для отримання однакового струму при різних опорах більшу напругу має відповідати більшому опору.

Падіння напруги – це напруга на певній ділянці ланцюга. Це означає, що напруга і падіння напруги – ідентичні поняття, а слово «падіння» ніяк не пов’язане з втратою певної кількості напруги в ланцюзі. Втрату напруги слід відрізняти від падіння напруги.

Розрахунок опору

Для цього необхідно встановити значення напруги і струму. Опір – відношення напруги до струму.

При багаторазовому збільшенні або зменшенні напруги струм також змінюється в кілька разів в ту чи іншу сторону. Відношення напруги до струму, яке дорівнює опору, завжди залишається на незмінному рівні.

Опір певного провідника не залежить від напруги і струму. Воно буде лежати в залежності від матеріалу провідника, його довжини і площі перетину. Формула для розрахунку опору на ділянці ланцюга дуже схожа на формулу для визначення струму, однак існує між ними принципова відмінність.

Воно полягає в тому, що струм на конкретній ділянці ланцюга залежить від напруги і опору, тому змінюється таким же чином. Опір на даній ділянці ланцюга – постійна величина. Вона не залежить від зміни значень струму і напруги, однак дорівнює відношенню цих величин.

Вольтамперна характеристика

Закон Ома представляють у вигляді вольтамперної характеристики. Залежність між двома пропорційними величинами виражається прямою лінією на графіку. Вона проходить через початок координат. Подібну пряму пропорційну залежність величин також називають лінійною залежністю.

У графічному вираженні закону Ома для ділянки ланцюга при негативних значеннях напруги і струму також малюють пряму лінію. Це означає, що струм в ланцюзі проходить в різних напрямках однаково. При більшому опорі менше значення має струм з таким же напругою.

Вольтамперних характеристику складають за допомогою спеціальних приладів. Лінійними називають такі прилади, у яких характеристика виражається прямою лінією, і вона проходить через початок координат.

Фахівці при складанні вольтамперної характеристики застосовують також поняття лінійні опору і лінійні ланцюги.

Нелінійними називають прилади, у яких опір змінюється при зміні струму або напруги. Для таких випадків вже не діє закон Ома.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Співвідношення де Бройля