Закон Ома для повного кола струму

Закон Ома є формулою, яка наочно демонструє залежність головних характеристик електричного кола:

  • електричного струму (потоку заряджених частинок);
  • напруги (електрорушійної сили);
  • опору (протидія потоку електронів).

Що б кращого усвідомити закону Ома, для початку слід визначитися з таким поняттям як електричний ланцюг.

Говорячи спрощено, будь-який електричний ланцюг – це шлях в електричній схемі, по якому проходять електричні заряди:

  • дроти;
  • елементи;
  • пристрої і т.д.

Електричне коло починається з електричного джерела живлення.

Різні потенціали заряджених частинок в результаті породжують електричну напругу.

Кількість цих частинок, що буде протікати в електроланцюзі – це електричний струм. А фактор, який перешкоджаэпроходженню заряджених частинок усередині провідника, гальмуючи їх рух, буде електричним опором.

Як Ви повинні знати, у будь-якого джерела електроживлення існує внутрішній опір. Оскільки він впливає на величини струмів, які протікають по електричних ланцюгів, то і його слід враховувати в розрахунках.

Повний закон Ома виглядає наступним чином:

I = U/r + R

З цього закону випливає:

U = I * (R + r);

R + r = U/I;

r = U/I-R, де

  • U – Напруга (Вольти);
  • I – струм в електричному ланцюзі (ампери);
  • R – Опір ланцюга (Оми);
  • r – внутрішній опір джерела живлення (Оми)

Повний закон Ома для повного кола звучить так:

Сила електричного струму в ланцюзі прямо пропорційна напрузі, яка прикладена до цього ланцюга, і обернено пропорційна сумі загального опору всього ланцюга і внутрішнього опору джерела електроживлення.

Повний закон Ома для повного кола дозволяє обчислювати:

  • загальну величину значення напруги на самих клемах джерела електричного живлення;
  • загальний струм;
  • загальний опір електричного кола.

Якщо є потреба в розрахунки електричних характеристик в окремих частинах ланцюга, то даний закон Ома слід застосувати до конкретної частини ланцюга (не беручи до уваги внутрішній опір джерела електроживлення):

I = U/R

Будь-яку електричну схему можна розкласти у вигляді простих ланцюгів проходження електричного струму, по яких переміщаються заряджені частинки (електрони). Визначивши таку ділянку двома точками, до неї ,безпосередньо, можна застосовувати закон Ома. В даних точках є свої:

  • напруги;
  • опір;
  • струм.

Маючи дві відомівеличини, за законом Ома завжди можна знайти третю.

Вище було викладено закон Ома для постійного електричного струму. А якщо електричний ланцюг має змінний струм, то яка формула буде для нього?

Перш ніж перейти до нової формули, для початку давайте опишемо змінний електричний струм.

Змінний струм являє собою рух заряджених частинок, який змінюється (періодично) за напрямком і за величиною.

На відміну від постійного, для змінного струму характерна наявність деяких факторів, що обумовлюють ще один різновид електричного опору. Це реактивний опір (звичайне опір є активним). Реактивному опору властиві ємності й індуктивності.

Закон Ома для змінного електричного струму:

I = U/Z

  • U – Напруга;
  • I – струм в електричному ланцюзі;
  • Z – Комплексне опір.

Комплексний опір – це сума всіх реактивних і активних опорів. У разі, коли в електричній схемі зі змінним електричним струмом присутні тільки активні опори, то використовують звичайну формулу закону Ома, яка описувалася вище.

Посилання на основну публікацію