Az Ohm-törvény egy empirikus fizikai törvény, amely összeköti az elektromos dipóluson áthaladó elektromos áram intenzitását a termináljain lévő feszültséggel . Ez a törvény lehetővé teszi az ellenállás értékének meghatározását . Ohm törvényét így nevezték el Georg Simon Ohm német fizikusra hivatkozva, aki 1827 -ben megjelent Die galvanische Kette: mathematisch bearbeitet című művében .
Észrevettük :
Ohm törvénye megállapítja, hogy (az egyezmény befogadásakor):
U=R×én{\ displaystyle U = R \ -szerese I}Az Ohm törvényét ellenőrző elektromos dipólust ohmos vezetőnek nevezzük .
Ohm törvényében a feszültséget voltban ( V ), az ellenállást ohmban ( Ω ) és az áramot amperben ( A ) fejezik ki .
Ohm törvénye szerint az ellenállás feszültsége arányos az azon átfolyó áram intenzitásával. Ez az arányossági együttható az ellenállás értéke.
Az R ellenállás értéke állandó, ezért nem változik a feszültség vagy az áram változtatásakor.
Kifejezése és az ismert mennyiségek szerint Ohm törvénye lehetővé teszi különböző mennyiségek megszerzését:
Amikor felhívni a jellemző egy ohmos vezeték (vagyis a grafikont a feszültség függvényében az intenzitás), kapunk egy átmenő egyenes a származási. Ennek a vonalnak a meredeksége az ellenállás értéke.
Az R ellenállású ( ohmos ) ellenálláson az U potenciál vagy feszültség különbsége ( voltban ) arányos a rajta átfolyó I ( áramerősségben ) elektromos áram intenzitásával , vagy a dipólus R ellenállása egyenlő hányadosa a feszültség U az intenzitás I az áram:
a U és I orientált ellentétes irányban (dipól antenna befogadó Egyezmény).
Megjegyzés: Ha U és I azonos irányba orientálódnak (dipólus a generátor konvenciójában), akkor a törvény ekkor válik:
.Levonhatjuk:
vagy .Ez a törvény Georg Ohmról kapta a nevét, aki a fémes vezetők viselkedésén dolgozott . Megfelelően alkalmazható a termosztált fémes vezetőkre . Amikor a hőmérséklet változik, az ellenállás értéke is többé-kevésbé egyszerű módon változik, ami korrekciós kifejezések bevezetését igényli. Megállapodás szerint megőrzi a törvényt, és bevezeti a korrekciós kifejezéseket a vezető ellenállásának értékében.
Az előző törvényt a szinuszos áramok esetére komplex jelölések segítségével általánosítjuk . U-val és I-vel jelöljük a komplex feszültséget és áramot. Ezután írják Ohm törvényét:
ahol Z a komplex impedancia a helység dipól , amely lehet akár lineáris dipól ( ellenállások , kondenzátorok és induktivitások ).
Alkalmazásával a háló jog ,
Val vel:
Helyi szempontból, vagyis mezoszkópikusan Ohm (helyi) törvényét állítják azzal, hogy a töltéshordozók mobilitása független .
Ne feledje, hogy Ohm törvényének meg kell felelnie bizonyos feltételeknek:
Ha μ-vel jelöljük a töltéshordozók mobilitását, akkor megírjuk sebességüket (a mozgás iránya a hordozók előjelétől függ); az n hordozók sűrűségével társított áramsűrűség érdemes:
,ahol q a vivő elektromos töltése (abszolút értékben).
Jelölje σ = qn μ az elektromos vezetőképesség az anyag (egyetlen hordozó típusa).
Ezután megvan az Ohm helyi törvénye egyetlen szállítótípusra:
.Ha többféle hordozónk van, például elektronok és furatok a félvezetőben, vagy különböző ionok az elektrolitban , akkor az áramsűrűség:
,a ,
ezért .
Ekkor megvan a teljes vezetőképesség:
.Lásd még a Nernst-Einstein-törvényt .
Tekintsük a vezető egy részét az A ponttól a B pontig és az S keresztmetszetet , ekkor megvan a potenciálkülönbség, amely egyenlő:
és intenzitás:
.Szorozzuk meg a V A - V B potenciálkülönbséget konstanssal , ekkor a határfeltételek , valamint a mező vonalai változatlanok lesznek , és a kifejezést megszorozzuk ugyanazzal az állandóval. Ezért az ( V A - V B ) / i arány ettől az állandótól független "állandó" (ez még mindig különböző paraméterektől, például hőmérséklettől függ), amelyet elektromos ellenállásnak nevezünk és R- vel jelöljük . Kiszámítása a következőképpen történik:
Ez a képlet lehetővé teszi az anyagok különböző geometriáinak (filiform, hengeres, gömb alakú stb. ) Ellenállásának kiszámítását .