ОГЛАВЛЕНИЕ

§ 2.5. Закон Ома

ОМ Георг Симон
Германия.
Родился в 1787 г.
Умер в 1854 г.
Физик.

Труды по электротехнике, акустике, кристаллооптике.

Основными законами, лежащими в основе анализа электрических цепей, являются законы, установленные немецкими физиками Г. С. Омом (1826) и Г. Р. Кирхгофом (1845) для цепей постоянного тока.

Рис. 2.5.1. Схема простейшей электрической цепи

Полное сопротивление замкнутой электрической цепи можно представить в виде суммы сопротивления внешней цепи R (например, какого-либо приемника электрической энергии) и внутреннего сопротивления Rо источника

Закон Ома для электрической цепи:

Сила тока в электрической цепи  равна отношению
ЭДС источника к сопротивлению цепи

.                         (2.5.1.)

Чем больше ЭДС Е источника и чем меньше сопротивление электрической цепи, тем больший ток проходит по этой цепи.

Закон Ома для участка электрической цепи:

Сила тока на участке цепи равна отношению
напряжения участка к его сопротивлению.

.                   (2.5.2.)

Рис. 2.5.2. Прохождение электрического тока по проводникам
аналогично прохождению воды по трубам

Чем больше разность уровней воды при входе и выходе из трубы (напор) и чем больше поперечное сечение трубы, тем больше воды протекает сквозь трубу в единицу времени. Точно так же, чем больше разность электрических потенциалов (напряжение) на зажимах источника или приемника электрической энергии и чем меньше его сопротивление (т. е. чем больше площадь поперечного сечения проводника), тем больший ток проходит по нему.

Рис. 2.5.3. Вольт-амперные характеристики
линейных и нелинейных сопротивлений

Если сопротивление R не зависит от проходящего по нему тока и приложенного к нему напряжения, то его вольт-амперная характеристика, т. е. зависимость силы тока I от напряжения U, представляет собой прямую линию 1 (рис. 2.5.3.). Такие сопротивления называют линейными, а электрические цепи, в которых включены подобные сопротивления,— линейными цепями.

Однако в электротехнике широко применяют и такие устройства, сопротивление которых резко изменяется в зависимости от силы или направления проходящего через них тока либо приложенного напряжения. Подобные сопротивления имеют вольт-амперную характеристику, отличающуюся от прямой (кривая 2 на рис. 2.5.3.), и называются  нелинейными сопротивлениями. К сопротивлениям с нелинейной вольт-амперной характеристикой относятся электрические лампы накаливания, термисторы (полупроводниковые резисторы, сопротивление которых сильно изменяется при изменении температуры), полупроводниковые диоды, тиристоры и транзисторы, электронные лампы и др. Нелинейные сопротивления широко используют в электротехнике для автоматического регулирования силы тока и напряжения в электрических цепях, электрических измерений, выпрямления тока и прочего.

ОГЛАВЛЕНИЕ