Prawo Ohma

**

Prawo Ohma

**

kojarzone jest zazwyczaj z pierwszym prawem Ohma, czyli proporcjonalności napięcia U mierzonego na końcach przewodnika o oporze R do natężenia prądu płynącego przez ten przewodnik I, co wyraża się wzorem:
89a2e2fac73c13dac1f9ef4ef1efc171.png
Pierwsze prawo Ohma

Natężenie prądu stałego I jest proporcjonalne do całkowitej siły elektromotorycznej w obwodzie zamkniętym lub do różnicy potencjałów (napięcia elektrycznego U) między końcami części obwodu nie zawierającej źródeł siły elektromotorycznej.

Prawidłowość tę odkrył w 1827 roku niemiecki fizyk, profesor politechniki w Norymberdze i uniwersytetu w Monachium Georg Simon Ohm. Można ją opisać jako:

fba1b4b2ae1324948a828634b822ec28.png

Współczynnik proporcjonalności w tej relacji nazywany jest konduktancją, oznaczaną przez G.

eb3debac783578c069e3fa58486358f8.png

lub w ujęciu tradycyjnym:

8d186e3b588d0dcdc03c38a2443e852a.png

Odwrotność konduktancji nazywa się rezystancją (lub oporem elektrycznym) przewodnika i oznaczana jest wielką literą R:

bf4ec6bc9334a62f9089c98f0a8b4a86.png

Prawo Ohma określa opór elektryczny przewodnika:

6c1c3c2808421de6d0864e167f3a26dd.png

Prawo to jest prawem doświadczalnym i jest dość dokładnie spełnione dla ustalonych warunków przepływu prądu, szczególnie temperatury przewodnika. Materiały, które się do niego stosują, nazywamy przewodnikami omowymi lub "przewodnikami liniowymi" - w odróżnieniu od przewodników nieliniowych, w których opór jest funkcją natężenia płynącego przez nie prądu. Prawo to także nie jest spełnione gdy zmieniają się parametry przewodnika, szczególnie temperatura. Ze wszystkich materiałów przewodzących prawo Ohma najdokładniej jest spełnione w przypadku metali.
Różniczkowy opór elektryczny [edytuj]

Dla przewodników nie spełniających prawa Ohma oprócz wyżej wymienionego prawa, zwanego tu prawem statycznym, określa się też dynamiczne (różniczkowe) prawo Ohma:

* różniczkowe prawo Ohma, w postaci:

3c3e87626cccf62d39326a739d7c1c8a.png

Jeśli odbiornik spełnia pierwsze prawo Ohma, to jego opór statyczny jest równy oporowi dynamicznemu.

**

Drugie prawo Ohma

**

Opór odcinka przewodnika o stałym przekroju poprzecznym jest proporcjonalny do długości tego odcinka i odwrotnie proporcjonalny do pola powierzchni przekroju

7e7d53e9f16a7bfe105cd9007c3a7b8c.png

Prawo to można wyprowadzić z pierwszego prawa Ohma. Niech odcinek przewodnika o długości l ma ustalone pole powierzchni przekroju poprzecznego, wynoszące S. Jeśli do końców tego odcinka przyłożone zostanie napięcie U, to pole elektryczne wewnątrz przewodnika wyniesie:

47f38bc6d4451dc194d7f7fac57580fd.png

Korzystając z definicji gęstości prądu, jako ilorazu natężenia prądu przez pole przekroju przewodnika w którym płynie prąd, dostajemy:

5c71fcd78f5bcab8eef2f4d5f690743d.png

Korzystając z definicji różniczkowego prawa Ohma:

211750586488e490e3b4f2ec920640e8.png

Korzystając z pierwszego prawa Ohma, oraz jeśli oznaczymy opór elektryczny właściwy jako:

4cbeafcc05898b244c65b0fa28612a94.png

O ile nie zaznaczono inaczej, treść tej strony objęta jest licencją Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License