Кто написал закон Ома

Закон Ома мы все учили на уроках физики, но все помним кто автор, кто написал закон Ома.

Кто написал закон Ома

Автор закона Ома - Георг Ом.

Закон Ома - это утверждение о пропорциональности силы тока в проводнике приложенному напряжению.

Закон Ома справедлив для металлов и полупроводников при не слишком больших приложенных напряжениях. Если для элемента электрического коласправедливий закон Ома, то говорят, что этот элемент имеет линейную вольт-амперную характеристику.

Закон Ома формулировки

Закон Ома - это физический закон, определяющий зависимость между напряжением, силой тока и сопротивлением проводника в электрической цепи. Назван в честь его первооткрывателя Георга Ома. Суть закона проста: ток I порождаемый напряжением U обратно пропорционален сопротивлению R, которое ему приходится преодолевать, и прямо пропорционален порождает напряжение:

I = U / R.

Следует также иметь в виду, что закон Ома является фундаментальным и может быть применен к любой физической системе, в которой действуют некоторые потоки энергии, преодолевающих сопротивления. Его можно применять для расчета гидравлических, пневматических, магнитных, электрических, световых, тепловых потоков и т.д., также, как и Правила Кирхгофа, однако основная сфера его применения - электротехника.

Закон Ома в интегральной форме

Закон Ома для участка электрической цепи можно записать в виде:

U = I · R,

где:

  • U - напряжение или разность потенциалов,
  • I - сила тока,
  • R - сопротивление.

В применении к замкнутой электрической цепи, в которой действует ЭДС закон Ома принимать несколько иную форму:

I = ε / (R + r),

где:

  • ε - ЭДС цепи,
  • I - сила тока в цепи,
  • R - сопротивление всех элементов цепи,
  • r - внутреннее сопротивление источника питания.

Закон Ома в дифференциальной форме  

Сопротивление R зависит как от материала, по которому течет ток, так и от геометрических размеров проводника. Полезно переписать закон Ома в так называемой дифференциальной форме, в которой зависимость от геометрических размеров исчезает, и тогда закон Ома описывает исключительно электропроводящие свойства материала. Для изотропных материалов должны

j = σ · E,

где:
  • j - вектор плотности тока,
  • σ - удельная проводимость,
  • E - вектор напряженности электрического поля.

Все величины, входящие в это уравнение, являются функциями координат и, в общем случае, времени. Если материал анизотропии, то направления векторов плотности тока и напряженности могут не совпадать. В этом случае удельная проводимость является тензором ранга.

Раздел физики, изучающий течение электрического тока в различных средах, называется электродинамики сплошных сред.

Закон Ома для переменного тока

Если цепь содержит не только активные, но и реактивные компоненты (емкости, индуктивности), а ток является синусоидальным с циклической частотой ω, то закон Ома обобщается; величины, входящие в него, становятся комплексными:

U = I · Z,

где:

  • U = U0eiωt - напряжение или разность потенциалов,
  • I - сила тока,
  • Z = Re-iδ - комплексное сопротивление (импеданс),
  • R = (Ra2 + Rr2) 1/2 - полное сопротивление,
  • Rr = ωL - 1 / ωC - реактивное сопротивление (разница индуктивного и емкостного),
  • Rа - активный (омическое) сопротивление, не зависящее от частоты,
  • δ = -arctg Rr / Ra - сдвиг фаз между напряжением и силой тока.

При этом переход от комплексных переменных в значениях тока и напряжения в реальных (измеряемым) значением может быть проведен взятием действительной или мнимой части (но во всех элементах цепи одной и той же!) Комплексных значений этих величин. Соответственно, обратный переход строится для, например, U = U0sin (ωt + φ) подбором такой U = U0eiωt, что ImU = U. Тогда все значения токов и напряжений в схеме надо считать как F = ImF.

Если ток изменяется во времени, но не является синусоидальной (и даже периодическим), то его можно представить как сумму синусоидальных Фурье-компонент. Для линейных цепей можно считать компоненты фурье-разложения тока действующими независимо.

Также необходимо отметить, что закон Ома является лишь простым приближением для описания зависимости тока от разности потенциалов и для некоторых структур справедлив лишь в узком диапазоне значений. Для описания более сложных (нелинейных) систем, когда зависимостью сопротивления от силы тока нельзя пренебречь, принято обсуждать вольт-амперную характеристику. Отклонение от закона Ома наблюдаются также в случаях, когда скорость изменения электрического поля настолько велика, что нельзя пренебрегать инерционностью носителей заряда.

Теперь вы вспомнили кто автор, кто написал закон Ома, и его формулировки.

Добавить комментарий

Ответить Отменить

Ваш e-mail Не будет опубликован. Обязательные поля помечены *