- Что такое закон Ома?
- Формула закона Ома:
- Через заряд и время
- Через мощность и напряжение
- Через напряжение или мощность и сопротивление
- Через ЭДС, внутреннее сопротивление и нагрузку R
- Закон Джоуля-Ленца
- Калькулятор закона Ома:
- Как работает наш расчет мощности?
- Уравнение закона Ома:
- Как рассчитать ток?
- Как найти сопротивление?
- Как найти силу тока?
- Как найти мощность?
- Ограничения закона Ома:
Что такое закон Ома?
В 1827 году баварский физик Георг Симон Ом вывел математический закон электрического расчета силы тока. Это самый фундаментальный закон, определяющий взаимосвязь между током (I), сопротивлением (R), напряжением (V) и мощностью (P). В частности, (закон Ома) определил, что ток (I) через проводник между двумя точками прямо пропорционален напряжению (V) и обратно пропорционален сопротивлению (R).
Формула закона Ома:
Баварский физик Георг Симон Ом вывел формулу, в которой ток сопротивления (I) в амперах (А) = (равно) напряжению сопротивления (V) в вольтах, деленному на сопротивление R в омах (Ом):
Формула закона Ома:
Ток (I) = (Напряжение, (В)) / (Сопротивление, (R)) в амперах, (А)
найти мощность легко с помощью нашей простой формулы расчета мощности.
Через заряд и время
Вспомните определение (рис. 1): электричеством называется величина заряда, движимого силами электрического поля, преодолевающего условную плоскость проводника, называемую поперечным сечением проводника, в единицу времени.
Рис. 1. Определение термина сила тока
Таким образом, если известен электрический заряд, прошедший через проводник за определенное время, то нетрудно найти величину этого заряда, прошедшего в единицу времени, то есть: I = q/t
Через мощность и напряжение
В паспорте электроприбора обычно указывается его номинальная мощность и параметры электрической сети, для работы в которой он предназначен. Имея в своем распоряжении эти данные, можно рассчитать силу тока по формуле: I = P/U.
Это выражение следует из формулы расчета мощности: P = IU.
Через напряжение или мощность и сопротивление
Сила электричества в цепи определяется законом Ома. Для этого нужно знать следующие параметры: сопротивление и напряжение в этой части. Тогда I = U/R. Если сила нагрузки известна, ее можно выразить как квадрат силы тока, умноженный на сопротивление сечения: P = I2R, из которого
Для полной цепи это значение рассчитывается по закону Ома, но с учетом параметров источника тока.
Через ЭДС, внутреннее сопротивление и нагрузку R
Используя закон Ома, адаптированный ко всей цепи, можно рассчитать максимальный ток по формуле I = ε / (R+r′), если известны параметры:
- внешнее сопротивление проводников (R);
- ЭДС источника питания (ε);
- внутреннее сопротивление источника с ЭДС (r′).
Реальные источники питания имеют внутреннее сопротивление. Так как в электрической цепи
показатель силы тока может уменьшаться из-за увеличения сопротивления источника тока или в результате падения ЭДС. Именно из-за увеличения внутреннего сопротивления аккумулятор садится и ЭДС аккумуляторов ослабевает.
Закон Джоуля-Ленца
Представляется, что расчет силы тока по количеству теплоты, выделяющейся в результате нагревания проводника, не имеет практического применения. Однако это не так. Давайте посмотрим на это на примере.
Пусть необходимо найти силу тока при работе чайника. Для этого вскипятите 1 кг воды и запишите время в секундах. Предположим, начальная температура была 10 ºС. Тогда Q = См (τ — τ0) = 4200 Дж/кг × 1 кг (100 – 10) = 378 000 Дж.
Рис. 2. Закон Джоуля-Ленца
Из закона Джоуля-Ленца (изображение на рис. 2) следует формула:
Измерив сопротивление электроприбора и подставив значения в формулу, получим величину потребляемого тока.
Калькулятор закона Ома:
Команда онлайн-калькулятора предоставила простой и эффективный инструмент, известный как «Калькулятор закона Ома», с помощью которого вы можете легко узнать значение напряжения (V), тока (I), мощности (P) и сопротивления (R) по формуле простого закона Ома.
Как работает наш расчет мощности?
Нет необходимости прибегать к конкретным математическим расчетам для определения значений напряжения (V), тока (I), мощности (P) и сопротивления (R). Наш калькулятор сопротивления сделает все за вас за несколько секунд. Наш (Калькулятор Закона Ома) не только прост в использовании, но и работает эффективно! Давайте взглянем!
- В приведенном выше калькуляторе закона Ома вы можете найти четыре поля: напряжение (V), ток (I), сопротивление (R) и мощность (P.
- Вам нужно только ввести два из этих значений в единицах СИ.
- После того, как вы выбрали два значения и их единицы СИ, вам просто нужно нажать кнопку расчета, чтобы получить оставшиеся два значения.
Как упоминалось выше, вы получите свои результаты по отношению к единицам СИ, которые вы выбрали перед расчетом!
Уравнение закона Ома:
Согласно закону Ома, величина тока (I), проходящего через металлический проводник в цепи, прямо пропорциональна приложенному к нему напряжению (V) при соответствующей температуре. Георг Симон Ом выразил свое открытие в виде простого уравнения закона Ома, описывающего взаимосвязь между напряжением, рассчитывая ток по силе и сопротивлению:
В = ИК
В этом законе Ома напряжение (V) равно току (I), умноженному на сопротивление (R). Таким образом, используя этот закон Ома, можно разделить на два варианта, решив для тока (I) и сопротивления (R) соответственно:
Я=Э/Р и Р=Э/И
Как рассчитать ток?
Наш расчет мощности также работает как калькулятор мощности, поскольку он имеет дело с простой формулой мощности. После определения напряжения (В) и сопротивления вы должны использовать формулу для расчета тока по току. Вы можете рассчитать ток, используя эту формулу!
Применимая формула:
Ток (I) = Напряжение (В) ÷ Сопротивление (R) I (A) = V (В) ÷ R (Ом)
Например:
Найти ток, протекающий через резистор сопротивлением 3 Ом, когда на него подается разность потенциалов 30 В.
Решение: Ток (I) = V ÷ R; I = 30 В ÷ 3 Ом; я = 10 А
Читайте также: Закон Фарадея для электролиза: 1 и 2 закон, обобщенный вид
Как найти сопротивление?
Расчет мощности также называют калькулятором сопротивления, так как он помогает рассчитать расчет сопротивления. Зная напряжение (V) и ток (I), вы можете определить сопротивление, используя простую формулу сопротивления.
Формула сопротивления:
Сопротивление (R) = напряжение (В) ÷ ток (I) R (Ом) = V (вольт) ÷ I (ампер)
Например:
Найдите номинал неизвестного резистора, на котором падает напряжение 5 В при протекании через него тока 20 мА.
Решение: сопротивление (R) = напряжение (В) ÷ ток (I) в амперах; R = 5 В ÷ 20 мА; R = 250 Ом
Как найти силу тока?
Приведенный выше калькулятор закона Ома надежен для этого! Зная расчеты тока и сопротивления, можно легко найти напряжение, используя простую формулу напряжения:
Формула напряжения:
[Напряжение (В) = Ток (I) x Сопротивление (R)] V (Вольты) = I (Ампер) x R (Ом)
Например:
Найти напряжение на резисторе 15 кОм, когда через него протекает ток 10 мА.
Решение: напряжение (вольты) = ток (амперы) x сопротивление (омы); V = 10 мА x 15 кОм; В = 150 В
Как найти мощность?
Калькулятор выше поможет вам найти мощность, используя простую формулу мощности. Если указан расчет напряжения и тока по мощности, можно легко рассчитать значение мощности.
Формула силы:
Мощность (P) = Напряжение (В) * Ток (I)
Например:
Если при падении напряжения 15 на резисторе через него протекает ток 10 мА, как вы оцениваете мощность, рассеиваемую им.
Решение: P = V * I; Р=15В*10мА; Р = 0,15 Вт
Что ж, пришло время узнать об ограничениях закона Ома.
Ограничения закона Ома:
- Помните, что закон Ома нельзя применить к односторонним сетям — эти сети содержат односторонние элементы, в том числе диоды, транзисторы и так далее, а это означает, что эти элементы не имеют одинакового отношения напряжения к току для обоих направлений тока.
- Оптимистические исследования показывают, что закон Ома неприменим к нелинейным элементам — это элементы, где ток не прямо пропорционален приложенному напряжению, а значит, значение сопротивления этих элементов изменяется при различных напряжениях и расчете тока от мощности. Примеры нелинейных элементов: тиристор, электрическая дуга и т д