Сейчас всë загрузим...
Вспомним физику 6 класс.
Одним из основополагающих законов электротехники является закон Ома. Закон открыт в 1826 г. известным немецким ученым – физиком Георгом Омом.
Физика — это наука, законы которой базируются на эмпирических зависимостях, то есть исходя из опыта практического наблюдения явлений, оценки фактов, применения свойств, но тем не менее зачастую не имеющих теоретических основ.
Проявления электричества человечество видит на протяжении сотен лет, но тем не менее им никак не были научно связаны между собой такие явления как гром и молния, потертый янтарь и прилипающие к нему частички. Внимание к подобным вещам стали уделять только к концу 18 века, путем проведения опытов и исследований, на основании чего знаменитый итальянский исследователь- естествоиспытатель А. Вольта создал электрическую батарею, действие которой основано на протекающей внутри химической реакции, следствием которой явилось появление электрического тока между ее полюсами.
Это свойство начали использовать в различных сферах, разумеется, еще очень далеких от промышленных, но тем не менее, с каждым годом их становилось все больше. Возникла необходимость в расчетах, которые немыслимы без формул. К определению данных закономерностей подходили многие ученые, но первым этому дал верное определение Г.Ом. Именно им, путем проведения многочисленных экспериментов дано понятие сопротивления, единица измерения которого называется «Ом».
Если полюса источника питания электрической цепи (батареи, аккумулятора) соединить проводником то в нем возникнет электрический ток, величина которого будет определяться его сопротивлением.
Что бы представить это воочию следует вообразить перед собой водный канал. Каждый канал имеет свой источник, откуда поступает водный поток, и в зависимости от горизонтального или наклонного его расположения определяется скорость истечения воды. Данное свойство можно считать прототипом напряжения в цепи, в свою очередь объем воды зависящий от ширины канала прошедший в единицу времени – силой тока. Наличие мостов, шлюзов и прочих гидротехнических сооружений является аналогом сопротивления цепи.
Ом экспериментальным путем выявил связь параметров электрической цепи, их взаимозависимость, все это выражается следующей формулировкой, справедливой для участка цепи:
«Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению».
I = U/R
I – сила тока (A), U – напряжение (В), R – сопротивление (Ом).
В данном виде закон Ома изучают в средней школе. При этом следует отметить то что величина сопротивления R является переменной, так как может изменяться в зависимости от температуры.
В качестве примера можно взять лампу накаливания, перегорание которой чаще всего происходит в момент включения, так как сопротивление холодной вольфрамовой нити значительно ниже, чем горячей, при замыкании цепи происходит скачек тока и как следствие, разрушение.
Для полной замкнутой цепи закон Ома выглядит иначе, так как электрический ток протекает по замкнутому контуру, в который входит источник питания, имеющий свое внутреннее сопротивление. Его можно выразить следующим отношением:
I = E/R+r
I – сила тока (A), E – ЭДС источника тока (В), R – сопротивление цепи (Ом), r – сопротивление источника тока (В).
Закон Ома является основным законом физики, который действует практически в любой ситуации, за исключением: