Как понять закон ома: простое объяснение для чайников с формулой и понятиями

Кратные и дольные единицы [ править | править код ]

Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.

Сегодня мы поговорим о том, как читать номинал (значение сопротивления) на корпусе резистора, поскольку без этого, увы, не собрать ни одной схемы.

Прежде всего, определимся с понятием и обозначением сопротивления, как электрической величины. Согласно теории сопротивление — физическая величина, характеризующая свойства проводника препятствовать прохождению электрического тока. В международной системе единиц (СИ) единицей измерения сопротивления является Ом (Ω). Для электротехники это относительно небольшая величина, поэтому мы чаще будем иметь дело с килоомами (кОм) и мегаомами (МОм). Для этого нужно усвоить следующую табличку:

1 кОм = 1000 Ом; 1 Мом = 1000 кОм;

1 Ом = 0.001 кОм; 1 кОм = 0.001 Мом;

Ничего сложного, но знать это надо твердо.

Теперь о номиналах (величинах). Конечно, промышленность не выпускает для радиолюбителей резисторов со всеми номиналами. Изготовление высокоточных резисторов – дело трудоемкое и используются такие резисторы лишь в специальной высокоточной аппаратуре. Вы, к примеру, не найдете в обычном магазине резистора на 1.9 кОм и в такой точности чаще всего нет необходимости – она нужна редко, а если нужна, то для этого существуют подстроечные резисторы.

Весь стандартный ряд, с которым мы будем сталкиваться, я здесь приводить не буду – он достаточно длинный и учить его специально не стоит. Лучше научимся отличать один резистор от другого. Маркировать приборы могут по-разному. Самая удобная, по моему мнению, была цифровая маркировка. Делалась она, к примеру, на самых ходовых в свое время резисторах типа МЛТ.

Одного взгляда на резистор было достаточно, чтобы узнать какое у него сопротивление

470 — 470 Ом 18Е — 18 Ом

Очень часто любая из букв может стоять вместо запятой:

2к2 – 2,2 килоома М15 – 0,15 мегаом или 150 килоом

Вот и вся хитрость. Еще один параметр – мощность резистора. Чем выше мощность, тем больший ток может выдержать резистор без разрушения (сгорания). Снова вернемся к верхнему рисунку. Здесь резисторы имеют следующую мощность (сверху вниз) 2 Вт, 1 Вт, 0.5 Вт, 0.25 Вт, 0.125 Вт. Первые три настолько велики, что на них даже нашлось место для маркировки мощности: МЛТ-2, МЛТ-1, МЛТ-0.5. Остальные на глаз. Конечно, выпускаются (но большинство, увы, выпускалось) и другие типы (и мощности) с «человеческой» маркировкой, перечислять я их не буду, а принцип обозначения у них тот же.

ПЭВР-30, к примеру, выглядит как приличных размеров цилиндр, но маркируется так же

Но эта мода уже практически отошла, взамен цифр появились цветные полоски и специальные коды и с этим придется мириться.

Для переменного тока

В цепи переменного тока закон Ома может иметь некоторые особенности, описанные ниже.

Импеданс, Z

В цепи переменного тока, сопротивление кроме активной (R), может иметь как емкостную (C), так и индуктивную (L) составляющие. В этом случае вводится понятие электрического импеданса, Z (полного или комплексного сопротивления для синусоидального сигнала). Упрощенные схемы комплексного сопротивления приведены на рисунках ниже, слева для последовательного, справа для параллельного соединения индуктивной и емкостной составляющих.

Последовательное включение R, L, C

Параллельное включение R, L, C

Также, полное сопротивление, Z зависит не только от емкостной (C), индуктивной (L) и активной (R) составляющих, но и от частоты переменного тока.

Импеданс, Полное сопротивление, Z
При последовательном включении R, L, C	При параллельном включении R, L, C
Z=√(R2+(ωL-1/ωC)2)	Z=1/ √(1/R2+(1/ωL-ωC)2)
где,
ω = 2πγ — циклическая, угловая частота; γ — частота переменного тока.

Коэффициент мощности, Cos(φ)

Коэффициент мощности, в самом простом понимании, это отношение активной мощности (P) потребителя электрической энергии к полной (S) потребляемой мощности, т. е.

Cos(φ) = P / S

Он также показывает насколько сдвигается по фазе переменный ток, протекающий через нагрузку, относительно приложенного к ней напряжения.Изменяется от 0 до 1. Если нагрузка не содержит реактивных составляющих (емкостной и индуктивной), то коэффициент мощности равен единице.Чем ближе Cos(φ) к единице, тем меньше потерь энергии в электрической цепи.

Исходя из вышеперечисленных понятий импеданса Z и коэффициента мощности Cos(φ), характерных для переменного тока, выведем формулу закона Ома, коэффициента мощности и их производные для цепей переменного тока:

I = U / Z	где	I — сила переменного тока, измеряемая в Амперах, (A)
U — напряжение переменного тока, измеряемое в Вольтах, (V)
Z — полное сопротивление (импеданс), измеряется в Омах, (Ω)

Производные формулы:

Сила тока,	I=	U/Z	P/(U×Cos(φ))	√(P/Z)
Напряжение,	U=	I×Z	P/(I×Cos(φ))	√(P×Z)
Полное сопротивление, импеданс	Z=	U/I	P/I²	U²/P
Мощность,	P=	I²×Z	I×U×Cos(φ)	U²/Z

Программа «КИП и А» имеет в своем составе блок расчета закона Ома как для постоянного и переменного тока, так и для расчета импеданса и коэффициента мощности Cos(φ). Скриншоты представлены на рисунках внизу:

Закон Ома для постоянного тока

Закон Ома для переменного тока

Расчет полного сопротивления

Расчет коэффициента мощности Cos(φ)

Проверь себя

Задание 1.Упорядоченное движение заряженных частиц — это:

электрическое поле
электрический ток
электрическая мощность
работа тока

Задание 2.Удельное сопротивление проводника:

зависит от температуры
не зависит от температуры
зависит от силы протекающего через проводник тока
не зависит от напряжения

Задание 3.Формула для расчета силы тока:

I = Ut
I = UIt
I = I2Rt
$I = \frac{q}{t}$

Задание 4. Что такое мощность электрического тока?

работа за единицу времени
отношение заряда к единице времени
произведение силы тока на сопротивление
тепло, выделяемое на резисторе

Задание 5. В чем причина электрического сопротивления?

во взаимодействии зарядов одинакового знака
в отсутствии взаимодействия между зарядами
во взаимодействии зарядов разного знака
в передаче тепла

Ответы: 1.— 2; 2. — 1; 3.— 4; 4.— 1; 5. — 3.

Говорим о напряжении

Не менее важно понять что такое напряжение. Давайте сразу начнем с аналогии и снова используем воду

Пусть в воронке находится вода. Она просачивается через узкое горлышко, которое создает сопротивление. Если представить, что на воду уложили груз, движение воды ускорится. Этот груз — и есть напряжение. И теперь тоже понятно, почему чем выше напряжение, тем сильнее ток — чем сильнее давление, тем быстрее будет двигаться вода. То есть, зависимость прямая: больше напряжение — больше ток. И именно это положение отражает закон Ома — «давление» стоит в числителе (в верхней части дроби).

Можно попробовать представить напряжение по-другому. Есть все те же электроны, которые скопились на одном краю источника питания. На втором краю их мало. Так как каждый из электронов имеет какой-то заряд, там, где их много, суммарный заряд больше, где мало — меньше. Разница между зарядами и есть напряжение. Это тоже несложно представить. С точки зрения электричества — это более корректное представление, хоть и не точное.

На тему закона Ома есть немало забавных картинок, позволяющих чуть лучше понять все эти явления. Одна из них перед вами и иллюстрирует, как ток зависит от напряжения и сопротивления. Смотрите что получается: сопротивление старается уменьшить ток (обратная зависимость), а с ростом напряжения он увеличивается (прямая зависимость). Это и есть закон Ома, но переданный простыми словами.

Благодаря картинке просто понять зависимость тока от напряжения и сопротивления

Если вы хотите убедиться и в этой зависимости, тоже надо создать простенькую цепь. Но нужен будет либо регулируемый источник питания, либо несколько батареек, которые выдают разное напряжение. Или можно последовательно включать несколько батареек — тоже вариант. Но менять/подпаивать батарейки надо при разорванной цепи (выключенном тумблере).

В этой схеме используются два измерительных прибора: амперметр включается последовательно с нагрузкой (резистор на схеме ниже), вольтметр параллельно нагрузке.

Схема для иллюстрации закона Ома

Так как другие параметры цепи остаются в норме, при увеличении напряжения мы увидим увеличение силы тока. Чем больше напряжение подаем, тем больше отклоняются стрелки вольтметра и амперметра. Если задаться целью построить график, он будет в виде прямой. Если поставить другое сопротивление, график также будет в виде прямой, но угол наклона ее изменится.

Зависимость силы тока от сопротивления участка цепи и напряжения на его концах

Установить зависимость силы тока в проводнике от напряжения на его концах можно экспериментально. Меняя значение поданного на концы проводника тока, убедимся в том, что сила тока растет вместе с напряжением. Интересно, что такая зависимость для различных сопротивлений сохраняет свой вид. Это прямая пропорциональность.

Причем угол наклона графика для большего сопротивления меньше.

Аналогично, проводя измерение силы тока при изменении сопротивления проводника, поддержим постоянное напряжение на его концах. Опытным путем установим, что такая зависимость является обратной пропорциональной.

Объединив эти зависимости в одну, получим один из основных законов, описывающих явление постоянного электрического тока.

Единица измерения сопротивления

В системе СИ сопротивление измеряется в Омах.

Замечание 2

Единица измерения Ом названа в честь немецкого физика Георга Ома (1787 — 1854 гг.), внесшего большой вклад в развитие электротехники.

В систему СИ Ом был введен в 1960 году. В Российской Федерации действует ГОСТ 8.417-2002, в котором в качестве единицы измерения электрического сопротивления также указан Ом.

Ом — производная единица, равная сопротивлению проводника, по которому протекает ток силой 1 ампер вызывая падение напряжения на концах этого проводника 1 вольт. Вольт для СИ — внесистемная единица, поэтому Ом выражается через килограммы, секунды и амперы:

$Ом = \frac{м^2 \cdot кг}{с^3 \cdot А^2}$.

В системе «Сантиметр, грамм, секунда» (СГС) единица сопротивления не
имеет собственного названия, равно как единицы силы тока и напряжения. Для пересчета сопротивления между системами СГС и СИ используется соотношение:

$1 ед. СГС = 9 \cdot 10^11 Ом$.

В системе СГСЭ и системе Гаусса сопротивление измеряется в статах. Стат представляет собой частное от деления напряжения, выраженного в статвольтах, на силу тока, выраженную в статамперах.

$1 stat \approx 8,99 \cdot 10^11 Ом$.

В системе СГСМ сопротивление измеряется в абомах (напряжение — в абвольтах, сила тока — в абамперах):

$1 abom = 1нОм = 10^{-9} Ом$.

Для измерения электрического сопротивления используют омметры — приборы, оснащенные собственными источниками тока. Современные приборы такого типа показывают результат измерения на электронных табло. Старые омметры показывали результат посредством механических стрелок, что менее практично, зато наглядно демонстрирует природу измеряемой величины.

Стрелка классического омметра прикреплена к вращающейся в постоянном магнитном поле токопроводящей подпружиненной рамке, при пропускании тока через которую возникает электромагнитная сила, взаимодействующая с магнитным полем. Чем больший течет ток через проводник, тем, сильнее отклоняется стрелка и, следовательно, меньше сопротивление. Поэтому показания на шкалах таких приборов часто отсчитывается не слева направо, а справа налево.

Рисунок 1. Шкала омметра (верхняя) с отсчетом величины справа налево. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

На практике часто используют кратные Ому единицы измерения — килоомы, мегаомы.

Для маркировки резисторов — электронных компонентов с заданным сопротивлением — применяется система цветных полосок, позволяющая не наносить на детали плохо читаемый мелкий текст.

Рисунок 2. Маркировка резисторов. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Электрическая мощность

Мощность – это физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии. Рассчитывается мощность по следующей формуле:

Таким образом зная, напряжение источника и измерив потребляемый ток, мы можем определить мощность потребляемую электроприбором. И наоборот, зная мощность электроприбора и напряжение сети, можем определить величину потребляемого тока. Такие вычисления порой необходимы. Например, для защиты электроприборов используются предохранители или автоматические выключатели. Чтобы правильно подобрать средство защиты нужно знать потребляемый ток. Предохранители, применяемые в бытовой технике, как правило подлежат ремонту и для их восстановления достаточно подобрать и заменить проволоку.

Применив закон Ома, можно рассчитать мощность и по другой формуле:

При расчетах надо учитывать, что часть потребляемой электроэнергии расходуется на нагрев и преобразуется в тепло. При работе греются не только электрообогреватели, но и телевизоры, и компьютеры и другая бытовая техника.

И в завершение, в качестве бонуса, вот такая шпаргалка, которая поможет определить любой из основных электрических параметров, по уже известным.

Параллельное и последовательное соединение

В электрике элементы соединяются либо последовательно — один за другим, либо параллельно — это когда к одной точке подключены несколько входов, к другой — выходы от тех же элементов.

Закон Ома для параллельного и последовательного соединения

Последовательное соединение

Как работает закон Ома для этих случаев? При последовательном соединении сила тока, протекающая через цепочку элементов, будет одинаковой. Напряжение участка цепи с последовательно подключенными элементами считается как сумма напряжений на каждом участке. Как можно это объяснить? Протекание тока через элемент — это перенос части заряда с одной его части в другую. То есть, это определенная работа. Величина этой работы и есть напряжение. Это физический смысл напряжения. Если с этим понятно, двигаемся дальше.

Последовательное соединение и параметры этого участка цепи

При последовательном соединении приходится переносить заряд по очереди через каждый элемент. И на каждом элементе это определенный «объем» работы. А чтобы найти объем работы на всем участке цепи, надо работу на каждом элементе сложить. Вот и получается, что общее напряжение — это сумма напряжений на каждом из элементов.

Точно так же — при помощи сложения — находится и общее сопротивление участка цепи. Как можно это себе представить? Ток, протекая по цепочке элементов, последовательно преодолевает все сопротивления. Одно за другим. То есть чтобы найти сопротивление, которое он преодолел, надо сопротивления сложить. Примерно так. Математический вывод более сложен, а так понять механизм действия этого закона проще.

Параллельное соединение

Параллельное соединение — это когда начала проводников/элементов сходятся в одной точке, а в другой — соединены их концы. Постараемся объяснить законы, которые справедливы для соединений этого типа. Начнем с тока. Ток какой-то величины подается в точку соединения элементов. Он разделяется, протекая по всем проводникам. Отсюда делаем вывод, что общий ток на участке равен сумме тока на каждом из элементов: I = I1 + I2 + I3.

Теперь относительно напряжения. Если напряжение — это работа по перемещению заряда, тоо работа, которая необходима на перемещение одного заряда будет одинакова на любом элементе. То есть, напряжение на каждом параллельно подключенном элементе будет одинаковым. U = U1=U2=U3. Не так весело и наглядно, как в случае с объяснением закона Ома для участка цепи, но понять можно.

Законы для параллельного соединения

Для сопротивления все несколько сложнее. Давайте введем понятие проводимости. Это характеристика, которая показывает насколько легко или сложно заряду проходить по этому проводнику. Понятно, что чем меньше сопротивление, тем проще току будет проходить. Поэтому проводимость — G — вычисляется как величина обратная сопротивлению. В формуле это выглядит так: G = 1/R.

Для чего мы говорили о проводимости? Потому что общая проводимость участка с параллельным соединением элементов равна сумме проводимости для каждого из участков. G = G1 + G2 + G3 — понять несложно. Насколько легко току будет преодолеть этот узел из параллельных элементов, зависит от проводимости каждого из элементов. Вот и получается, что их надо складывать.

Теперь можем перейти к сопротивлению. Так как проводимость — обратная к сопротивлению величина, можем получить следующую формулу: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3.

Что нам дает параллельное и последовательное соединение?

Теоретические знания — это хорошо, но как их применить на практике? Параллельно и последовательно могут соединяться элементы любого типа. Но мы рассматривали только простейшие формулы, описывающие линейные элементы. Линейные элементы — это сопротивления, которые еще называют «резисторы». Итак, вот как можно использовать полученные знания:

Если в наличии нет резистора большого номинала, но есть несколько более «мелких», нужное сопротивление можно получить соединив последовательно несколько резисторов. Как видите, это полезный прием.
Для продления срока жизни батареек, их можно соединять параллельно. Напряжение при этом, согласно закону Ома, останется прежним (можно убедиться, измерив напряжение мультиметром). А «срок жизни» сдвоенного элемента питания будет значительно больше, нежели у двух элементов, которые сменят друг друга

Только обратите внимание: параллельно соединять можно только источники питания с одинаковым потенциалом. То есть, севшую и новую батарейки соединять нельзя

Если все-таки соединить, та батарейка которая имеет больший заряд, будет стремиться зарядить менее заряженную. В результате общий их заряд упадет до низкого значения.

В общем, это наиболее распространенные варианты использования этих соединений.

Электрическое сопротивление

Оно является электрической характеристикой проводника.

Сопротивление — физическая величина, характеризующая электрические свойства участка цепи.

$R = \frac{pl}{S}$, где R — сопротивление (Ом),p — удельное сопротивление проводника $\frac{Ом*мм^2}{м}$, l — длина проводника (м),S — площадь поперечного сечения проводника (мм²).

Единица измерения R — Ом.

Удельное сопротивление проводника (p) можно посмотреть в специальной таблице в справочнике или в интернете. Для каждого материала будет свое значение. Мы приведем для примера лишь фрагмент такой таблицы.

Таблица удельных сопротивлений (p) некоторых проводников

Металл	Удельное сопротивление, Ом * $мм^2$/ м
Серебро	0,0016
Медь	0,017
Золото	0,023
Алюминий	0,028
Вольфрам	0,055
Железо	0,1

В чем отличие сопротивления от удельного сопротивления?Сопротивление — это внешнее свойство, зависящее от количества присутствующего материала, от геометрических характеристик проводника и от самого материала, из которого сделан проводник. Удельное сопротивление — это внутреннее свойство проводника, которое не зависит от его размера, а зависит от химического состава вещества и температуры.Условно можно сказать, что сопротивление — это свойство проводника, а удельное сопротивление — свойство материала.

Получается, что прежде всего на то, каким будет сопротивление, влияют размеры проводника, его форма, материал, из которого он сделан.

Удельное сопротивление проводника зависит также от температуры. Когда температура твердых тел увеличивается, то удельное сопротивление возрастает. А в растворах и расплавах — наоборот, уменьшается. В экзаменационных задачах случаи с изменением удельного сопротивления не рассматриваются, а вот в олимпиадных задачах такое встретить можно.

Давайте поразмышляем: что чему сопротивляется?

Причина электрического сопротивления кроется во взаимодействии зарядов разного знака при протекании тока по проводнику. Это взаимодействие можно сравнить с силой трения, стремящейся остановить движение заряженных частиц.

Чем сильнее взаимодействие свободных электронов с положительными ионами в узлах кристаллической решетки проводника, тем больше сопротивление проводника.

Проводник с определенным постоянным сопротивлением называется резистор.

Вернемся к сравнению электрического тока с водой: как молекулы воды из крана движутся сверху вниз, так и электрический ток имеет определенное направление — от катода к аноду. Электрический заряд условно в нашем примере аналогичен массе воды, а напряжение — напору воды из крана.

Напряжение

Чтобы внутри цепи существовал электрический ток, цепь должна быть замкнута и между концами участка цепи должно существовать напряжение.

Напряжение — скалярная (не имеющая направления) физическая величина, значение которой равно работе тока на участке цепи, совершаемой при переносе единичного электрического заряда из одной точки в другую.

$U = \frac{A}{q}$, где U — напряжение (В),A — работа тока на участке цепи (Дж), q — электрический заряд (Кл).

Единица измерения U — В (Вольт) = $\frac{Дж}{Кл}$

Электрический ток — результат «труда» множества частиц. Они любят работать – не ленятся перемещаться из одного конца цепи в другой. И чем больше они будут работать, тем большее напряжение получится. Так запоминаем связь напряжения (U) с работой (A).

Услышав слова из известной песни Димы Билана «Это ты, это я, между нами молния, С электрическим разрядом 220 Вольт…» любой физик (и электрик) приобретает новую пару седых волосинок. Такое напряжение очень опасно для человека. Однако, 220 Вольт — это то самое напряжение в наших розетках!

Прибор для измерения напряжения — вольтметр. Он включается в цепь параллельно. Пример подключения представлен на рисунке:

Параллельное подключение – параллельная цепь

При параллельном подключении, к каждому потребителю прикладывается одинаковое напряжение, а вот ток через каждый из потребителей, в случае, если их сопротивление отличается – будет отличаться.

Закон Ома для параллельной цепи, состоящей из трех потребителей, будет иметь вид:

При параллельном соединении общее сопротивление цепи всегда будет меньше значения самого маленького отдельного сопротивления. Или еще говорят, что «сопротивление будет меньше наименьшего».

Общее сопротивление цепи, состоящей из двух потребителей, при параллельном соединении:

Общее сопротивление цепи, состоящей из трех потребителей, при параллельном соединении:

Для большего числа потребителей расчет производится исходя из того, что при параллельном соединении проводимость (величина обратная сопротивлению) рассчитывается как сумма проводимостей каждого потребителя.

Структурная схема и обозначение на схемах Омметра

Измерительный прибор Омметр структурно представляет собой стрелочный или цифровой индикатор с последовательно включенной батарейкой или источником питания, как показано на фотографии.

Функцию измерения сопротивления имеют все комбинированные приборы – стрелочные тестеры и цифровые мультиметры.

На практике, прибор, который измеряет только сопротивление, используется для особых случаев, например, для измерения сопротивления изоляции при повышенном напряжении, сопротивления заземляющего контура или как образцовый, служащий для поверки других омметров боше низкой точности.

На электрических измерительных схемах омметр обозначается греческой буквой омега заключенной в окружность, как показано на фотографии.

Проверка электролитических конденсаторов

Различают два основных вида конденсаторов, простые и электролитические. Простые конденсаторы можно включать в схему как угодно, а электролитические только с соблюдением полярности, иначе конденсатор выйдет из строя.

На электрических схемах конденсатор обозначается двумя параллельными линиями. При обозначении электролитического конденсатора обязательно обозначается его полярность подключения знаком «+».

Электролитические конденсаторы низко надежны, и являются самой распространенной причиной отказа электронных блоков изделий. Вздутый конденсатор в блоке питания компьютера или другого устройства, не редкая картина.

Тестером или мультиметром в режиме измерения сопротивления можно успешно проверять исправность электролитических конденсаторов, или как еще говорят, прозвонить. Конденсатор нужно выпаять из печатной платы и обязательно разрядить, чтобы не повредить прибор. Для этого нужно закоротить его выводы металлическим предметом, например пинцетом. Для проверки конденсатора переключатель на приборе нужно установить в режим измерения сопротивления в диапазоне сотен килоом или мегаом.

Далее нужно, прикоснуться щупами к выводам конденсатора. В момент касания стрелка прибора должна резко отклониться по шкале и медленно вернуться в положение бесконечного сопротивления. Скорость отклонения стрелки зависит от величины емкости конденсатора. Чем емкость конденсатора больше, тем медленнее будет возвращаться на место стрелка. Цифровой прибор (мультиметр) при прикосновении щупов к выводам конденсатора, сначала покажет маленькое сопротивление, а затем все возрастающее вплоть до сотен мегом.

Если поведение приборов отличается от выше описанного, например сопротивление конденсатора составляет ноль Ом или бесконечность, то в первом случае имеется пробой между обмотками конденсатора, а во втором, обрыв. Такой конденсатор неисправен и применению не подлежит.

Что вам нужно перевести?

Или выберите класс единиц измерения:

Секунда, Минута, Час, Сутки, Неделя, Месяц (31 день), Год в системе СИ, Миллисекунда, …
Паскаль, Бар, Торр, Миллиметр ртутного столба, Миллиметр водяного столба, Дюйм ртутного столба, Дюйм водяного столба, …
Метр, Километр, Ангстрем, Ярд, Миля, Дюйм, Астрономическая единица, Световой год, …
Генри, Микрогенри, Миллигенри, Килогенри, Вебер на ампер, Абгенри, …
Бит, Килобит, Байт, Килобайт, Мегабайт, Гигабайт, …
Тесла, Пикотесла, Нанотесла, Вебер на квадратный сантиметр, Гаусс, Гамма, Максвелл на квадратный метр, …
Вебер, Максвелл, Квант магнитного потока, Тесла-квадратный метр, Гаусс-квадратный сантиметр, …
Килограмм, Метрическая тонна, Унция, Фунт, Стоун, Карат, Фунт, Фун, Момме, Хиакуме, Фынь (кандарин), Лян (таэль), …
Килограмм в секунду, Метрическая тонна в час, Длинная тонна в час, Фунт в секунду, Короткая тонна в час, …
Ньютон-метр, Килоньютон-метр, Миллиньютон-метр, Килограмм-сила-метр, Унция-сила-дюйм, Дина-метр, …
Ватт, Киловатт, Метрическая лошадиная сила, Британская тепловая единица в час, Фут-фунт-сила в секунду, …
Ампер на метр, Микроампер на метр, Миллиампер на метр, Эрстед, Гильберт на метр, …
Кубический метр, Литр, Миллилитр, Кубический дюйм, Кубический фут, Галлон, Пинта, Миним, Сяку, Ложка для соли, Стакан, …
Кубический метр в секунду, Литр в минуту, Галлон (США) в минуту, …
Килограмм на кубический метр, Миллиграмм на кубический метр, Грамм на кубический сантиметр, Унция на кубический дюйм, Фунт на кубический фут, …
Квадратный метр, Гектар, Ар, Квадратный фут, Акр, Квадратный дюйм, …
Беккерель, Кюри, Резерфорд, Распад в секунду, …
Ньютон, Дина, Килограмм-сила (килопонд), Фунт-сила, Паундаль, Килоньютон, Деканьютон, Грамм-сила, …
Метр в секунду, Километр в час, Миля в час, Фут в секунду, Узел, …
Бит в секунду, Килобит в минуту, Мегабайт в секунду, Гигабайт в секунду, Килобайт в минуту, …
Градус Цельсия, Кельвин, Градус Фаренгейта, Градус Реомюра, Градус Ранкина, Градус Рёмера, Градус Делиля, …
Зиверт, Нанозиверт, Микрозиверт, Джоуль на килограмм, Бэр, Микробэр, Миллибэр, …
Фарад, Микрофарад, Нанофарад, Пикофарад, Интфарад, Абфарад, Статфарад, …
Сименс, Мо, Ампер на вольт, …
Кулон, Франклин, Абкулон, Статкулон, Элементарный заряд, Ампер-час, …
Ампер, Пикоампер, Наноампер, Микроампер, Абампер, Кулон в секунду, …
Ом, Пикоом, Наноом, Микроом, Абом, Вольт на ампер, …

Метрические

Ом	1,000.0 Ω
Гигаом	1.0000*10-6 GΩ
Мегаом	0.0010000 MΩ
Килоом	1.0000 kΩ
Миллиом	1,000,000 mΩ
Микроом	1,000,000,000 µΩ
Наноом	1.0000*1012 nΩ
Пикоом	1.0000*1015 pΩ

Прочие

Абом	1.0000*1012 abOhm
Вольт на ампер	1,000.0 V/A

Для сложной цепи

Когда-то в школах на дополнительных занятиях давали и закон Ома для сложной цепи. В сущности это второе правило (или закон) Кирхгофа, которое вообще-то учат уже в электротехнических вузах. Он легко получается из закона Ома для полной цепи, если применить векторное сложение источников э.д.с., о чём говорят стрелки над её обозначением справа на рис.

«Векторное» означает следующее: выбираем направление обхода цепи (обычно по часовой стрелке). Источники, которые дают ток по обходу, считаем с плюсом, а те, э.д.с. которых направлена против обхода – с минусом. Складываем таким образом все э.д.с., затем все внешние сопротивления, все внутренние, приплюсовываем друг к другу суммы сопротивлений, и по формуле закона Ома для полной цепи находим ток, только вместо значений отельных компонент в ней теперь будут их суммы по контуру.

Пример расчёта. Допустим, что справа на рис. у нас E1 = 12 В, E2 = 24 В, En = 60 В; R1 = 9 Ом, R2 = 14 Ом, Rn = 38 Ом; r1 = 2 Ом, r2 = 3 Ом, rn = 11 Ом. ΣE = 12 – 24 + 60 = 48 В. ΣR = 9 + 14 + 38 Ом = 61 Ом (сложение скалярное, не векторное, «арифметическое»!). Σr = 2 + 3 + 11 Ом = 16 Ом (сложение также скалярное). Получаем: I = ΣE/( ΣR + Σr) = 48/(61 + 16) = 48/77 = 0,62337… А.

Закон Ома для участка цепи.

Для участка замкнутой электрической цепи, справедливой является следующая зависимость:

J=U/R.

Это математическое соотношение носит название — закон Ома для участка цепи.
С помощью этой формулы, можно вычислить значение любого из свойств цепи, зная
значения двух остальных.
Пользуясь «Треугольником Ома», изображенным на рисунке ниже,
можно наглядно представить как это делается.

Закрываем пальцем неизвестную величину, требующую определения.
Положение величин оставшихся не закрытыми, подскажет нам, что делать.
Как вы сами видите, здесь как раз, возможны три варианта.
1.Чтобы найти силу тока делим величину напряжения на величину сопротивления —
вертикальная линия внутри, символизирует деление.
2. Для нахождения сопротивления необходимо разделить величину напряжения
на величину тока.
3. Неизвестную величину значения напряжения, получаем умножая величину
силы тока на величину сопротивления.

Напряжение измеряется в вольтах(1 вольт), сила тока в амперах(1 ампер), сопротивление в омах(1 ом).

Пример вычисления.
Нам известно напряжение источника электроэнергии(U)-2.5 вольт, сопротивление приемника(R) — 10 ом.
Требуется узнать силу тока(J). Итак, подставляя известные значения в формулу закона Ома получаем:
J=2.5/10; J=0.25 Полученое значение — 0,25 ампер.

Зная силу тока(J) и напряжение(U) можно узнать, мощность(P) потребляемую приемником электроэнергии.
P=U*J; P=0.25*2.5; P=1
Итак, мощность нашего приемника(лампочки) — 1 ватт.

Формулировка и объяснение закона Ома

Закон немецкого учителя Георга Ома очень прост. Он гласит:

Георг Ом вывел этот закон экспериментально (эмпирически) в 1826 году. Естественно, чем больше сопротивление участка цепи, тем меньше будет сила тока. Соответственно, чем больше напряжение, тем и ток будет больше.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Данная формулировка закона Ома – самая простая и подходит для участка цепи. Говоря «участок цепи» мы подразумеваем, что это однородный участок, на котором нет источников тока с ЭДС. Говоря проще, этот участок содержит какое-то сопротивление, но на нем нет батарейки, обеспечивающей сам ток.

Если рассматривать закон Ома для полной цепи, формулировка его будет немного иной.

Пусть у нас есть цепь, в ней есть источник тока, создающий напряжение, и какое-то сопротивление.

Закон запишется в следующем виде:

Объяснение закона Ома для полой цепи принципиально не отличается от объяснения для участка цепи. Как видим, сопротивление складывается из собственно сопротивления и внутреннего сопротивления источника тока, а вместо напряжения в формуле фигурирует электродвижущая сила источника.

Кстати, о том, что такое что такое ЭДС, читайте в нашей отдельной статье.

Доли Ома (Ohm)

Радиоэлектронные элементы, имеющие заданное постоянное омическое сопротивление, не проявляющие в разумных пределах индуктивность и емкость, называются в электронике резисторами. В практике применяются резисторы от долей Ома до десятков мегаомов.

мегаом / мегом	МОм	MOhm	1E6 Ом	1000000 Ом
килоом	кОм	kOhm	1E3 Ом	1000 Ом

(читать дальше…) :: (в начало статьи)

:: ПоискТехника безопасности :: Помощь

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!Задать вопрос. Обсуждение статьи.

Еще статьи

Параллельное, последовательное соединение резисторов. Расчет сопротивл…
Вычисление сопротивления и мощности при параллельном и последовательном соединен…

Обратноходовый импульсный источник питания. Онлайн расчет. Форма. Пода…
Как рассчитать обратноходовый импульсный преобразователь напряжения. Как подавит…

Отрицательное сопротивление, импеданс. Схема. Преобразователь в против…
Понятие отрицательного сопротивления. Схемы с отрицательным сопротивлением….

Инвертирующий импульсный преобразователь напряжения, источник питания….
Как сконструировать инвертирующий импульсный преобразователь. Как выбрать частот…

Автомат периодического включения — выключения нагрузки. Схема, устройс…
Устройство, регулярно (три раза в день на полчаса) автоматически включающее и вы…

Генератор, источник сигнала, напряжения, импульсов. Треугольная форма….
Оригинальная схема генератора треугольных импульсов. Расчет.
…

Генератор сигнала с переменной скважностью импульсов. Регулировка коэф…
Схема генератора и регулируемым коэффициентом заполнения импульсов, управляемого..

Оптроны, оптопары тиристорные, динисторные. MOC3061, MOC3062, MOC3063….
Описание и параметры MOC3061, MOC3062, MOC3063. Применение в тиристорных схемах …

Металл	Удельное сопротивление, Ом * \(мм^2\)/ м
Серебро	0,0016
Медь	0,017
Золото	0,023
Алюминий	0,028
Вольфрам	0,055
Железо	0,1