Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu stałego I jest proporcjonalne do całkowitej siły elektromotorycznej w obwodzie zamkniętym lub do różnicy potencjałów (napięcia elektrycznego) między końcami części obwodu nie zawierającej źródeł siły elektromotorycznej. Można ją opisać jako:

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

lub w ujęciu tradycyjnym:

Odwrotność konduktancji nazywa się oporem elektrycznym przewodnika:

Prawo Ohma określa opór elektryczny przewodnika:

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.

Pierwsze prawo Kirchhoffa prawo dotyczące przepływu prądu w rozgałęzieniach obwodu elektrycznego, Wraz z drugim prawem Kirchhoffa umożliwia określenie przepływających prądów w obwodach elektrycznych.

Prawo to brzmi: Suma algebraiczna natężeń prądów dopływających(+) i odpływających(-) z danego węzła jest równa 0. lub Suma natężeń prądów dopływających do węzła jest równa sumie natężeń prądów wypływających z tego węzła.

W zależności od użytego aparatu matematycznego prawo to jest w różny sposób przedstawiane w postaci wzorów.

Przyjmuje się konwencję, że prądy zwrócone do węzła mają znak (+), zaś prądy ze zwrotem od węzła mają znak (-), np.:

Pierwsze prawo Kirchhoffa jest prostą konsekwencją zasady zachowania ładunku oraz stwierdzenia, że w węźle praktycznie nie może gromadzić się ładunek.

Drugie prawo Kirchhoffa - zwane również Prawem napięciowym, dotyczy bilansu napięć w zamkniętym obwodzie elektrycznym.

Treść prawa:

Suma wartości chwilowych sił elektromotorycznych występujących w obwodzie zamkniętym równa jest sumie wartości chwilowych napięć elektrycznych na elementach pasywnych tego obwodu:

Prawo to występuje również w prostszej wersji:

Suma napięć źródłowych w dowolnym obwodzie zamkniętym prądu stałego równa jest sumie napięć na odbiornikach.

Ogniwo galwaniczne - ogniwo, w którym źródłem prądu są reakcje chemiczne zachodzące między elektrodą, a elektrolitem. Dwie elektrody zanurzone w elektrolicie (półogniwa) tworzą ogniwo galwaniczne. Różnica potencjałów elektrod gdy przez ogniwo nie płynie prąd jest równa sile elektromotorycznej ogniwa (SEM).

Ogniwo galwaniczne jest to urządzenie zamieniające bezpośrednio energię chemiczną na energię elektryczną prądu stałego. Proces ten następuje w wyniku reakcji elektrochemicznych (tzn. reakcji chemicznych z oddawaniem lub przyłączaniem elektronów). Ogniwo zasadniczo składa się z dwóch różnych elektrod zanurzonych w tym samym roztworze elektrolitu (tzn. substancji, której cząsteczki w roztworze ulegają dysocjacji elektrolitycznej, czyli rozpadowi na pary jonów dodatnich i ujemnych), lub dwóch identycznych elektrod zanurzonych w różnych roztworach. Elektrody są połączone tak, że możliwy jest przepływ prądu elektrycznego po zamknięciu obwodu zewnętrznego przewodnikiem.

Źródło siły elektromotorycznej przenosi ładunek elektryczny wbrew siłom pola elektrycznego. Siły przenoszące ładunek są nazywane siłami postronnymi. Siły postronne przenosząc ładunek wykonują pracę nad ładunkiem.

Siła elektromotoryczna jest często oznaczana przez

Siła elektromotoryczna źródła jest zdefiniowana jako iloraz pracy wykonanej przez źródło do wartości przenoszonego ładunku. ^[3]

gdzie

• W - praca;

• q - ładunek;

Jednostką siły elektromotorycznej jest dżul na kulomb równy voltowi.

Siła elektromotoryczna w obwodzie z prądem jest równa stosunkowi mocy elektrycznej wydzielanej w obwodzie do natężenia prądu.

gdzie:

• P - moc wydzielona w obwodzie;

• I - natężenie prądu;

Siła Elektromotoryczna ogniwa - SEM

Siła elektromotoryczna ogniwa, SEM, różnica potencjałów dwóch półogniw otwartego ogniwa elektrochemicznego (przez ogniwo nie płynie prąd, znajduje się ono w stanie równowagi). Źródłem SEM są reakcje przebiegające w półogniwach (ich suma nosi nazwę reakcji ogniwa). SEM zależy od aktywności jonowej składników półogniw, temperatury i ciśnienia. Może być wyliczona z równania Nernsta:
gdzie: E⁰ - standardowa SEM ogniwa równa różnicy potencjałów standardowych półogniwa prawego i lewego, R - stała gazowa, T - temperatura bezwzględna, n - liczba elektronów wymienianych podczas jednego stechiometrycznego przebiegu reakcji ogniwa, F - stała Faradaya (elektroliza), a_L, a_M - aktywności produktów, a_A, a_B aktywności substratów, l, m, a, b - wykładniki potęgowe równe współczynnikom stechiometrycznym w równaniu reakcji ogniwa. Znak SEM jest dodatni, gdy zapis reakcji ogniwa (a więc i schematu ogniwa) odpowiada jej samorzutnemu przebiegowi.

Siła elektromotoryczna (SEM) - ilość energii jaką uzyskuje ładunek jednostkowy przemieszczany w urządzeniu (źródle) prądu elektrycznego w przeciwnym kierunku do sił pola elektrycznego oddziałującego na ten ładunek. Siła elektromotoryczna liczbowo jest równa pracy wykonanej przez zewnętrzne źródło energii, potrzebnej na jednokrotny obieg obwodu przez jednostkowy ładunek elektryczny.¹ Źródłami siły elektromotorycznej są generatory elektryczne (prądu stałego i zmiennego), baterie, termopary, fotoogniwa ^{[1] [2]}.

Galwanometr to bardzo czuły miernik magnetoelektryczny. Służy on do mierzenia niewielkich wartości natężenia prądu elektrycznego (wykrywa nawet tysięczne części ampera), może też służyć do sygnalizacji stanu równowagi mostka elektrycznego.

Rozróżnia się kilka rodzajów galwanometrów, między innymi ze względu na budowę wewnętrzną - ze stałym uzwojeniem i ruchomym magnesem, ze stałym magnesem i ruchomym uzwojeniem, oraz ze względu na sposób wskazywania - galwanometr ze wskazówką, galwanometr zwierciadlany, galwanometr z wbudowanym źródłem światła.

Budowa

Budowa i działanie galwanometru

Weźmy cienką prostokątną ramkę, zawieszoną na nitce pomiędzy magnesami (N i S). Dodatkowo w ramkę jest wsunięty rdzeń, dzięki któremu uzyskuje się niemal radialny rozkład natężenia pola magnetycznego. Na ramkę działają siły pochodzące od pola magnetyczego (moment obrotowy ramki), oraz siła pochodząca od nici podtrzymującej ramkę (moment skręcający pochodzący od stabilności nici). Oba momenty częściowo się równoważą, dlatego też, gdy przez ramkę przepłynie prąd, to ramka wychyli się ze swego położenia równowagi do nowego położenia równowagi. Kąt wychylenia ramki jest proporcjonalny do prądu płynącego przez ramkę. Jeśli do ramki przypniemy wskazówkę lub lekkie zwierciadło, będziemy mogli obserwować wychylenie ramki, a więc i natężenie prądu płynącego przez ramkę galwanometru.

Ponieważ galwanometr jest urządzeniem bardzo czułym, nie możemy go podpiąć do układu bezpośrednio, wymagane jest zabezpieczenie.

---