Prawo Ohma

Włączając opornik, amperomierz i woltomierz do obwodu prądu stałego możemy dla danego opornika zmierzyć zależność natężenia prądu od napięcia.

 

 

Należy zwrócić uwagę, że amperomierz włączamy do obwodu szeregowo, a woltomierz równolegle.

 

Po dokonaniu pomiarów można przedstawić charakterystykę prądowo-napięciową.

 

 

Zależność między napięciem a natężeniem jest wprost proporcjonalna, przy czym współczynnikiem proporcjonalności jest odwrotność oporu.

 

Stosunek napięcia mierzonego na końcach przewodnika do natężenia prądu płynącego przez przewodnik jest stała (zakładamy stałą temperaturę przewodnika).

 

 

Jednocześnie należy podkreślić, że opór nie zależy ani od napięcia, ani od natężenia.

 

Opór zależy natomiast od własności samego przewodnika i jest wprost proporcjonalny do długości l przewodnika, a odwrotnie proporcjonalny do pola przekroju s przewodnika. Współczynnikiem proporcjonalności jest opór właściwy
przewodnika (wielkość ta jest charakterystyczna dla danego materiału).

 

 

Każde ogniwo charakteryzują dwie wielkości:

E - siła elektromotoryczna ogniwa

r - opór wewnętrzny ogniwa

 

Możemy określić w ten sposób prawo Ohma dla obwodu zamkniętego.

 

Natężenie prądu płynącego w obwodzie jest wprost proporcjonalne do siły elektromotorycznej, a odwrotnie proporcjonalne do całkowitego oporu w obwodzie.

 

 

Łączenie ogniw

szeregowo

równolegle

 

Siła elektromotoryczna

Siła elektromotoryczna ogniwa E określa wartość pracy W, jaką musi wykonać ogniwo w celu przesunięcia ładunku
q do wartości tego ładunku.

 

 

Pomimo takiej nazwy, siła elektromotoryczna nie ma nic wspólnego z jednostką siły. Jej wielkość mierzymy w voltach [V] i odpowiada ona napięciu, jakie panuje między biegunami źródła, gdy nie płynie przez nie prąd elektryczny.

 

Prawa Kirchhoffa

 

I prawo

Suma natężeń prądów wpływających do danego węzła sieci równa jest sumie natężeń prądów wypływających z węzła sieci.

 

 

II prawo

Suma wszystkich sił elektromotorycznych i spadków napięć w oczku sieci jest równa zeru.

 

 

Gdyby okazało się, że założony kierunek nie jest zgodny z kierunkiem płynięcia prądu należy przed iloczynem I i R wstawić znak “-”.

 

Łączenie oporników

szeregowe I = I1 = I2 = I3 = const U = U1 + U2 + U3 z prawa Ohma możemy wstawić U = R I otrzymujemy RI = R1I1 + R2I2 + R3I3 dzielimy stronami przez (stałe) I R = R1 + R2 + R3

równoległe Z I prawa Kirchoffa I = I1 + I2 + I3 U = U1 = U2 = U3 = const z prawa Ohma możemy wstawić otrzymujemy dzielimy stronami przez (stałe) U

 

---