Legea lui Ohm

Legea lui Ohm este o regulă cheie pentru analiza circuitelor electrice, care descrie relația dintre trei cantități fizice cheie: tensiune, curent și rezistență. Reprezintă faptul că curentul este proporțional cu tensiunea în două puncte, constanta de proporționalitate fiind rezistența.

Folosind Ohm's Legea

Relația definită de legea lui Ohm este exprimată în general sub trei forme echivalente:

eu = V / R
R = V / eu
V = IR

cu aceste variabile definite pe un conductor între două puncte în felul următor:

• eu reprezintă curentul electric, în unități de amperi.
• V reprezintă tensiunea măsurată peste conductor în volți și
• R reprezintă rezistența conductorului în ohmi.

Un mod de a gândi acest aspect conceptual este acela ca curent, eu, curge printr-un rezistor (sau chiar peste un conductor non-perfect, care are o anumită rezistență), R, atunci curentul pierde energie. Energia înainte de a traversa conductorul va fi deci mai mare decât cea după ce traversează conductorul, iar această diferență de electricitate este reprezentată în diferența de tensiune., V, de-a lungul conductorului.

Diferența de tensiune și curentul dintre două puncte pot fi măsurate, ceea ce înseamnă că rezistența în sine este o cantitate derivată care nu poate fi măsurată direct experimental. Cu toate acestea, atunci când introducem un element într-un circuit care are o valoare de rezistență cunoscută, atunci puteți utiliza respectiva rezistență împreună cu o tensiune sau curent măsurate pentru a identifica cealaltă cantitate necunoscută.

Istoria lui Ohm's Legea

Fizicianul și matematicianul german Georg Simon Ohm (16 martie 1789 - 6 iulie 1854 CE) a efectuat cercetări în energie electrică în 1826 și 1827, publicând rezultatele care au devenit cunoscute drept Legea lui Ohm în 1827. El a putut măsura curentul cu un galvanometru și a încercat câteva seturi diferite pentru a-i stabili diferența de tensiune. Prima a fost o grămadă voltaică, similară cu bateriile originale create în 1800 de Alessandro Volta.

În căutarea unei surse de tensiune mai stabile, el a trecut mai târziu la termocuple, care creează o diferență de tensiune bazată pe o diferență de temperatură. Ceea ce a măsurat în mod direct a fost că curentul era proporțional cu diferența de temperatură dintre cele două îmbinări electrice, dar, deoarece diferența de tensiune era direct legată de temperatură, acest lucru înseamnă că curentul era proporțional cu diferența de tensiune..

În termeni simpli, dacă ați dublat diferența de temperatură, ați dublat tensiunea și, de asemenea, a dublat curentul. (Presupunând, desigur, că termocupla nu se topește sau ceva similar. Există limite practice în care acest lucru s-ar descompune.)

Ohm nu a fost de fapt primul care a investigat acest tip de relații, în ciuda publicării primului. Lucrările anterioare ale omului de știință britanic Henry Cavendish (10 octombrie 1731 - 24 februarie 1810 C.E.) din anii 1780 au condus la el să facă comentarii în jurnalele sale care păreau să indice aceeași relație. Fără ca acest lucru să fie publicat sau altfel comunicat altor oameni de știință din vremea sa, rezultatele lui Cavendish nu au fost cunoscute, lăsând deschiderea lui Ohm pentru a face descoperirea. De aceea, acest articol nu este intitulat Legea lui Cavendish. Aceste rezultate au fost publicate ulterior în 1879 de către James Clerk Maxwell, dar până la acel moment creditul era deja stabilit pentru Ohm.

Alte forme de ohm's Legea

Un alt mod de a reprezenta Legea lui Ohm a fost dezvoltat de Gustav Kirchhoff (din faima Legilor lui Kirchoff) și ia forma:

J = σE

unde stau aceste variabile:

• J reprezintă densitatea curentului (sau curent electric pe unitate de secțiune transversală) a materialului. Aceasta este o cantitate vectorială reprezentând o valoare într-un câmp vectorial, adică conține atât o mărime cât și o direcție.
• Sigma reprezintă conductivitatea materialului, care depinde de proprietățile fizice ale materialului individual. Conductivitatea este reciproca rezistivității materialului.
• E reprezintă câmpul electric din acea locație. Este, de asemenea, un câmp vectorial.