Pagsabot sa Balaod ni Ohm
Tun-i usab ang materyal bahin sa mga ehemplo nga pangutana sa balaod ni Ohm ug diskusyon sa mga pangutana sa balaod ni Ohm.
Sa halos tanang metal nga konduktor, natad sa kuryente proporsyonal sa densidad sa kuryente, diin ang ratio sa electric field ngadto sa densidad sa kuryente kay makanunayon. Sa matematika, kini nga equation ang mo-express:
ρ = E / J
Deskripsyon: E = electric field, ρ = resistivity, J = densidad sa kuryente.
Ang proportionality constant nga ρ gitawag nga specific resistance o resistivity, ang bili niini kanunay ug wala magdepende sa electric field nga nagpatungha sa electric current.
Kon motaas ang electric field, motaas usab ang electric current density, apan sa laing bahin, kon moubos ang electric field, moubos usab ang electric current density, mao nga ang ratio sa electric field ngadto sa electric current density kay makanunayon. Kini usa ka pahayag sa balaod ni Ohm . Busa ang equation sa ibabaw nagpatin-aw sa balaod ni Ohm kon ang ρ makanunayon ug independente sa electric field. Ang balaod ni Ohm dili magamit kon ang bili sa ρ mausab kon ang electric field mausab.
Apan, mas sayon sukdon ang electric potential (V) kaysa electric field (E), ug mas sayon usab sukdon ang electric current (I) kaysa electric current density (J). Busa, gawas sa gipahayag sa termino sa electric field , electric current density ug resistivity (ρ), ang balaod ni Ohm gipahayag usab sa termino sa electric potential , electric current ug electrical resistance (R).
Una, hunahunaa ang usa ka wire conductor nga adunay gitas-on (l), cross-sectional area (A) ug adunay electric potential difference (V) tali sa duha ka tumoy sa wire. Kung ang electric field homogenous, o parehas sa tibuok, nan ang relasyon tali sa electric field ug sa electric potential difference gipahayag sa equation nga V = E s ( kini nga equation nahisgutan na sa electric potential material ). Kung ang electric current density homogenous, o parehas sa tibuok, nan ang relasyon tali sa electric current density ug sa electric current gipahayag sa equation nga I = JA ( kini nga equation nahisgutan na sa electric current material ).
Aron makakuha og equation nga nag-ingon sa relasyon tali sa electric potential (V), electric current (I) ug electric resistance (R), ilisi ang E ug J sa resistance equation og E sa electric potential equation ug J sa electric current equation:
Kini usa ka ekwasyon nga nagpatin-aw sa relasyon tali sa electric potential (V), electric current (I) ug electrical resistance (R) sa usa ka konduktor. Base niini nga ekwasyon, mahimong ikaingon nga ang electrical resistance sa usa ka konduktor mao ang ratio sa electric potential difference ngadto sa electric current sa konduktor.
Ang balaod ni Ohm nag-ingon nga ang ratio sa electrical potential difference ngadto sa electrical current kay constant. Sa ato pa, kini nga equation nagpatin-aw sa balaod ni Ohm kon ang electrical resistance (R) constant. Ang balaod ni Ohm dili magamit kon ang electrical resistance dili constant, buot ipasabot, kini mag-usab-usab.
Sa pagkuha sa ekwasyon sa ibabaw, ang electrical resistance (R) sa usa ka konduktor may kalabutan usab sa specific resistance (ρ), ang gitas-on sa konduktor (l) ug ang cross-sectional area (A) sa konduktor. Sa matematika, kini gipahayag sa ekwasyon:
Kini nga ekwasyon gihisgutan sa mas detalyado sa artikulo bahin sa electrical resistance.
Pormula sa Balaod ni Ohm
Ang balaod ni Ohm gipatin-aw pinaagi sa duha ka ekwasyon, nga mao ang ρ = E/J ug R = V/I. Kinahanglan nga matikdan nga kini nga duha ka ekwasyon mao lamang ang mga ekwasyon sa balaod ni Ohm kung ang ρ kanunay ug ang R kanunay. Kung ang ρ ug R sa usa ka konduktor mausab, kini nga duha ka ekwasyon dili magpatin-aw sa balaod ni Ohm, apan ang ρ = E/J nagpatin-aw sa piho nga resistensya sa usa ka konduktor ug ang R = V/I nagpatin-aw sa elektrikal nga resistensya sa usa ka konduktor.
Ang ekwasyon nga ρ = E/J mahimong isulat nga E = ρ J. Kung ang ρ kanunay, nan ang E direktang proporsyonal sa J, nga nagpasabut nga kung ang E motaas nan ang J motaas o kung ang E mokunhod nan ang J mokunhod.
Maingon man usab, ang ekwasyon nga R = V/I mahimong isulat nga V = I R. Kung ang R kanunay, ang V direktang proporsyonal sa I, nga nagpasabot nga kung ang V motaas, ang I motaas, o kung ang V mokunhod, ang I mokunhod.
Ang mga materyales nga nagsunod sa balaod ni Ohm gitawag nga ohmic, samtang ang mga materyales nga wala nagsunod sa balaod ni Ohm gitawag nga nonohmic. Halos tanan nga metallic conductors kay ohmic, samtang daghang uban pang mga materyales kay nonohmic.
Sa mga materyales nga dili ohmic, ang resistensya sa kuryente dili kanunay, apan magkalainlain depende sa karon ug potensyal nga kalainan. Kini nagpasabot nga kon mausab ang karon, mausab usab ang resistensya sa materyal, ug ingon man, kon mausab ang boltahe, mausab usab ang resistensya sa materyal. Tungod kay magkalainlain ang resistensya sa kuryente, sa mga materyales nga dili ohmic, ang boltahe (V) dili direktang proporsyonal sa karon (I).
Mga graph sa V, I ug R
Sa mga materyales nga ohmic, ang ratio sa V ngadto sa I kay constant, nga girepresentahan sa usa ka tul-id nga linya. Ang mga ehemplo sa mga materyales nga ohmic mao ang mga metallic conductor. Samtang, sa mga materyales nga nonohmic, ang ratio sa V ngadto sa I dili constant, nga girepresentahan sa usa ka kurbadong linya. Ang mga ehemplo sa mga materyales nga nonohmic mao ang mga semiconductor diode ug transistor.
Ang balaod ni Ohm magamit lamang sa mga materyales nga ohmic ug dili sa tanang materyales, busa dili husto ang pagtawag niini nga balaod sama sa mga balaod ni Newton o uban pang mga balaod sa pisika. Ang mga balaod sa pisika aktuwal nga magamit sa tanang butang, dili lang sa pipila ka mga butang. Bisan pa, ang paggamit sa balaod ni Ohm nahimong usa ka komon nga praktis, busa gitawag gihapon kini nga balaod ni Ohm, basta mahinumduman nga ang balaod ni Ohm magamit lamang sa mga butang nga ohmic. Gawas sa balaod ni Ohm, laing pananglitan sa usa ka komon nga sayop nga pagsabot mao ang paggamit sa balaod sa ideal nga gas o balaod ni Hooke.
