Konprann Lwa Ohm nan
Etidye tou materyèl sou kesyon egzanp lalwa Ohm nan ak diskisyon sou kesyon lalwa Ohm nan.
Nan prèske tout kondiktè metal yo, chan elektrik pwopòsyonèl ak dansite kouran elektrik, kote rapò ant chan elektrik la ak dansite kouran elektrik la konstan. Matematikman eksprime atravè ekwasyon an:
ρ = E / J
Deskripsyon: E = chan elektrik, ρ = rezistivite, J = dansite kouran elektrik.
Konstan pwopòsyonalite ρ a rele rezistans espesifik oswa rezistivite, ki gen valè konstan e ki pa depann de chan elektrik ki pwodui kouran elektrik la.
Si chan elektrik la ogmante, dansite kouran elektrik la ogmante tou, okontrè, si chan elektrik la diminye, dansite kouran elektrik la diminye tou, kidonk rapò ant chan elektrik la ak dansite kouran elektrik la konstan. Sa a se yon deklarasyon lalwa Ohm . Kidonk ekwasyon ki anwo a eksplike lalwa Ohm sèlman lè ρ konstan epi li endepandan de chan elektrik la. Lalwa Ohm pa aplike si valè ρ chanje lè chan elektrik la chanje.
Sepandan, li pi fasil pou mezire potansyèl elektrik (V) pase chan elektrik (E), epi li pi fasil tou pou mezire kouran elektrik (I) pase dansite kouran elektrik (J). Se poutèt sa, anplis ke yo eksprime li an tèm de chan elektrik , dansite kouran elektrik ak rezistivite (ρ), lalwa Ohm nan eksprime tou an tèm de potansyèl elektrik , kouran elektrik ak rezistans elektrik (R).
Premyèman, ann konsidere yon fil kondiktè ki gen yon longè (l), yon sifas seksyonèl (A) epi gen yon diferans potansyèl elektrik (V) ant de bout fil la. Si chan elektrik la omojèn, sa vle di menm bagay la toupatou, alò relasyon ki genyen ant chan elektrik la ak diferans potansyèl elektrik la eksprime nan ekwasyon V = E s ( ekwasyon sa a te deja diskite nan materyèl potansyèl elektrik la ). Si dansite kouran elektrik la omojèn, sa vle di menm bagay la toupatou, alò relasyon ki genyen ant dansite kouran elektrik la ak kouran elektrik la eksprime nan ekwasyon I = JA ( ekwasyon sa a te deja diskite nan materyèl kouran elektrik la ).
Pou jwenn yon ekwasyon ki endike relasyon ki genyen ant potansyèl elektrik (V), kouran elektrik (I) ak rezistans elektrik (R), ranplase E ak J nan ekwasyon rezistans lan ak E nan ekwasyon potansyèl elektrik la epi J nan ekwasyon kouran elektrik la:
Sa a se yon ekwasyon ki eksplike relasyon ki genyen ant potansyèl elektrik (V), kouran elektrik (I) ak rezistans elektrik (R) nan yon kondiktè. Baze sou ekwasyon sa a, nou ka di ke rezistans elektrik nan yon kondiktè se rapò diferans potansyèl elektrik la ak kouran elektrik ki nan kondiktè a.
Lwa Ohm nan deklare ke rapò diferans potansyèl elektrik ak kouran elektrik la se yon konstan. Nan lòt mo, ekwasyon sa a eksplike lwa Ohm nan sèlman lè rezistans elektrik (R) la konstan. Lwa Ohm nan pa aplike si rezistans elektrik la pa konstan, sa vle di, li varye.
Nan derivasyon ekwasyon ki anwo a, rezistans elektrik (R) yon kondiktè gen rapò tou ak rezistans espesifik (ρ), longè kondiktè a (l) ak sifas seksyonèl (A) kondiktè a. Matematikman, sa eksprime nan ekwasyon an:
Yo diskite ekwasyon sa a pi an detay nan atik ki pale de rezistans elektrik la.
Fòmil Lwa Ohm nan
Lalwa Ohm nan eksplike pa de ekwasyon, sètadi ρ = E/J ak R = V/I. Li enpòtan pou note ke de ekwasyon sa yo se ekwasyon lalwa Ohm sèlman lè ρ konstan epi R konstan. Si ρ ak R yon kondiktè chanje, de ekwasyon sa yo pa eksplike lalwa Ohm nan, men ρ = E/J eksplike rezistans espesifik yon kondiktè epi R = V/I eksplike rezistans elektrik yon kondiktè.
Nou ka ekri ekwasyon ρ = E/J la kòm E = ρ J. Lè ρ konstan, alò E dirèkteman pwopòsyonèl ak J, sa vle di si E ogmante, alò J ogmante oubyen si E diminye, alò J diminye.
Menm jan an tou, nou ka ekri ekwasyon R = V/I a kòm V = IR. Lè R konstan, V dirèkteman pwopòsyonèl ak I, sa vle di si V ogmante, I ogmante, oubyen si V diminye, I diminye.
Materyèl ki obeyi lalwa Ohm yo di yo ohmik, alòske materyèl ki pa obeyi lalwa Ohm yo di yo pa ohmik. Prèske tout kondiktè metalik yo ohmik, alòske anpil lòt materyèl pa ohmik.
Nan materyèl ki pa omik, rezistans elektrik la pa konstan, men li varye selon kouran an ak diferans potansyèl la. Sa vle di ke si kouran an chanje, rezistans materyèl la chanje tou, epi menm jan an tou, si vòltaj la chanje, rezistans materyèl la chanje tou. Piske rezistans elektrik la varye, nan materyèl ki pa omik, vòltaj la (V) pa dirèkteman pwopòsyonèl ak kouran an (I).
Graf V, I ak R yo
Nan materyèl ohmik, rapò V ak I a konstan, reprezante pa yon liy dwat. Egzanp materyèl ohmik yo se kondiktè metalik. Pandansetan, nan materyèl nonohmik, rapò V ak I a pa konstan, reprezante pa yon liy koube. Egzanp materyèl nonohmik yo se dyòd semi-kondiktè ak tranzistò.
Lwa Ohm nan aplike sèlman pou materyèl ohmik epi li pa aplike pou tout materyèl, kidonk li pa kòrèk pou rele li yon lwa tankou lwa Newton yo oswa lòt lwa fizik yo. Lwa fizik yo aktyèlman aplike pou tout objè, pa sèlman pou sèten objè. Sepandan, itilizasyon lwa Ohm nan vin tounen yon pratik komen, kidonk yo toujou rele li lwa Ohm nan, depi yo sonje ke lwa Ohm nan aplike sèlman pou objè ohmik yo. Anplis lwa Ohm nan, yon lòt egzanp yon move konsepsyon komen se itilizasyon lwa gaz ideyal la oswa lwa Hooke a.
