Ом мыйзамын түшүнүү
Ошондой эле Ом мыйзамынын мисал суроолору жана Ом мыйзамынын суроолорун талкуулоо боюнча материалды окуп чыгыңыз .
Дээрлик бардык металл өткөргүчтөрдө, электр талаасы пропорционалдуу электр тогунун тыгыздыгы, мында электр талаасынын электр тогунун тыгыздыгына болгон катышы туруктуу. Математикалык жактан төмөнкү теңдеме аркылуу туюнтулат:
ρ = E / J
Сүрөттөмө: E = электр талаасы, ρ = каршылык, J = электр тогунун тыгыздыгы.
Пропорционалдык константа ρ салыштырмалуу каршылык же өз ара каршылык деп аталат, анын мааниси туруктуу жана электр тогун пайда кылган электр талаасына көз каранды эмес.
Эгерде электр талаасы жогоруласа, электр тогунун тыгыздыгы да жогорулайт, тескерисинче, эгер электр талаасы азайса, электр тогунун тыгыздыгы да төмөндөйт, ошондуктан электр талаасынын электр тогунун тыгыздыгына болгон катышы туруктуу болот. Бул Ом мыйзамынын билдирүүсү . Демек, жогорудагы теңдеме Ом мыйзамын ρ туруктуу жана электр талаасынан көз карандысыз болгондо гана түшүндүрөт. Эгерде электр талаасы өзгөргөндө ρ мааниси өзгөрсө, Ом мыйзамы колдонулбайт.
Бирок, электр талаасына (E) караганда электрдик потенциалды (V) өлчөө оңой, ошондой эле электр тогун (I) электр тогунун тыгыздыгына (J) караганда өлчөө оңой. Ошондуктан, Ом мыйзамы электр талаасы , электр тогунун тыгыздыгы жана каршылыгы (ρ) аркылуу туюнтулуудан тышкары, электрдик потенциал , электр тогу жана электр каршылыгы (R) аркылуу да туюнтулат .
Алгач, узундугу (l), кесилиш аянты (A) болгон жана зымдын эки учунун ортосунда электрдик потенциалдар айырмасы (V) болгон зым өткөргүчүн карап көрөлү. Эгерде электр талаасы бир тектүү, башкача айтканда, бүткүл бою бирдей болсо, анда электр талаасы менен электрдик потенциалдар айырмасынын ортосундагы байланыш V = E s теңдемеде туюнтулат ( бул теңдеме электрдик потенциал материалында талкууланган ). Эгерде электр тогунун тыгыздыгы бир тектүү, башкача айтканда, бүткүл бою бирдей болсо, анда электр тогунун тыгыздыгы менен электр тогунун ортосундагы байланыш I = JA теңдемеде туюнтулат ( бул теңдеме электр тогунун материалында талкууланган ).
Электрдик потенциал (V), электр тогунун (I) жана электр каршылыгынын (R) ортосундагы байланышты билдирген теңдемени алуу үчүн , каршылык теңдемесиндеги E жана Jди электрдик потенциал теңдемесиндеги E жана электр тогунун теңдемесиндеги J менен алмаштырыңыз:
Бул теңдеме өткөргүчтөгү электрдик потенциал (V), электр тогунун (I) жана электрдик каршылыгынын (R) ортосундагы байланышты түшүндүрөт. Бул теңдеменин негизинде өткөргүчтөгү электрдик каршылык электрдик потенциалдар айырмасынын өткөргүчтөгү электр тогуна болгон катышы деп айтууга болот.
Ом мыйзамы электрдик потенциалдар айырмасынын электр тогуна болгон катышы туруктуу экенин айтат. Башкача айтканда, бул теңдеме Ом мыйзамын электрдик каршылык (R) туруктуу болгондо гана түшүндүрөт. Эгерде электрдик каршылык туруктуу болбосо, башкача айтканда, ал өзгөрсө, Ом мыйзамы колдонулбайт.
Жогорудагы теңдемени чыгарууда, өткөргүчтүн электрдик каршылыгы (R) ошондой эле салыштырмалуу каршылыкка (ρ), өткөргүчтүн узундугуна (l) жана өткөргүчтүн кесилиш аянтына (A) байланыштуу. Математикалык жактан алганда, бул төмөнкү теңдемеде туюнтулат:
Бул теңдеме электрдик каршылык жөнүндөгү макалада кененирээк талкууланат.
Ом законунун формуласы
Ом мыйзамы эки теңдеме менен түшүндүрүлөт, атап айтканда ρ = E/J жана R = V/I. Белгилей кетүүчү нерсе, бул эки теңдеме ρ туруктуу жана R туруктуу болгондо гана Ом мыйзамынын теңдемелери болуп саналат. Эгерде өткөргүчтүн ρ жана R өзгөрсө, бул эки теңдеме Ом мыйзамын түшүндүрбөйт, бирок ρ = E/J өткөргүчтүн салыштырмалуу каршылыгын , ал эми R = V/I өткөргүчтүн электр каршылыгын түшүндүрөт.
ρ = E/J теңдемесин E = ρ J деп жазууга болот. Эгерде ρ туруктуу болсо, анда E Jге түз пропорционалдуу болот, башкача айтканда, эгер E көбөйсө, J көбөйөт же эгер E азайса, J азаят.
Ошо сыяктуу эле, R = V/I теңдемесин V = I R деп жазууга болот. R туруктуу болгондо, V Iге түз пропорционалдуу болот, башкача айтканда, эгер V көбөйсө, I көбөйөт же V азайса, I азаят.
Ом мыйзамына баш ийген материалдар омдук деп аталат, ал эми Ом мыйзамына баш ийбеген материалдар омдук эмес деп аталат. Дээрлик бардык металл өткөргүчтөр омдук, ал эми башка көптөгөн материалдар омдук эмес.
Омдук эмес материалдарда электрдик каршылык туруктуу эмес, бирок ток күчүнө жана потенциалдардын айырмасына жараша өзгөрөт. Бул ток күчүнүн өзгөрүшү менен материалдын каршылыгы да өзгөрөт дегенди билдирет, ошондой эле, эгерде чыңалуу өзгөрсө, материалдын каршылыгы да өзгөрөт. Электрдик каршылык ар кандай болгондуктан, омдук эмес материалдарда чыңалуу (V) ток күчүнө (I) түз пропорционалдуу эмес.
V, I жана R графиктери
Омдук материалдарда Vдин Iге болгон катышы туруктуу жана түз сызык менен көрсөтүлөт. Омдук материалдардын мисалдары металл өткөргүчтөр. Ошол эле учурда, омдук эмес материалдарда Vдин Iге болгон катышы туруктуу эмес жана ийри сызык менен көрсөтүлөт. Омдук эмес материалдардын мисалдары жарым өткөргүч диоддор жана транзисторлор.
Ом мыйзамы омдук материалдарга гана тиешелүү жана бардык материалдарга тиешелүү эмес, андыктан аны Ньютондун мыйзамдары же физиканын башка мыйзамдары сыяктуу мыйзам деп атоо туура эмес. Физика мыйзамдары чындыгында айрым объектилерге гана эмес, бардык объектилерге тиешелүү. Бирок, Ом мыйзамын колдонуу кеңири таралган практикага айланган, ошондуктан Ом мыйзамы омдук объектилерге гана тиешелүү экенин эстен чыгарбасак, ал дагы эле Ом мыйзамы деп аталат. Ом мыйзамынан тышкары, кеңири таралган туура эмес түшүнүктүн дагы бир мисалы - идеалдуу газ мыйзамын же Гук мыйзамын колдонуу.
