Definitioun vum Ohm-Gesetz
A bal all Metallleiter ass dat elektrescht Feld proportional zur Dicht vum elektresche Stroum, woubei d'Verhältnes vum elektresche Feld zur elektrescher Stroumdicht konstant ass. Mathematesch ausgedréckt duerch d'Equatioun:
ρ = E / J
E = dir elektrescht Feld, ρ = Widderstandsfäegkeet, J = aktuell Dicht
D'Konstant ρ gëtt Widderstand genannt, deem säi Wäert konstant ass an net vum elektresche Feld ofhänkt, dat den elektresche Stroum ergëtt.
Wann d'elektrescht Feld eropgeet, klëmmt och d'Dicht vum elektresche Stroum, wärend wann d'elektrescht Feld erofgeet, reduzéiert sech och d'Dicht vum elektresche Stroum,
sou datt d'Verhältnes vum elektresche Feld zu der Dicht vum elektresche Stroum konstant ass. Dëst ass d'Ausso vum Ohm. Also, d'Equatioun uewen erkläert d'Ohmescht Gesetz nëmme wann ρ konstant ass an net vum elektresche Feld ofhänkt. D'Ohmescht Gesetz gëllt net wann de Wäert vu ρ sech ännert wann d'elektrescht Feld sech ännert.
Allerdéngs ass et méi einfach ze moossen, elektrescht Potential (V) wéi en elektrescht Feld (E), dofir ass et och méi einfach den elektresche Stroum (I) ze moossen wéi d'Dicht vum elektresche Stroum (J). Dofir gëtt den Ohm säin Gesetz, nieft der Ausso am elektresche Feld, der Dicht vum elektresche Stroum an dem Widderstand (ρ), och a elektreschem Potenzial, elektresche Stroum an elektresche Widderstand (R) ausgedréckt.
Kuckt Iech als éischt e Leeder un, deen eng Längt (l) an eng Querschnittsfläch (A) huet an eng elektresch Potentialdifferenz (V) tëscht den zwou Enden vum Drot gëtt. Wann dat homogent elektrescht Feld all d'selwecht ass, dann ass d'Bezéiung tëscht dem elektresche Feld an der elektrescher Potentialdifferenz an der Equatioun V = E s ausgedréckt (dës Equatioun gouf an der Rubrik elektrescht Potential diskutéiert). Wann d'Dicht vun homogenen elektresche Stréim d'selwecht ass,
dann gëtt d'Bezéiung tëscht dem elektresche Stroum an der Dicht vum elektresche Stroum an der Equatioun I = JA ausgedréckt (dës Equatioun gouf am Thema elektresche Stroum diskutéiert).
Fir eng Equatioun ze kréien, déi d'Bezéiung tëscht dem elektresche Potenzial (V), dem elektresche Stroum (I) an dem elektresche Widderstand (R) seet,
Ersetzt E an J an der Equatioun vum Widderstand duerch E an der Equatioun vum elektresche Potenzial a J an der Equatioun vum elektresche Stroum:
Dëst ass eng Equatioun, déi d'Bezéiung tëscht dem elektresche Potential (V), dem elektresche Stroum (I) an dem elektresche Widderstand (R) an engem Leeder erkläert. Baséierend op dëser Equatioun kann een feststellen, datt den elektresche Widderstand an engem Leeder e Verglach vun der elektrescher Potentialdifferenz mam elektresche Stroum am Leeder ass.
D'Ohmsches Gesetz seet, datt d'Verhältnes tëscht der elektrescher Potentialdifferenz an engem elektresche Stroum konstant ass. An anere Wierder, dës Equatioun erkläert d'Ohmsches Gesetz nëmme wann den elektresche Widderstand (R) konstant ass. D'Ohmsches Gesetz gëllt net wann den elektresche Widderstand net konstant ass.
An der uewe genannter Equatioun huet den elektresche Widderstand (R) an engem Leeder och eng Relatioun mam Widderstand (ρ), der Leederlängt (l) an der Querschnittsfläch (A) vum Leeder. Mathematesch ausgedréckt an der Equatioun:
D'Equatioun vum Ohm-Gesetz
D'Ohmsches Gesetz gëtt duerch zwou Equatiounen erkläert, nämlech ρ = E/J an R = V/I. Et sollt een drun denken, datt dës zwou Equatiounen nëmmen Equatioune vum Ohmsches Gesetz sinn, wann ρ konstant ass an R konstant ass. Wann ρ an R vun engem Leeder sech änneren, erklären dës zwou Equatiounen net d'Ohmsches Gesetz, awer ρ = E/J erkläert de Widderstand vun enger Aart vu Leeder an R = V/I erkläert den elektresche Widderstand vun engem Leeder.
D'Equatioun ρ = E/J kann als E = ρ J geschriwwe ginn. Wann ρ konstant ass, ass E proportional zu J, dat heescht, wann E eropgeet, dann eropgeet J oder wann E erofgeet, dann erofgeet J.
Och d'Equatioun R = V/I kann als V = I/R geschriwwe ginn. Wann R konstant ass, dann ass V direkt proportional zu I, dat heescht, wann V eropgeet, dann eropgeet I oder wann V erofgeet, dann erofgeet I.
D'Material, dat dem Ohm sengem Gesetz follegt, gëtt als ohmesch bezeechent, während d'Material, dat net dem Ohm sengem Gesetz follegt, als net-ohmesch bezeechent gëtt. Bal all Metallleiter si ohmesch, während vill aner Objeten net-ohmesch sinn.
Bei netohmeschen Objeten ass den elektresche Widderstand net konstant an hänkt vum elektresche Stroum an der elektrescher Potentialdifferenz of. Dëst bedeit, datt wann den elektresche Stroum sech ännert, och den elektresche Widderstand vum Material sech ännert, an och wann d'elektresch Spannung sech ännert, och den elektresche Widderstand vum Material sech ännert. Well den elektresche Widderstand sech an der netohmescher Matière ännert, ass d'elektresch Spannung (V) net direkt proportional zum elektresche Stroum (I).
Grafik V, I an R
An ohmescher Matière ass d'Verhältnes vu V zu I konstant, wat duerch eng gerad Linn duergestallt gëtt. E Beispill vun engem ohmesche Material ass e Metallleiter. An net-ohmescher Matière ass d'Verhältnes vu V zu I net konstant, wat duerch eng gebéit Linn duergestallt gëtt. Beispiller vun net-ohmesche Materialien sinn Hallefleiterdioden an Transistoren.
D'Ohm-Gesetz gëllt nëmme fir ohmesch Materialien a gëllt net fir all Matière, dofir ass et net ubruecht, Gesetzer wéi den Newton-Gesetz oder aner physikalesch Gesetzer ze nennen. D'physikalescht Gesetz gëllt eigentlech fir all Objeten, net nëmme fir bestëmmt Objeten. Mee d'Ernimmung vum Ohm-Gesetz ass eng Gewunnecht ginn, dofir gëtt et nach ëmmer Ohm-Gesetz genannt, virausgesat datt een drun denkt, datt d'Ohm-Gesetz nëmme fir ohmesch Objeten gëllt.
