Дефиниција на Омовиот закон
Кај речиси сите метални спроводници, електричното поле е пропорционално на густината на електричната струја, каде што односот на електричното поле кон густината на електричната струја е константен. Математички изразено преку равенката:
ρ = E / J
E = електрично поле , ρ = отпорност , J = густина на струја
Константата ρ се нарекува отпорност, чија вредност е константна и не зависи од електричното поле кое ја создава електричната струја.
Ако електричното поле се зголеми, густината на електричната струја исто така се зголемува, додека ако електричното поле се намали, густината на електричната струја исто така се намалува,
така што односот на електричното поле кон густината на електричната струја е константен. Ова е Омово право. Значи, равенката погоре го објаснува Омовиот закон само кога ρ е константен и не зависи од електричното поле. Омовиот закон не важи ако вредноста на ρ се менува кога се менува електричното поле.
Сепак, полесно е да се измери електричниот потенцијал (V) отколку електричното поле (E), па затоа е полесно да се измери и електричната струја (I) отколку густината на електричната струја (J). Затоа, покрај тоа што е наведен во електричното поле, густината на електричната струја и отпорноста (ρ), Омовиот закон се изразува и во електричен потенцијал, електрична струја и електричен отпор (R).
Прво разгледајте жичен проводник кој има должина (l), напречен пресек (A) и има електрична потенцијална разлика (V) помеѓу двата краја на жицата. Ако хомогеното електрично поле е исто, тогаш односот помеѓу електричното поле и електричната потенцијална разлика се изразува во равенката V = Es (оваа равенка е дискутирана во електричен потенцијал). Ако густината на хомогените електрични струи е иста,
тогаш врската помеѓу електричната струја и густината на електричната струја се изразува во равенката I = JA (оваа равенка е дискутирана во темата за електрична струја).
За да се добие равенка што ја наведува врската помеѓу електричниот потенцијал (V), електричната струја (I) и електричниот отпор (R),
заменете ги E и J во равенката на отпорност, со E во равенката на електричен потенцијал и J во равенката на електрична струја:
Ова е равенка што го објаснува односот помеѓу електричниот потенцијал (V), електричната струја (I) и електричниот отпор (R) во проводник. Врз основа на оваа равенка, може да се каже дека електричниот отпор во проводник е споредба на разликата на електричниот потенцијал со електричната струја во проводникот.
Омовиот закон наведува дека односот помеѓу разликата на електричниот потенцијал и електричната струја е константен. Со други зборови, оваа равенка го објаснува Омовиот закон само кога електричниот отпор (R) е константен. Омовиот закон не важи ако електричниот отпор не е константен.
Во равенката погоре, електричниот отпор (R) во проводник има и врска со отпорноста (ρ), должината на проводникот (l) и површината на напречниот пресек (A) на проводникот. Математички изразено во равенката:
Равенката на Омовиот закон
Омовиот закон се објаснува со две равенки, имено ρ = E/J и R = V/I. Треба да се запомни дека овие две равенки се равенки на Омовиот закон само кога ρ е константен, а R е константен. Ако ρ и R на проводникот се променат, овие две равенки не го објаснуваат Омовиот закон, но ρ = E/J го објаснува отпорот на еден вид проводник, а R = V/I го објаснува електричниот отпор на проводникот.
Равенката ρ = E/J може да се запише како E = ρJ. Кога ρ е константно, E е пропорционално на J, што значи дека ако E се зголемува, тогаш J се зголемува или ако E се намалува, тогаш J се намалува.
Слично на тоа, равенката R = V/I може да се запише како V = I/R. Кога R е константен, тогаш V е директно пропорционален на I, што значи дека ако V се зголемува, тогаш I се зголемува или ако V се намалува, тогаш I се намалува.
Материјалот што го почитува Омовиот закон се нарекува омски, додека материјалот што не го почитува Омовиот закон се нарекува неомски. Речиси сите метални спроводници се омски, додека многу други предмети се неомски.
Кај неомските предмети, електричниот отпор не е константен и зависи од електричната струја и разликата во електричниот потенцијал. Ова значи дека ако електричната струја се промени, тогаш се менува и електричниот отпор на материјалот, како и ако се промени електричниот напон, тогаш се менува и електричниот отпор на материјалот. Поради промените во електричниот отпор отколку кај неомската материја, електричниот напон (V) не е директно пропорционален на електричната струја (I).
Графикон V, I и R
Во омска материја, односот V спрема I е константен, што е претставено со права линија. Пример за омски материјал е метален спроводник. Во меѓувреме, во неомска материја, односот на V спрема I не е константен, што е претставено со закривена линија. Примери за неомски материјали се полупроводнички диоди и транзистори.
Омовиот закон се однесува само на омски материјали и не се однесува на целата материја, па затоа е несоодветно да се користат закони како што се Њутновиот закон или други физички закони. Физичкиот закон всушност се однесува на сите предмети, а не само на одредени предмети. Но, споменувањето на Омовиот закон стана навика, па затоа сè уште се нарекува Омов закон, под услов да се запомни дека Омовиот закон се однесува само на омски предмети.
