Nifhmu l-Liġi ta' Ohm
Studja wkoll il-materjal dwar mistoqsijiet ta' eżempju tal-liġi ta' Ohm u diskussjoni dwar mistoqsijiet tal-liġi ta' Ohm.
Fi kważi l-kondutturi kollha tal-metall, kamp elettriku proporzjonali għal densità tal-kurrent elettriku, fejn il-proporzjon tal-kamp elettriku għad-densità tal-kurrent elettriku huwa kostanti. Espress matematikament permezz tal-ekwazzjoni:
ρ = E / J
Deskrizzjoni: E = kamp elettriku, ρ = reżistività, J = densità tal-kurrent elettriku.
Il-kostanti tal-proporzjonalità ρ tissejjaħ ir-reżistenza speċifika jew ir-reżistività, li l-valur tagħha huwa kostanti u ma jiddependix fuq il-kamp elettriku li jipproduċi l-kurrent elettriku.
Jekk il-kamp elettriku jiżdied, id-densità tal-kurrent elettriku tiżdied ukoll, bil-maqlub, jekk il-kamp elettriku jonqos, id-densità tal-kurrent elettriku tonqos ukoll, sabiex il-proporzjon tal-kamp elettriku għad-densità tal-kurrent elettriku jkun kostanti. Din hija dikjarazzjoni tal- liġi ta' Ohm . Għalhekk l-ekwazzjoni ta' hawn fuq tispjega l-liġi ta' Ohm biss meta ρ ikun kostanti u indipendenti mill-kamp elettriku. Il-liġi ta' Ohm ma tapplikax jekk il-valur ta' ρ jinbidel meta l-kamp elettriku jinbidel.
Madankollu, huwa aktar faċli li tkejjel il-potenzjal elettriku (V) milli l-kamp elettriku (E), u huwa wkoll aktar faċli li tkejjel il-kurrent elettriku (I) milli d-densità tal-kurrent elettriku (J). Għalhekk, minbarra li hija espressa f'termini ta' kamp elettriku , densità tal-kurrent elettriku u reżistività (ρ), il-liġi ta' Ohm hija espressa wkoll f'termini ta' potenzjal elettriku , kurrent elettriku u reżistenza elettrika (R).
L-ewwel, ikkunsidra konduttur tal-wajer li għandu tul (l), erja trasversali (A) u hemm differenza fil-potenzjal elettriku (V) bejn iż-żewġt itruf tal-wajer. Jekk il-kamp elettriku huwa omoġenju, jiġifieri l-istess minn kullimkien, allura r-relazzjoni bejn il-kamp elettriku u d-differenza fil-potenzjal elettriku hija espressa fl-ekwazzjoni V = E s ( din l-ekwazzjoni ġiet diskussa fil- materjal tal-potenzjal elettriku ). Jekk id-densità tal-kurrent elettriku hija omoġenja, jiġifieri l-istess minn kullimkien, allura r-relazzjoni bejn id-densità tal-kurrent elettriku u l-kurrent elettriku hija espressa fl-ekwazzjoni I = JA ( din l-ekwazzjoni ġiet diskussa fil- materjal tal-kurrent elettriku ).
Biex tikseb ekwazzjoni li tiddikjara r-relazzjoni bejn il-potenzjal elettriku (V), il-kurrent elettriku (I) u r-reżistenza elettrika (R), ibdel E u J fl-ekwazzjoni tar-reżistenza b'E fl-ekwazzjoni tal-potenzjal elettriku u J fl-ekwazzjoni tal-kurrent elettriku:
Din hija ekwazzjoni li tispjega r-relazzjoni bejn il-potenzjal elettriku (V), il-kurrent elettriku (I) u r-reżistenza elettrika (R) f'konduttur. Abbażi ta' din l-ekwazzjoni, jista' jingħad li r-reżistenza elettrika f'konduttur hija l-proporzjon tad-differenza fil-potenzjal elettriku għall-kurrent elettriku fil-konduttur.
Il-liġi ta' Ohm tgħid li l-proporzjon tad-differenza fil-potenzjal elettriku għall-kurrent elettriku huwa kostanti. Fi kliem ieħor, din l-ekwazzjoni tispjega l-liġi ta' Ohm biss meta r-reżistenza elettrika (R) tkun kostanti. Il-liġi ta' Ohm ma tapplikax jekk ir-reżistenza elettrika ma tkunx kostanti, jiġifieri, tvarja.
Fid-derivazzjoni tal-ekwazzjoni ta' hawn fuq, ir-reżistenza elettrika (R) ta' konduttur hija relatata wkoll mar-reżistenza speċifika (ρ), it-tul tal-konduttur (l) u l-erja trasversali (A) tal-konduttur. Matematikament, dan huwa espress fl-ekwazzjoni:
Din l-ekwazzjoni hija diskussa f'aktar dettall fl-artiklu dwar ir-reżistenza elettrika.
Formula tal-Liġi ta' Ohm
Il-liġi ta' Ohm hija spjegata b'żewġ ekwazzjonijiet, jiġifieri ρ = E/J u R = V/I. Ta' min jinnota li dawn iż-żewġ ekwazzjonijiet huma ekwazzjonijiet tal-liġi ta' Ohm biss meta ρ ikun kostanti u R ikun kostanti. Jekk ρ u R ta' konduttur jinbidlu, dawn iż-żewġ ekwazzjonijiet ma jispjegawx il-liġi ta' Ohm, iżda ρ = E/J jispjega r-reżistenza speċifika ta' konduttur u R = V/I jispjega r-reżistenza elettrika ta' konduttur.
L-ekwazzjoni ρ = E/J tista' tinkiteb bħala E = ρ J. Meta ρ tkun kostanti allura E hija direttament proporzjonali għal J, li jfisser li jekk E tiżdied allura J tiżdied jew jekk E tonqos allura J tonqos.
Bl-istess mod, l-ekwazzjoni R = V/I tista' tinkiteb bħala V = IR. Meta R tkun kostanti, V hija direttament proporzjonali għal I, li jfisser li jekk V tiżdied, I tiżdied, jew jekk V tonqos, I tonqos.
Materjali li jobdu l-liġi ta' Ohm jingħadu li huma ohmiċi, filwaqt li materjali li ma jobdux il-liġi ta' Ohm jingħadu li huma nonohmiċi. Kważi l-kondutturi metalliċi kollha huma ohmiċi, filwaqt li ħafna materjali oħra huma nonohmiċi.
F'materjali mhux ohmiċi, ir-reżistenza elettrika mhijiex kostanti, iżda tvarja skont il-kurrent u d-differenza potenzjali. Dan ifisser li jekk il-kurrent jinbidel, ir-reżistenza tal-materjal tinbidel ukoll, u bl-istess mod, jekk il-vultaġġ jinbidel, ir-reżistenza tal-materjal tinbidel ukoll. Minħabba li r-reżistenza elettrika tvarja, f'materjali mhux ohmiċi, il-vultaġġ (V) mhuwiex direttament proporzjonali għall-kurrent (I).
Grafiċi V, I u R
F'materjali ohmiċi, il-proporzjon ta' V għal I huwa kostanti, rappreżentat minn linja dritta. Eżempji ta' materjali ohmiċi huma kondutturi metalliċi. Sadanittant, f'materjali nonohmiċi, il-proporzjon ta' V għal I mhuwiex kostanti, rappreżentat minn linja mgħawġa. Eżempji ta' materjali nonohmiċi huma dijodi semikondutturi u transistors.
Il-liġi ta' Ohm tapplika biss għal materjali ohmiċi u mhux għall-materjali kollha, għalhekk mhux korrett li tissejjaħ liġi bħal-liġijiet ta' Newton jew liġijiet oħra tal-fiżika. Il-liġijiet tal-fiżika fil-fatt japplikaw għall-oġġetti kollha, mhux biss għal ċerti oġġetti. Madankollu, l-użu tal-liġi ta' Ohm sar prattika komuni, għalhekk għadha tissejjaħ il-liġi ta' Ohm, sakemm wieħed jiftakar li l-liġi ta' Ohm tapplika biss għal oġġetti ohmiċi. Minbarra l-liġi ta' Ohm, eżempju ieħor ta' kunċett żbaljat komuni huwa l-użu tal-liġi tal-gass ideali jew il-liġi ta' Hooke.
