Таърифи қонуни Ом
Қариб дар ҳамаи ноқилҳои металлӣ, майдони электрикӣ ба зичии ҷараёни электрикӣ мутаносиб аст, ки дар он таносуби майдони электрикӣ ба зичии ҷараёни электрикӣ доимӣ аст. Аз ҷиҳати математикӣ тавассути муодилаи зерин ифода карда мешавад:
ρ = E / J
E = майдони барқӣ , ρ = муқовимат , J = зичии ҷараён
Доимии ρ муқовимат номида мешавад, ки қимати он доимӣ аст ва аз майдони электрике, ки ҷараёни электрикиро ба вуҷуд меорад, вобаста нест.
Агар майдони электрикӣ зиёд шавад, зичии ҷараёни электрикӣ низ меафзояд, дар ҳоле ки агар майдони электрикӣ кам шавад, зичии ҷараёни электрикӣ низ кам мешавад.
то ки таносуби майдони электрикӣ ба зичии ҷараёни электрикӣ доимӣ бошад. Ин изҳороти ҳуқуқии Ом аст. Пас, муодилаи дар боло овардашуда қонуни Омро танҳо вақте шарҳ медиҳад, ки ρ доимӣ аст ва аз майдони электрикӣ вобаста нест. Қонуни Ом агар арзиши ρ ҳангоми тағирёбии майдони электрикӣ тағйир ёбад, татбиқ намешавад.
Аммо, чен кардани потенсиали электрикӣ (V) нисбат ба майдони электрикӣ (E) осонтар аст , аз ин рӯ, чен кардани ҷараёни электрикӣ (I) нисбат ба зичии ҷараёни электрикӣ (J) низ осонтар аст. Аз ин рӯ, қонуни Ом илова бар он ки дар майдони электрикӣ, зичии ҷараёни электрикӣ ва муқовимат (ρ) ифода ёфтааст, инчунин дар потенсиали электрикӣ, ҷараёни электрикӣ ва муқовимати электрикӣ (R) ифода карда мешавад.
Аввал ноқили симро дида бароед, ки дарозӣ (l), масоҳати буриши арзии он (A) дорад ва байни ду нӯги сим фарқи потенсиали электрикӣ (V) мавҷуд аст. Агар майдони электрикии якхела якхела бошад, пас робитаи байни майдони электрикӣ ва фарқи потенсиали электрикӣ дар муодилаи V = Es ифода карда мешавад (ин муодила дар потенсиали электрикӣ баррасӣ шудааст). Агар зичии ҷараёнҳои электрикии якхела якхела бошад,
пас робитаи байни ҷараёни барқӣ ва зичии ҷараёни барқӣ дар муодилаи I = JA ифода карда мешавад (ин муодила дар мавзӯи ҷараёни барқӣ баррасӣ шудааст).
Барои ба даст овардани муодилае, ки робитаи байни потенсиали электрикӣ (V), ҷараёни электрикӣ (I) ва муқовимати электрикӣ (R)-ро ифода мекунад,
E ва J-ро дар муодилаи муқовимат бо E дар муодилаи потенсиали электрикӣ ва J-ро дар муодилаи ҷараёни электрикӣ иваз кунед:
Ин муодилаест, ки робитаи байни потенсиали электрикӣ (V), ҷараёни электрикӣ (I) ва муқовимати электрикӣ (R)-ро дар ноқил шарҳ медиҳад. Бар асоси ин муодила, метавон гуфт, ки муқовимати электрикӣ дар ноқил муқоисаи фарқи потенсиали электрикӣ бо ҷараёни электрикӣ дар ноқил аст.
Қонуни Ом мегӯяд, ки таносуби байни фарқи потенсиали электрикӣ ба ҷараёни электрикӣ доимӣ аст. Ба ибораи дигар, ин муодила қонуни Омро танҳо вақте шарҳ медиҳад, ки муқовимати электрикӣ (R) доимӣ бошад. Қонуни Ом агар муқовимати электрикӣ доимӣ набошад, татбиқ намешавад.
Дар муодилаи боло, муқовимати барқӣ (R) дар ноқил инчунин бо муқовимат (ρ), дарозии ноқил (l) ва масоҳати буриши уфуқӣ (A)-и ноқил робита дорад. Аз ҷиҳати математикӣ дар муодилаи зерин ифода ёфтааст:
Муодилаи қонуни Ом
Қонуни Ом бо ду муодила, яъне ρ = E/J ва R = V/I, шарҳ дода мешавад. Дар хотир бояд дошт, ки ин ду муодила танҳо вақте муодилаҳои қонуни Ом мебошанд, ки ρ доимӣ ва R доимӣ бошад. Агар ρ ва R-и ноқил тағйир ёбанд, ин ду муодила қонуни Омро шарҳ намедиҳанд, балки ρ = E/J муқовимати як навъи ноқил ва R = V/I муқовимати электрикии ноқилро шарҳ медиҳанд.
Муодилаи ρ = E/J-ро метавон чунин навишт: E = ρ J. Вақте ки ρ доимӣ аст, E ба J мутаносиб аст, яъне агар E зиёд шавад, J меафзояд ё агар E кам шавад, J кам мешавад.
Ба ҳамин монанд, муодилаи R = V/I-ро метавон чунин навишт: V = I R. Вақте ки R доимӣ аст, V ба I мутаносиб аст, яъне агар V зиёд шавад, I зиёд мешавад ё агар V кам шавад, I кам мешавад.
Маводеро, ки ба қонуни Ом итоат мекунад, омӣ меноманд, дар ҳоле ки маводеро, ки ба қонуни Ом итоат намекунад, ғайриомӣ меноманд. Қариб ҳамаи ноқилҳои металлӣ омӣ ҳастанд, дар ҳоле ки бисёр ашёҳои дигар ғайриомӣ мебошанд.
Дар объектҳои ғайриомӣ, муқовимати барқӣ доимӣ нест ва аз ҷараёни барқӣ ва фарқи потенсиалҳои барқӣ вобаста аст. Ин маънои онро дорад, ки агар ҷараёни барқӣ тағйир ёбад, муқовимати барқии мавод низ тағйир меёбад, инчунин агар шиддати барқӣ тағйир ёбад, муқовимати барқии мавод низ тағйир меёбад. Азбаски муқовимати барқӣ нисбат ба моддаи ғайриомӣ тағйир меёбад, шиддати барқӣ (V) ба ҷараёни барқӣ (I) мустақиман мутаносиб нест.
Графи V, I ва R
Дар моддаи омӣ, таносуби V ба I доимӣ аст, ки бо хати рост ифода карда мешавад. Мисоли маводи омӣ ноқили металлӣ мебошад. Дар айни замон, дар моддаи ғайриомӣ, таносуби V ба I доимӣ нест, ки бо хати каҷ ифода карда мешавад. Мисолҳои маводи ғайриомӣ диодҳои нимноқил ва транзисторҳо мебошанд.
Қонуни Ом танҳо ба маводҳои омӣ дахл дорад ва ба ҳама моддаҳо дахл надорад, аз ин рӯ гуфтани қонунҳо ба монанди қонуни Нютон ё дигар қонунҳои физикӣ номуносиб аст. Қонуни физикӣ дар асл ба ҳама ашё дахл дорад, на танҳо ба ашёи муайян. Аммо зикри қонуни Ом ба як одат табдил ёфтааст, аз ин рӯ онро то ҳол қонуни Ом меноманд, ба шарте ки дар хотир дошта бошад, ки қонуни Ом танҳо ба ашёи омӣ дахл дорад.
