Ohm Yasasını Anlamak
Ayrıca materyali inceleyin. Ohm yasası örnek soruları oyleyse Ohm yasası üzerine tartışma
Hemen hemen tüm metal iletkenlerde, elektrik alanı sebanding dengan elektrik akımı yoğunluğuElektrik alanının elektrik akım yoğunluğuna oranının sabit olduğu durum, matematiksel olarak şu denklemle ifade edilir:
ρ = E / J
Açıklama: E = elektrik alanı, ρ = özdirenç, J = elektrik akım yoğunluğu.
Orantı sabiti ρ'ye şu ad verilir: direnç türü Ya da değeri sabit olan ve elektrik akımını üreten elektrik alanına bağlı olmayan özdirenç.
Elektrik alanı artarsa, elektrik akım yoğunluğu da artar; tersine, elektrik alanı azalırsa, elektrik akım yoğunluğu da azalır, böylece elektrik alanının elektrik akım yoğunluğuna oranı sabit kalır. Bu bir ifadedir. Ohm yasasıDolayısıyla yukarıdaki denklem, Ohm yasasını yalnızca ρ'nin sabit ve elektrik alanından bağımsız olduğu durumlarda açıklar. Elektrik alanı değiştiğinde ρ'nin değeri değişirse, Ohm yasası geçerli olmaz.
Ancak, elektrik potansiyelini (V) ölçmek elektrik alanını (E) ölçmekten daha kolaydır ve elektrik akımını (I) ölçmek de elektrik akım yoğunluğunu (J) ölçmekten daha kolaydır. Bu nedenle, ifade edilmesinin yanı sıra, elektrik alanı, elektrik akımı yoğunluğu oyleyse direnç türü (ρ), Ohm yasası ayrıca şu şekilde de ifade edilir: elektrik potansiyeli, elektrik akımı oyleyse elektrik direnci (R).
Öncelikle, uzunluğu (l), kesit alanı (A) ve telin iki ucu arasında elektrik potansiyel farkı (V) olan bir tel iletkeni ele alalım. Elektrik alanı homojen ise, yani her yerinde aynı ise, elektrik alanı ile elektrik potansiyel farkı arasındaki ilişki V = E s ( ) denkleminde ifade edilir.Bu denklem, ilgili materyalde ele alınmıştır. elektrik potansiyeliElektrik akım yoğunluğu homojen ise, yani her zaman aynı ise, elektrik akım yoğunluğu ile elektrik akımı arasındaki ilişki I = JA ( ) denkleminde ifade edilir.Bu denklem, ilgili materyalde ele alınmıştır. elektrik akımı).
Aradaki ilişkiyi ifade eden bir denklem elde etmek için elektrik potansiyeli (V) elektrik akımı (I) ve elektrik direnci (R), direnç denklemindeki E ve J'yi, elektrik potansiyeli denklemindeki E ve elektrik akımı denklemindeki J ile değiştirin:
Bu denklem, bir iletkendeki elektrik potansiyeli (V), elektrik akımı (I) ve elektrik direnci (R) arasındaki ilişkiyi açıklar. Bu denkleme dayanarak, bir iletkendeki elektrik direncinin, iletkendeki elektrik potansiyel farkının elektrik akımına oranı olduğu söylenebilir.
Ohm yasası, elektriksel potansiyel farkının elektriksel akıma oranının sabit olduğunu belirtir. Başka bir deyişle, bu denklem Ohm yasasını yalnızca elektriksel direnç (R) sabit olduğunda açıklar. Elektriksel direnç sabit değilse, yani değişiyorsa, Ohm yasası geçerli değildir.
Yukarıdaki denklemin türetilmesinde, bir iletkenin elektriksel direnci (R), aynı zamanda özgül direnç (ρ), iletkenin uzunluğu (l) ve iletkenin kesit alanı (A) ile de ilişkilidir. Matematiksel olarak bu, şu denklemde ifade edilir:
Bu denklem, makalede daha ayrıntılı olarak ele alınmıştır. elektrik direnci.
Ohm Yasası Formülü
Ohm yasası, ρ = E/J ve R = V/I olmak üzere iki denklemle açıklanır. Bu iki denklemin yalnızca ρ ve R sabit olduğunda Ohm yasası denklemleri olduğu unutulmamalıdır. Bir iletkenin ρ ve R değerleri değişirse, bu iki denklem Ohm yasasını açıklamaz, ancak ρ = E/J denklemi açıklar. direnç türü bir iletken ve R = V/I şunu açıklıyor: elektrik direnci bir orkestra şefi.
ρ = E/J denklemi E = ρ J şeklinde yazılabilir. ρ sabit olduğunda E, J ile doğru orantılıdır; yani E artarsa J de artar, E azalırsa J de azalır.
Benzer şekilde, R = V/I denklemi V = I R şeklinde de yazılabilir. R sabit olduğunda, V, I ile doğru orantılıdır; yani V artarsa I de artar, V azalırsa I de azalır.
Ohm yasasına uyan malzemelere ohmik, uymayan malzemelere ise ohmik olmayan malzemeler denir. Hemen hemen tüm metalik iletkenler ohmiktir, birçok diğer malzeme ise ohmik değildir.
Ohmik olmayan malzemelerde, elektriksel direnç sabit değildir, akım ve potansiyel farkına bağlı olarak değişir. Bu, akım değişirse malzemenin direncinin de değiştiği ve aynı şekilde voltaj değişirse malzemenin direncinin de değiştiği anlamına gelir. Elektriksel direnç değiştiği için, ohmik olmayan malzemelerde voltaj (V) akımla (I) doğru orantılı değildir.
V, I ve R grafikleri
Ohmik malzemelerde, V/I oranı sabittir ve düz bir çizgi ile temsil edilir. Ohmik malzemelere örnek olarak metalik iletkenler verilebilir. Öte yandan, ohmik olmayan malzemelerde, V/I oranı sabit değildir ve eğri bir çizgi ile temsil edilir. Ohmik olmayan malzemelere örnek olarak yarı iletken diyotlar ve transistörler verilebilir.
Ohm yasası yalnızca ohmik maddeler için geçerlidir, tüm maddeler için değil; bu nedenle, onu Newton yasaları veya diğer fizik yasaları gibi bir yasa olarak adlandırmak yanlıştır. Fizik yasaları aslında yalnızca belirli nesneler için değil, tüm nesneler için geçerlidir. Bununla birlikte, Ohm yasasının kullanımı yaygın bir uygulama haline gelmiştir, bu nedenle Ohm yasasının yalnızca ohmik nesneler için geçerli olduğu hatırlandığı sürece hala Ohm yasası olarak adlandırılmaktadır. Ohm yasasının yanı sıra, yaygın bir yanlış anlamanın bir diğer örneği de ideal gaz yasası veya Hooke yasasının kullanımıdır.
