Ohm qonunining ta'rifi
Deyarli barcha metall o'tkazgichlarda elektr maydoni elektr tokining zichligiga mutanosib bo'lib, bu yerda elektr maydonining elektr toki zichligiga nisbati doimiydir. Matematik jihatdan quyidagi tenglama orqali ifodalangan:
ρ = E / J
E = elektr maydoni , ρ = qarshilik , J = tok zichligi
ρ doimiysi qarshilik deb ataladi, uning qiymati doimiy va elektr tokini keltirib chiqaradigan elektr maydoniga bog'liq emas.
Agar elektr maydoni oshsa, elektr tokining zichligi ham oshadi, agar elektr maydoni kamaysa, elektr tokining zichligi ham kamayadi,
shuning uchun elektr maydonining elektr toki zichligiga nisbati doimiy bo'ladi. Bu Omning huquqiy bayonoti. Demak, yuqoridagi tenglama Om qonunini faqat ρ doimiy bo'lganda va elektr maydoniga bog'liq bo'lmaganda tushuntiradi. Agar elektr maydoni o'zgarganda ρ qiymati o'zgarsa, Om qonuni qo'llanilmaydi.
Biroq, elektr maydoniga (E) qaraganda elektr potensialini (V) o'lchash osonroq , shuning uchun elektr tokining zichligiga (J) qaraganda elektr tokini (I) o'lchash ham osonroq. Shuning uchun, elektr maydonida elektr tokining zichligi va qarshilik (ρ) ifodalanishidan tashqari, Ohm qonuni elektr potensiali, elektr toki va elektr qarshiligi (R) da ham ifodalanadi.
Avval uzunligi (l), ko'ndalang kesim maydoni (A) bo'lgan va simning ikki uchi o'rtasida elektr potensiallar farqi (V) bo'lgan sim o'tkazgichni ko'rib chiqing. Agar bir xil elektr maydoni bir xil bo'lsa, u holda elektr maydoni va elektr potensiallar farqi o'rtasidagi bog'liqlik V = E s tenglamada ifodalanadi (bu tenglama elektr potensialida muhokama qilingan). Agar bir xil elektr toklarining zichligi bir xil bo'lsa,
u holda elektr toki va elektr tokining zichligi o'rtasidagi bog'liqlik I = JA tenglamada ifodalanadi (bu tenglama elektr toki mavzusida muhokama qilingan).
Elektr potensiali (V), elektr toki (I) va elektr qarshiligi (R) o'rtasidagi bog'liqlikni ifodalovchi tenglamani olish uchun,
Qarshilik tenglamasidagi E va J ni elektr potensiali tenglamasidagi E va elektr toki tenglamasidagi J bilan almashtiring:
Bu o'tkazgichdagi elektr potensiali (V), elektr toki (I) va elektr qarshiligi (R) o'rtasidagi bog'liqlikni tushuntiruvchi tenglama. Ushbu tenglamaga asoslanib, o'tkazgichdagi elektr qarshiligi elektr potensiallari farqini o'tkazgichdagi elektr toki bilan taqqoslash ekanligini aytish mumkin.
Om qonuni elektr potensiallar farqining elektr tokiga nisbati o'zgarmas ekanligini aytadi. Boshqacha qilib aytganda, bu tenglama Om qonunini faqat elektr qarshiligi (R) o'zgarmas bo'lgandagina tushuntiradi. Agar elektr qarshiligi o'zgarmas bo'lsa, Om qonuni qo'llanilmaydi.
Yuqoridagi tenglamada, o'tkazgichdagi elektr qarshiligi (R) o'tkazgichning qarshiligi (ρ), o'tkazgich uzunligi (l) va ko'ndalang kesim yuzi (A) bilan ham bog'liq. Matematik jihatdan quyidagi tenglamada ifodalangan:
Ohm qonunining tenglamasi
Om qonuni ikkita tenglama bilan izohlanadi, ya'ni ρ = E/J va R = V/I. Shuni esda tutish kerakki, bu ikki tenglama faqat ρ o'zgarmas va R o'zgarmas bo'lgandagina Om qonunining tenglamalari hisoblanadi. Agar o'tkazgichning ρ va R o'zgarsa, bu ikki tenglama Om qonunini tushuntirmaydi, balki ρ = E/J o'tkazgich turining qarshiligini va R = V/I o'tkazgichning elektr qarshiligini tushuntiradi.
ρ = E/J tenglamani E = ρ J deb yozish mumkin. ρ o'zgarmas bo'lganda, E J ga mutanosib bo'ladi, ya'ni agar E oshsa, J ortadi yoki agar E kamaysa, J kamayadi.
Xuddi shunday, R = V/I tenglamani V = I R deb yozish mumkin. R o'zgarmas bo'lganda, V I ga to'g'ridan-to'g'ri proportsional bo'ladi, ya'ni agar V oshsa, I ortadi yoki agar V kamaysa, I kamayadi.
Om qonuniga bo'ysunadigan material om qonuniga bo'ysunadi, Om qonuniga bo'ysunmaydigan material esa om qonuniga bo'ysunmaydi deyiladi. Deyarli barcha metall o'tkazgichlar om qonuniga ega, boshqa ko'plab jismlar esa om qonuniga bo'ysunmaydi.
Om bo'lmagan jismlarda elektr qarshiligi doimiy emas va elektr toki va elektr potensiallari farqiga bog'liq. Bu shuni anglatadiki, agar elektr toki o'zgarsa, materialning elektr qarshiligi ham o'zgaradi, shuningdek, agar elektr kuchlanishi o'zgarsa, materialning elektr qarshiligi ham o'zgaradi. Elektr qarshiligi om bo'lmagan materiyaga qaraganda o'zgargani sababli, elektr kuchlanishi (V) elektr tokiga (I) to'g'ridan-to'g'ri proportsional emas.
V, I va R grafigi
Omli materiyada V ning I ga nisbati doimiy bo'lib, u to'g'ri chiziq bilan ifodalanadi. Omli materialga misol sifatida metall o'tkazgichni keltirish mumkin. Shu bilan birga, omli bo'lmagan materiyada V ning I ga nisbati doimiy emas, u egri chiziq bilan ifodalanadi. Omli bo'lmagan materiallarga misol sifatida yarimo'tkazgichli diodlar va tranzistorlarni keltirish mumkin.
Om qonuni faqat om materiallariga taalluqli va barcha materiyaga taalluqli emas, shuning uchun Nyuton qonuni yoki boshqa fizik qonunlar kabi qonunlarni aytish noo'rin. Fizik qonun aslida barcha obyektlarga, nafaqat ma'lum obyektlarga taalluqli. Ammo Om qonunini tilga olish odat tusiga kirgan, shuning uchun u hali ham Om qonuni deb ataladi, agar Om qonuni faqat om obyektlariga taalluqli ekanligi esda qolsa.
