Изучали в школе, но как-то позабылось...

Магазин Gtest® предлагает широкий ассортимент токоизмерительных клещей. Ссылка на каталог, а также рекомендуемые приборы и статьи для дальнейшего самообразования размещены в конце данной статьи.

Закон Ома - как связаны напряжение, ток и сопротивление

Первая и, возможно, самая важная связь между током, напряжением и сопротивлением называется законом Ома, открытым Георгом Симоном Омом и опубликованным в его работе «Математическое исследование гальванической цепи» в 1827 году.

Напряжение, ток и сопротивление

Электрическая цепь формируется тогда, когда создаётся проводящий путь, позволяющий электрическому заряду непрерывно перемещаться. Это непрерывное движение электрического заряда по проводникам цепи называется током и часто сравнивается с потоком жидкости внутри трубы.

Сила, побуждающая носители заряда двигаться по цепи, называется напряжением. Напряжение - это мера потенциальной энергии между двумя точками электрической цепи.

Когда мы говорим о величине напряжения, мы подразумеваем количество потенциальной энергии, доступной для перемещения электрического заряда между двумя конкретными точками цепи.

Ток движется по проводникам, преодолевая определённое сопротивление. Величина тока зависит от приложенного напряжения и величины сопротивления цепи.

Как и напряжение, сопротивление является величиной, определяемой между двумя точками электрической цепи.

Единицы измерения: Вольт, Ампер и Ом

Для описания электрических величин используются стандартные единицы измерения, аналогично килограммам, метрам или градусам Цельсия.

Основные единицы измерения электрических величин представлены ниже:

Для обозначения электрических величин используются международные символы:

• E или V - напряжение.
• I - сила тока.
• R - электрическое сопротивление.
• Ω - Ом, единица измерения сопротивления.

Названия единиц измерения происходят от фамилий выдающихся учёных:

• Ампер - в честь Андре-Мари Ампера.
• Вольт - в честь Алессандро Вольта.
• Ом - в честь Георга Симона Ома.

Кулон и электрический заряд

Одной из базовых единиц электрических измерений является кулон - единица электрического заряда.

Один кулон равен приблизительно 6 250 000 000 000 000 000 электронам.

Количество электрического заряда обозначается символом Q, а единица измерения кулон - символом C.

Один ампер соответствует прохождению одного кулона заряда через проводник за одну секунду. Поэтому электрический ток можно рассматривать как скорость движения электрического заряда.

Напряжение представляет собой количество потенциальной энергии, приходящейся на один кулон заряда.

Единицей измерения энергии является джоуль.

1 вольт = 1 джоуль на 1 кулон заряда.

Таким образом, батарея напряжением 9 В передаёт 9 джоулей энергии на каждый кулон заряда, проходящий через цепь.

Уравнение закона Ома

Основное открытие Ома заключается в том, что сила тока прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению цепи.

E = I × R

Из этой формулы можно вывести ещё два варианта записи закона Ома:

I = E / R

R = E / I

Анализ простых электрических цепей с помощью закона Ома

Рассмотрим простую электрическую цепь:

Если известны любые две из трёх величин - напряжение, ток или сопротивление - третью можно определить с помощью закона Ома.

Пример 1. Расчёт силы тока

I = E / R = 12 V / 3 Ω = 4 A

Пример 2. Расчёт сопротивления

R = E / I = 36 V / 4 A = 9 Ω

Пример 3. Расчёт напряжения

E = I × R = 2 A × 7 Ω = 14 V

Треугольник закона Ома

Для быстрого запоминания формул часто используют так называемый треугольник закона Ома.

Если необходимо найти сопротивление, закрывают символ R:

Для определения силы тока закрывают символ I:

Для определения напряжения закрывают символ E:

Итоговый обзор

• Напряжение измеряется в вольтах и обозначается буквами E или V.
• Ток измеряется в амперах и обозначается буквой I.
• Сопротивление измеряется в омах и обозначается буквой R.
• Закон Ома: E = I × R; I = E / R; R = E / I.

купить токовые клещи в Украине