Oma (Ohma) likums — sprieguma, strāvas un pretestības definīcija
Oma likums: skaidrs ievads sprieguma, strāvas un pretestības attiecībām (V=IR), formulas, piemēri un praktiski aprēķini studentiem un elektroinženieriem.
Oma likums nosaka, ka elektriskā ķēdē strāva, kas iet caur rezistoru starp diviem punktiem, ir saistīta ar sprieguma starpību starp abiem punktiem un ir saistīta ar elektriskopretestību starp abiem punktiem. Likums ir vienkāršs matemātisks sakars, kas palīdz noteikt, kā mainās strāva, ja tiek mainīts spriegums vai pretestība.
Formulas
Oma likumu parasti izsaka trīs ekvivalentos veidos:
- I = V / R — strāva ampēros, ja zināms spriegums un pretestība;
- V = I · R — spriegums volto, ja zināma strāva un pretestība;
- R = V / I — pretestība omos, ja zināmi spriegums un strāva.
Piemērs) R = V I {\displaystyle R={\frac {V}{I}}}} 
Īsāk: I = V/R, V = I·R, R = V/I. Lai padarītu sakarību skaidrāku, turpmāk izmantojam vienkāršus piemērus.
Vienības un simboli
Šajā formulā I ir strāva, mērvienība — ampēros (A); V ir potenciālu starpība vai spriegums, mērvienība — voltos, (V); R ir pretestība, mērvienība — omi (Ω), ko bieži apzīmē arī ar vārdu omos un (Ω). Pretestība ir konstante, kas raksturo, cik grūti strāva plūst caur vadītāju vai rezistoru.
Kā likums darbojas un tā ierobežojumi
Oma likums attiecas uz tā dēvētajiem "ohmiskiem" materiāliem un komponentiem, kuriem strāva ir tieši proporcionāla uzliktajam spriegumam. Tas nozīmē, ka pretestība R ir konstante neatkarīgi no sprieguma vai strāvas intensitātes (pie noteiktām temperatūras un citu fizikālo apstākļu vērtībām).
- Daudzi metāli un vienkārši rezistori tuvās temperatūras robežās ir ohmiski — tiem piemēro Oma likumu.
- Tomēr daži komponenti, piemēram, diodes, tranzistori, termistori un gāzu izlādes ierīces, nav lineāri — to strāvas un sprieguma attiecība ir nelineāra, tādēļ Oma likumu tie nepieņem tieši.
- Temperatūra var ietekmēt pretestību: dažām vielām R palielinās ar temperatūru, citām — samazinās. Tādēļ precīziem mērījumiem jāņem vērā temperatūras ietekme.
Praktiski piemēri
1) Ja zināms spriegums un pretestība: ja V = 12 V un R = 4 Ω, tad I = 12 / 4 = 3 A.
2) Ja zināma strāva un spriegums: ja I = 0.5 A un V = 5 V, tad R = 5 / 0.5 = 10 Ω. I = V R vai V = I R vai R = V I {\displaystyle I={{\frac {V}{R}}}\kvadrāts {\text{or}}}}kvadrāts V=IR\kvadrāts {\text{or}}}kvadrāts R={\frac {V}{I}}}} 
Kopsavilkums
Oma likums ir pamats vienkāršai analizē elektriskajām ķēdēm, ļaujot saistīt spriegumu, strāvu un pretestību. To var izmantot, lai aprēķinātu jebkuru no trim lielumiem, ja zināmi divi pārējie, taču jāatceras, ka likums der tikai gadījumos, kad materiāls vai komponents uzvedas ohmiski un kad nemainās fizikālie apstākļi (piemēram, temperatūra).
Strāva, spriegums un pretestība
Spriegums
Spriegums ir enerģijas daudzums starp diviem ķēdes punktiem. Šiem diviem punktiem ir atšķirīgi lādiņi, viens no tiem ir lielāks, bet otrs - mazāks. Atšķirība starp šiem diviem uzlādes punktiem ir veids, kā mēs mēra spriegumu. Volta mērvienība ir itāļu fiziķa Alessandro Voltas vārds, kurš radīja pirmo ķīmisko akumulatoru. Burts "V" apzīmē spriegumu.
Pašreizējais
Strāva ir lādiņa plūsmas ātrums. Jo lielāks lādiņš, jo straujāka strāva. Strāva ir saistīta ar elektronu plūsmu ķēdē. Ar strāvu mēra, cik ātri pārvietojas elektroni. Strāvas mērvienība ir "ampērs", un parasti cilvēks to raksta kā "ampērus". Ar burtu "I" var apzīmēt strāvu.
Izturība
Pretestība ir tas, cik ļoti ķēde pretojas lādiņa plūsmai. Tas nodrošina, ka lādiņš plūst pārāk ātri un nebojā sastāvdaļas. Ķēdē spuldzīte var būt rezistors. Ja caur spuldzīti plūst elektroni, tad spuldzīte iedegas. Ja pretestība ir liela, tad spuldze būs blāvāka. Pretestības mērvienība ir "Ω", ko sauc par omega, un izrunā "ohm", tas ir Oma likuma izgudrotāja vārds.
Kā ir saistīta strāva, spriegums un pretestība
Strāva, spriegums un pretestība ir savstarpēji saistīti, un to sauc par "Oma likumu". Oms definē pretestības vienību "1 Ohms" kā pretestību starp diviem punktiem vadītājā, kur 1 volta pielikšana izstumj 1 ampēru jeb 6,241×10^18 elektronu.
Atrodiet visas ķēdes vērtības
Piemēram, zinātnieks zina, ka sprieguma vērtība ir 20 V. Ir zināma pretestība, kas spuldzītei ir 10 Ω. Tagad jāatrod otrs nezināmais lielums, kas ir strāva. Lai to atrisinātu, var izmantot Oma likuma formulu. Kad ir zināmi divi mainīgie lielumi - V (spriegums) un R (pretestība), atliek atrast tikai I (strāva).
20V= 10Ω * I
I = 2A
Risinot problēmu, zinātnieks vienmēr iegūst pietiekami daudz informācijas, lai atrisinātu citas vērtības, vienīgais, kas zinātniekam ir jāiegaumē, ir Oma likuma formula. Pēc tam to izmanto kopā ar to, kas ir dots, lai atrisinātu nezināmo daļu. Iepriekš minētajā piemērā strāva ir 2 ampēri.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir Oma likums?
A: Oma likums nosaka, ka elektriskā ķēdē strāva, kas plūst caur rezistoru, ir saistīta ar sprieguma starpību un elektrisko pretestību starp abām pusēm, ja vien fizikālie apstākļi un vadītāja temperatūra paliek nemainīgi.
J: Kā var pierakstīt Oma likumu?
Atbilde: Oma likumu var pierakstīt trijos veidos atkarībā no tā, kurš mainīgais atrodas pa kreisi no vienādības zīmes: I = V/R, V = IR vai R = V/I.
J: Ko nozīmē I?
A: I apzīmē strāvu ampēros.
J: Ko apzīmē V?
A: V apzīmē potenciālu starpību voltos.
J: Ko apzīmē R?
A: R apzīmē pretestību, ko mēra omos.
Meklēt