Повний закон ома для повного кола. Формула закону ома.

Тема: формула повного закону Ома для повної електричного кола.

У даній статті хотілося б показати не тільки формулу цього закону, але і пояснити його суть. Закон Ома є формулою, що показує залежність основних характеристик електричного кола, а саме - напруги (електрорушійної сили), електричного струму (потоку заряджених частинок) і опору (протидія течією електронів в твердому провіднику).

Для кращого розуміння закону Ома, спочатку давайте чіткіше визначимося з поняттям «електричний ланцюг». Говорячи простими словами, електричний ланцюг являє собою той шлях в електричній схемі, за якою протікають заряди (дроти, електро - і радіо - елементи, пристрої та інше). Електричне коло, природно, починається з джерела електроживлення. Електричні заряди є надлишок електронів, що під дією внутрішніх факторів (електромагнітне поле, хімічні процеси, фотонні явища і т.д.) прагнуть перейти на протилежну клему цього джерела електроживлення.

Спрощено кажучи, силою прагнення заряджених частинок перейти на протилежну сторону джерела буде напруга. Кількість заряджених частинок (їх потік), яке буде текти в електричному ланцюзі - це електричний струм. А різні фактори, що створюють перешкоди всередині провідників для потоку заряджених частинок, перешкоджаючи їх руху, природно буде опором. Крім опору спільної зовнішньої ланцюга існує і внутрішній опір самого джерела електроживлення. Його також слід при необхідності враховувати в розрахунках. Між цими електричними характеристиками існує певна, прямолінійна залежність, яка і показана в законі Ома:

Повний закон Ома для повного кола звучить так: сила струму в електричному ланцюзі буде прямо пропорційна напрузі прикладеному до цього ланцюга, і обернено пропорційна сумі внутрішнього опору джерела електроживлення і загальному опору всього ланцюга.

За допомогою повного закону Ома для повного кола можна обчислити загальні значення напруги на клемах джерела електроживлення, загальний струм (споживаний цієї ланцюгом) і сумарний опір всього ланцюга. А що ж робити, якщо нам необхідно дізнатися ці основні електричні характеристики в певних частинах ланцюга? Застосувати цей закон до конкретної частини ланцюга (викинувши з формули внутрішній опір джерела електроживлення): I = U/R

Будь-яку електричну схему (будь-якої складності) можна представити у вигляді простих шляхів, по яких переміщаються електрони. Взявши будь таку ділянку і визначивши його двома точками, до нього сміливо можна застосовувати закон Ома. На цих точках буде своє падіння напруги, своє внутрішнє опір і свій струм. Знаючи значення будь-яких двох характеристик, за законом Ома завжди можна обчислити третє.

Вище ми розглядали закон Ома для постійного струму. А який вигляд прийме формула для змінного струму? Перш ніж її привести, давайте охарактеризуємо цей самий змінний струм. Це рух заряджених частинок, яке періодично змінюється в напрямку і значенні. На відміну від постійного струму, змінного властиво наявність додаткових чинників, які породжують ще один вид опору. Таке опір називається реактивним (звичайне опір провідників є активним). Реактивний опір властиво ємностей (конденсаторів) і індуктивності (котушок).

Комплексне опір складається з суми активних і реактивних опорів. Якщо в схемі зі змінним струмом є тільки активні опори, то до неї застосовують звичайну формулу закону Ома, що наведена вище (для постійного струму). Коли в схемі присутні ще індуктивності і ємності, то комплексне опір обчислюється так:

На практиці (звичайна робота електрика) при використанні закону Ома для змінного струму цю формулу рідко використовують. Зазвичай тестером або кліщами вимірюють струм в змінної ланцюга, і, знаючи напругу, обчислюють комплексний опір (якщо воно потрібне). На цьому і завершу тему, повний закон Ома для повного кола.

P.S. Як то кажуть: не знаєш закону Ома, сиди вдома. Саме закон Ома є основоположні, на який спирається вся електротехніка. Як тільки Вам потрібно обчислити одну з невідомих величин (маючи інші відомі), відразу згадуємо цей закон! На практиці самі переконаєтеся і побачите, як часто будете його згадувати!