ОМА ЗАКОН
О́ма зако́н - для участка электрической цепи (проводника), не содержащего источников эдс, устанавливает связь между силой тока в проводнике и разностью потенциалов (напряжением) на его концах: сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника. Ома закон для замкнутой неразветвлённой цепи: сила тока прямо пропорциональна эдс и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи. Ома закон справедлив для постоянных и квазистационарных токов. Открыт в 1826 Г. С. Омом.
* * *
ОМА ЗАКОН - О́МА ЗАКО́Н, для участка электрической цепи (проводника), не содержащего источников электродвижущей силы (см. ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА), устанавливает связь между силой тока (см. СИЛА ТОКА) в проводнике и разностью потенциалов (напряжением (см. НАПРЯЖЕНИЕ (электрическое))) на его концах.
Немецкий физик Г. Ом (см. ОМ Георг Симон) в 1826 году экспериментально установил, что сила тока I, текущего по однородному металлическому проводнику (т. е. проводнику, в котором не действуют сторонние силы (см. СТОРОННИЕ СИЛЫ)), пропорциональна разности потенциалов между концами этого проводника (напряжению) U:
I = U/R.
Величина R (коэффициент пропорциональности) для данного проводника величина постоянная, и характеризует материал, его форму и размеры. R принято называть электрическим сопротивлением (см. СОПРОТИВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ). Это соотношение выражает закон Ома для однородного участка цепи: сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.
Проводники, подчиняющиеся закону Ома, называются линейными. Для этого случая графическая зависимость силы тока I от напряжения U - вольт-амперная характеристика (см. ВОЛЬТ-АМПЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА) (ВАХ) представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат. В общем случае зависимость между I и U нелинейна, однако, на практике всегда можно в определенном интервале напряжений считать ее линейной и применять закон Ома. Для металлов и их сплавов этот интервал очень широкий. Следует иметь в виду, что существует много материалов и устройств, не подчиняющихся закону Ома: даже у металлических проводников при достаточно больших токах наблюдается отклонение от линейного закона Ома, так как электрическое сопротивление металлических проводников растет с ростом температуры.
Чтобы в замкнутой электрической цепи проводников мог течь постоянный ток, в этой цепи должны быть участки, где действуют электрические поля неэлектростатического происхождения - источники тока, обладающие электродвижущей силой ?. Если на участке цепи помимо сопротивления имеется источник тока, имеющий внутреннее сопротивление r, то закон Ома для участка цепи приобретает вид:
I = ? /(R+ r).
Закон Ома для замкнутой цепи формулируется следующим образом:
Сила тока в замкнутой неразветвленной цепи прямо пропорциональна электродвижущей силе и обратно пропорциональна полному сопротивлению всей цепи. В этом случае напряжение на внешней цепи U будет равно:
U = I R = ? - I r.
Обобщением закона Ома на случай разветвленных цепей являются правила Кирхгофа (см. КИРХГОФА ПРАВИЛА).
Закон Ома для участка цепи в дифференциальной форме связывает плотность тока j с полной напряжённостью электрического поля Е в каждой точке проводника через коэффициент , получивший название электропроводность (см. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ) :
J = sЕ.
Закон Ома в комплексной форме справедлив для синусоидальных квазистационарных токов: I = ?/z, где z - полное комплексное сопротивление, складывающееся из активного сопротивления (см. АКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ) и реактивного сопротивления (см. РЕАКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ).
.