Ohmův zákon vyjadřuje vztah mezi třemi veličinami, které charakterizují tok elektrického proudu v obvodu: proudová síla $I$, napětí $U$ a odpor $R$.
Tento zákon založil v roce 1827 německý vědec G. Ohm, a proto nese jeho jméno. Ve výše uvedené formulaci se také nazývá Ohmův zákon pro část obvodu. Matematicky je Ohmův zákon zapsán jako následující vzorec:
Nazývá se závislost síly proudu na použitém potenciálovém rozdílu na koncích vodiče charakteristika proud-napětí (volt-napěťová charakteristika) vodiče.
Pro každý vodič (pevný, kapalný nebo plynný) existuje vlastní charakteristika proudového napětí. Nejjednodušší formou je proudově-napěťová charakteristika kovových vodičů, daná Ohmovým zákonem $I=/$, a roztoky elektrolytů. Znalost charakteristiky proud-napětí hraje důležitou roli při studiu proudu.
Ohmův zákon je základem veškeré elektrotechniky. Z Ohmova zákona $I=/$ vyplývá:
- proudová síla v části obvodu s konstantním odporem je úměrná napětí na koncích části;
- Síla proudu v části obvodu s konstantním napětím je nepřímo úměrná odporu.
Tyto závislosti lze snadno experimentálně ověřit. Získané pomocí obvodu jsou na obrázku uvedeny grafy závislosti proudu na napětí při konstantním odporu a proudu na odporu. V prvním případě je použit zdroj proudu s nastavitelným výstupním napětím a konstantním odporem $R$, ve druhém případě baterie a proměnný odpor (odporový zásobník).
Elektrický odpor
Elektrický odpor je fyzikální veličina, která charakterizuje odpor vodiče nebo elektrického obvodu vůči elektrickému proudu.
Elektrický odpor je definován jako koeficient úměrnosti $R$ mezi napětím $U$ a stejnosměrným proudem $I$ v Ohmově zákoně pro úsek obvodu.
Jednotka odporu tzv. ohm (Ohm) na počest německého vědce G. Ohma, který tento pojem zavedl do fyziky. Jeden ohm ($ 1 $ ohm) – Toto je odpor vodiče, ve kterém je při napětí $1$ V proudová síla rovna $1$ A.
Odpor
Odpor homogenního vodiče konstantního průřezu závisí na materiálu vodiče, jeho délce $l$ a průřezu $S$ a lze jej určit podle vzorce:
kde $ρ$ je měrný odpor látky, ze které je vodič vyroben.
Měrný odpor látky je fyzikální veličina, která ukazuje, jaký odpor má vodič vyrobený z této látky o jednotkové délce a jednotkové ploše průřezu.
Ze vzorce $R=ρ/$ to vyplývá
Převrácená hodnota $ρ$ se nazývá vodivost $σ$:
Protože jednotka odporu SI je $ 1 $ Ohm, jednotka plochy je $ 1 m^ 2 $ a jednotka délky je $ 1 $ m, pak jednotka SI odporu je $ 1 $ Ohm $ m^ 2 $ / m, nebo $1$ Ohm$ ·$m. Jednotkou SI vodivosti je $Ohm^m^$.
V praxi se plocha průřezu tenkých drátů často vyjadřuje v milimetrech čtverečních (m$m^2$). V tomto případě je vhodnější jednotka měrného odporu Om$·$m$m^2$/m. Protože $1 mm^2 = 0.000001 m^2$, pak $1$ Ohm$·$m $m^2$/m$ = 10^$ Ohm$·$m. Kovy mají velmi nízký měrný odpor – řádově ($1 ·10^$) Ohm$·$m$m^2$/m, dielektrika – $10^-10^$ krát vyšší.
Závislost odporu na teplotě
S rostoucí teplotou se zvyšuje odolnost kovů. Existují však slitiny, jejichž odpor se s rostoucí teplotou téměř nemění (například konstantan, manganin apod.). S rostoucí teplotou klesá odpor elektrolytů.
Teplotní koeficient odpor vodiče je poměr změny odporu vodiče při zahřátí o $1°$C k hodnotě jeho odporu při $0°$C:
Závislost měrného odporu vodičů na teplotě je vyjádřena vzorcem:
V obecném případě $α$ závisí na teplotě, ale pokud je teplotní rozsah malý, pak lze teplotní koeficient považovat za konstantní. Pro čisté kovy $α=(/)K^$. Pro roztoky elektrolytů $α
- Examer LLC, 2025
- Juristické dokumenty
