Prawo Ohma

Teoria i praktyka

[204] To jednostka rezystancji w układzie SI. 1 om to rezystancja elektryczna między dwoma punktami przewodnika, gdy stała różnica potencjałów jednego wolta między tymi punktami wywołuje w przewodniku prąd o natężeniu jednego ampera.

Większość, jeśli nie wszystkie, elementów ma rezystancję wewnętrzną, na przykład baterie. Nie jest to właściwość łatwa do zmierzenia. Obwody, które mają pokazywać pewne zasady, zakładają na przykład, że źródło zasilania jest ogniwem idealnym, a wszelkie rezystancje wewnętrzne są kompensowane przez dodatkowe elementy takiego obwodu, przy założeniu pewnego marginesu błędu.

Zasilenie rezystora o zbyt małej rezystancji w układzie jednoelementowym powoduje de facto zwarcie styków źródła zasilania, np. baterii, co prawdopodobnie doprowadzi do jej degradacji. Im większy przekrój przewodnika, tym mniejsza jego rezystancja i tym większa powierzchnia zdolna do odprowadzania ciepła – dlatego przewodnik wytrzymuje większe natężenie prądu.

[202] Natężenie prądu płynącego przez przewodnik jest wprost proporcjonalne do napięcia przyłożonego między jego końcami. Jeśli rezystancja pozostaje stała, zwiększenie napięcia zwiększy natężenie prądu. Przy stałym napięciu zwiększenie rezystancji zmniejsza natężenie prądu.

[202] Zakładając, że źródłem energii elektrycznej jest bateria o napięciu 9V, a rezystor ma rezystancję 10k Ω, amperomierz włączony szeregowo w obwód pokaże wynik około 900mA. Wynik ten powinien uwzględniać również rezystancję wewnętrzną amperomierza i rzeczywiste napięcie baterii. Należy też wziąć pod uwagę rezystancję samego obwodu. Wynik 0,9A będzie zatem jedynie przybliżeniem.

Kolejny przykład pokaże, jak mierzymy rezystancję rezystorów połączonych szeregowo. Jest to po prostu ich suma.

Dla porównania możemy połączyć rezystory równolegle. Tutaj obliczenie wypadkowej wartości rezystancji wygląda nieco inaczej i opisuje je wzór:

Przy takim połączeniu rezystancja zastępcza będzie mniejsza od najmniejszej rezystancji składowej w takiej konfiguracji równoległej.

„[Georg Simon Ohm] Sformułował (1827) prawo opisujące zależność między natężeniem prądu elektrycznego a napięciem elektrycznym, znane dziś jako prawo Ohma. Badał nagrzewanie się przewodników podczas przepływu prądu elektrycznego. Ustalił zależność rezystancji od kształtu geometrycznego przewodnika” [W]

Przykłady dostępne pod adresem https://github.com/michalasobczak/publications/tree/master/simple-hpc/SeriesPartOne