Закон Ома простыми словами

Определение закона Ома

Электрические цепи состоят из проводов, источников питания, переключателей, резисторов и иных элементов, через которые идут направленные потоки заряженных частиц. Положительные заряды, которые мы и называем током, движутся в направлении отрицательного полюса. Что вполне логично, поскольку одинаково заряженные частицы отталкиваются друг от друга.

Ключевое слово в данном случае «поток». Он присутствует в типовой водопроводной системе и регулируется вентилем. Один раз крутанули – потекла тонкая струйка, еще разок – ручеек, а открыли полностью – полноводная река.

В электроцепи роль вентиля отдана сопротивлению. Отсюда простая формулировка: увеличение сопротивления (чем больше закручиваете вентиль) неизбежно ведет к уменьшению силы тока. Однако при этом не учитываются особенности источника (батарейки) и труб (проводников). Они учитываются, соответственно, вторым и третьим законами Ома. Напомним, что они касаются постоянного тока. Для переменных токов существуют отдельные формулы.

Первый Закон Ома

Своим первым законом (для участка цепи) Ом установил однозначную зависимость, связавшую воедино силу тока с сопротивлением и напряжением (без учета двух вышеуказанных факторов). Она пропорционально первому и обратно пропорциональна второму. Математически это записывается как I = U/R.

Второй (полный) Закон Ома

Он учитывает особенности источника питания, обладающего неким внутренним сопротивлением (пусть и ничтожно малым). Генерируемое напряжение имеет определенную зависимость от подключенной нагрузки, поэтому вводится понятие «электродвижущей силы». Итоговая формула принимает вид I = E/R+r, в которой Е (ЭДС), измеряемая в Вольтах, а r – сопротивление источника.

Примеры задач на закон Ома

1. В цепи сопротивлением 10 Ом протекает ток силой 2 А. Какое напряжение будет на этом участке цепи? Ответ: U = I * R = 2 * 10 = 20 В.
2. В цепи сопротивлением 5 Ом протекает ток силой 3 А. Какое сопротивление будет на этом участке цепи? Ответ: R = U / I = 15 / 3 = 5 Ом.
3. В цепи есть источник тока с напряжением 12 В и два последовательно соединенных сопротивления, сопротивление первого 4 Ом, а второго 6 Ом. Какое напряжение будет на каждом из сопротивлений? Ответ: Сумма напряжений на сопротивлениях должна быть равна напряжению на источнике тока, то есть U_1 + U_2 = U_источник. Используя закон Ома, можно записать U_1 = I * R_1 = (12 / (4 + 6)) * 4 = 4 В, а U_2 = I * R_2 = (12 / (4 + 6)) * 6 = 6 В.