Visų rūšių Ohmo dėsniai. Mokyklos enciklopedija Ohmo dėsnio taikymas
Pagrindinis elektros inžinerijos dėsnis, kuriuo galite tyrinėti ir apskaičiuoti elektros grandines, yra Omo dėsnis, nustatantis ryšį tarp srovės, įtampos ir varžos. Būtina aiškiai suvokti jo esmę ir mokėti ją teisingai panaudoti sprendžiant praktines problemas. Dažnai elektrotechnikoje daromos klaidos dėl nesugebėjimo teisingai pritaikyti Ohmo dėsnio.
Omo dėsnis grandinės atkarpai teigia: srovė yra tiesiogiai proporcinga įtampai ir atvirkščiai proporcinga varžai.
Jei kelis kartus padidinsite elektros grandinėje veikiančią įtampą, srovė šioje grandinėje padidės tiek pat. Ir jei kelis kartus padidinsite grandinės varžą, srovė sumažės tiek pat. Panašiai, kuo didesnis slėgis ir mažesnis pasipriešinimas vandens judėjimui, tuo didesnis vandens srautas vamzdyje.
Populiaria forma šis dėsnis gali būti suformuluotas taip: kuo didesnė įtampa esant tokiai pačiai varžai, tuo didesnė srovė, o tuo pačiu, kuo didesnė varža esant tokiai pat įtampai, tuo mažesnė srovė.
Manoma, kad Omo dėsnį paprasčiausiai išreikšti matematiškai Laidininko, kuriuo teka 1 A srovė, esant 1 V įtampai, varža yra 1 omas.
Srovę amperais visada galima nustatyti padalijus įtampą voltais iš varžos omais. Štai kodėl Omo dėsnis grandinės atkarpai parašyta tokia formule:
I = U/R.
Magiškas trikampis
Bet kurią elektros grandinės sekciją ar elementą galima apibūdinti naudojant tris charakteristikas: srovę, įtampą ir varžą.
Kaip naudoti Ohmo trikampį: uždarykite norimą reikšmę – kiti du simboliai duos formulę jos apskaičiavimui. Beje, Omo dėsnis iš trikampio vadinamas tik viena formule – ta, kuri atspindi srovės priklausomybę nuo įtampos ir varžos. Kitos dvi formulės, nors ir yra jos pasekmės, neturi fizinės reikšmės.
Skaičiavimai, atlikti naudojant Omo dėsnį grandinės atkarpai, bus teisingi, kai įtampa išreiškiama voltais, varža – omais, o srovė – amperais. Jei naudojami keli šių dydžių matavimo vienetai (pavyzdžiui, miliamperai, milivoltai, megaomai ir kt.), tada jie turėtų būti atitinkamai konvertuojami į amperus, voltus ir omas. Norėdami tai pabrėžti, kartais Omo dėsnio formulė grandinės atkarpai rašoma taip:
amperas = voltas/omai
Taip pat galite apskaičiuoti srovę miliamperais ir mikroamperais, o įtampa turėtų būti išreikšta voltais, o varža atitinkamai kiloomais ir megaomais.
Kiti straipsniai apie elektrą paprastame ir prieinamame pristatyme:
Omo dėsnis galioja bet kuriai grandinės atkarpai. Jeigu reikia nustatyti srovę tam tikroje grandinės atkarpoje, tai šioje sekcijoje veikiančią įtampą (1 pav.) reikia padalyti iš šios konkrečios sekcijos varžos.
1 pav. Omo dėsnio taikymas grandinės atkarpai
Pateiksime pavyzdį, kaip apskaičiuoti srovę pagal Ohmo dėsnį. Tarkime, kad norite nustatyti srovę lempoje, kurios varža yra 2,5 omo, jei į lempą tiekiama 5 V įtampa. Padalijus 5 V iš 2,5 omo, gauname 2 A srovės vertę. Antrame pavyzdyje mes nustatyti srovę, kuri tekės veikiant 500 V įtampai grandinėje, kurios varža yra 0,5 MOhm. Norėdami tai padaryti, išreiškiame pasipriešinimą omais. 500 V padalijus iš 500 000 omų, randame grandinės srovės vertę, kuri lygi 0,001 A arba 1 mA.
Dažnai, žinant srovę ir varžą, įtampa nustatoma pagal Ohmo dėsnį. Parašykime įtampos nustatymo formulę
U = IR
Iš šios formulės aišku, kad tam tikros grandinės sekcijos galuose esanti įtampa yra tiesiogiai proporcinga srovei ir varžai. Šios priklausomybės prasmę suprasti nesunku. Jei nekeičiate grandinės sekcijos varžos, galite padidinti srovę tik padidindami įtampą. Tai reiškia, kad esant pastoviai varžai, didesnė srovė atitinka didesnę įtampą. Jei reikia gauti vienodą srovę esant skirtingoms varžoms, tada su didesne varža turėtų būti atitinkamai didesnė įtampa.
Įtampa visoje grandinės dalyje dažnai vadinama įtampos kritimas. Tai dažnai sukelia nesusipratimų. Daugelis žmonių mano, kad įtampos kritimas yra tam tikra nereikalinga įtampa. Tiesą sakant, įtampos ir įtampos kritimo sąvokos yra lygiavertės.
Įtampos apskaičiavimas pagal Ohmo dėsnį gali būti parodytas tokiu pavyzdžiu. Tegul 5 mA srovė praeina per grandinės atkarpą, kurios varža yra 10 kOhm, ir šioje dalyje reikia nustatyti įtampą.
Dauginimasis I = 0,005 A esant R -10000 omų, gauname įtampą, lygią 5 0 V. Tą patį rezultatą galėtume gauti 5 mA padauginę iš 10 kOhm: U = 50 V
Elektroniniuose įrenginiuose srovė paprastai išreiškiama miliamperais, o varža – kiloomais. Todėl šiuos matavimo vienetus patogu naudoti atliekant skaičiavimus pagal Ohmo dėsnį.
Omo dėsnis taip pat apskaičiuoja varžą, jei įtampa ir srovė yra žinomos. Šio atvejo formulė parašyta taip: R = U/I.
Atsparumas visada yra įtampos ir srovės santykis. Kelis kartus padidinus arba sumažinus įtampą, srovė padidės arba sumažės tiek pat kartų. Įtampos ir srovės santykis, lygus varžai, išlieka nepakitęs.
Atsparumo nustatymo formulė neturėtų būti suprantama taip, kad tam tikro laidininko varža priklauso nuo ištekėjimo ir įtampos. Yra žinoma, kad tai priklauso nuo laidininko ilgio, skerspjūvio ploto ir medžiagos. Išvaizda varžos nustatymo formulė primena srovės skaičiavimo formulę, tačiau tarp jų yra esminis skirtumas.
Srovė tam tikroje grandinės dalyje tikrai priklauso nuo įtampos ir varžos ir keičiasi, kai jie keičiasi. O tam tikros grandinės atkarpos varža yra pastovi vertė, nepriklausoma nuo įtampos ir srovės pokyčių, bet lygi šių verčių santykiui.
Kai dviejose grandinės atkarpose teka ta pati srovė, o į jas tiekiamos skirtingos įtampos, aišku, kad atkarpa, kuriai tiekiama didesnė įtampa, turi atitinkamai didesnę varžą.
Ir jei, veikiant tai pačiai įtampai, dviejose skirtingose grandinės dalyse praeina skirtingos srovės, tada mažesnė srovė visada bus toje dalyje, kurios varža yra didesnė. Visa tai išplaukia iš pagrindinės Omo dėsnio formuluotės grandinės atkarpai, ty iš to, kad kuo didesnė srovė, tuo didesnė įtampa ir mažesnė varža.
Mes parodysime varžos apskaičiavimą naudojant Omo dėsnį grandinės atkarpai, naudodami šį pavyzdį. Leiskite jums rasti sekcijos varžą, per kurią teka 50 mA srovė esant 40 V įtampai. Išreikšdami srovę amperais, gauname I = 0,05 A. Padalinkite 40 iš 0,05 ir raskite, kad varža yra 800 omų.
Omo dėsnį galima aiškiai pavaizduoti kaip vadinamąjį srovės-įtampos charakteristikos. Kaip žinote, tiesioginis proporcingas ryšys tarp dviejų dydžių yra tiesė, einanti per pradžią. Tokia priklausomybė paprastai vadinama tiesine.
Fig. 2 paveiksle kaip pavyzdys parodytas Omo dėsnio grafikas grandinės atkarpai, kurios varža 100 omų. Horizontalioji ašis rodo įtampą voltais, o vertikali ašis reiškia srovę amperais. Srovės ir įtampos skalę galima pasirinkti pagal pageidavimą. Nubrėžiama tiesi linija, kad bet kuriame taške įtampos ir srovės santykis būtų 100 omų. Pavyzdžiui, jei U = 50 V, tai I = 0,5 A ir R = 50: 0,5 = 100 omų.
Ryžiai. 2. Omo dėsnis (voltų-amperų charakteristika)
Neigiamų srovės ir įtampos verčių Ohmo dėsnio grafikas atrodo taip pat. Tai rodo, kad srovė grandinėje teka vienodai abiem kryptimis. Kuo didesnė varža, tuo mažesnė srovė gaunama esant tam tikrai įtampai ir tuo tiesesnė linija.
Įrenginiai, kuriuose srovės-įtampos charakteristika yra tiesi linija, einanti per koordinačių pradžią, t.y. varža išlieka pastovi, kai keičiasi įtampa ar srovė, vadinami. linijiniai įrenginiai. Taip pat vartojami terminai linijinės grandinės ir linijinės varžos.
Taip pat yra įrenginių, kurių varža keičiasi, kai keičiasi įtampa ar srovė. Tada srovės ir įtampos santykis išreiškiamas ne pagal Ohmo dėsnį, o sudėtingiau. Tokiems įrenginiams srovės įtampos charakteristika bus ne tiesi linija, einanti per koordinačių pradžią, bet bus arba kreivė, arba trūkinė linija. Šie įrenginiai vadinami netiesiniais.
Ohmo dėsnio mnemoninė diagrama
1826 m. didžiausias vokiečių fizikas Georgas Simonas Ohmas paskelbė savo darbą „Įstatymo, pagal kurį metalai laido kontaktinę elektrą, apibrėžimas“, kuriame pateikia garsiojo įstatymo formuluotę. To meto mokslininkai didžiojo fiziko publikacijas sutiko priešiškai. Ir tik po to, kai kitas mokslininkas Claude'as Poulier eksperimentiškai padarė tokias pačias išvadas, Ohmo dėsnis buvo pripažintas visame pasaulyje.
– fizinis modelis, nustatantis ryšį tarp srovės, įtampos ir laidininko varžos.Jis turi dvi pagrindines formas.
Formulė Omo dėsnis grandinės atkarpai – Srovė yra tiesiogiai proporcinga įtampai ir atvirkščiai proporcinga varžai .
Šis paprastas posakis padeda praktiškai išspręsti daugybę problemų. Kad geriau įsimintų, išspręskime problemą.
1.1 problema
Užduotis paprasta: rasti vario laido varžą ir tada apskaičiuoti srovę pagal Omo dėsnio formulę grandinės atkarpai. Pradėkime.
Formulė Omo dėsnis visai grandinei - srovės stiprumas yra tiesiogiai proporcingas grandinės EMF sumai ir atvirkščiai proporcingas šaltinio ir grandinės varžų sumai, kur E yra emf, R yra grandinės varža, r yra šaltinio vidinė varža.
Čia gali kilti klausimų. Pavyzdžiui, kas yra EMF? Elektrovaros jėga yra fizikinis dydis, apibūdinantis išorinių jėgų darbą EML šaltinyje. Pavyzdžiui, įprastoje AA baterijoje EMF yra cheminė reakcija, dėl kurios krūviai persikelia iš vieno poliaus į kitą. Pats žodis yra elektro vairuoja sako, kad ši jėga judina elektrą, tai yra krūvį.
Kiekvienas turi vidinę varžą r, tai priklauso nuo paties šaltinio parametrų. Taip pat grandinėje yra varža R, kuri priklauso nuo pačios grandinės parametrų.
Omo dėsnio formulė visai grandinei gali būti pateikta kita forma. Būtent: grandinės šaltinio EMF yra lygus šaltinio ir išorinės grandinės įtampos kritimų sumai.
Norėdami konsoliduoti medžiagą, naudodami formulę išspręsime dvi problemasOmo dėsnis visai grandinei.
2.1 problema
Raskite srovės stiprumą grandinėje, jei žinoma, kad grandinės varža yra 11 omų, o prie jos prijungto šaltinio emf yra 12 V, o vidinė varža - 1 omas.
Dabar išspręskime sunkesnę problemą.
2.2 problema
EMF šaltinis yra prijungtas prie rezistoriaus, kurio varža yra 10 omų, naudojant 1 m ilgio varinę vielą, kurios skerspjūvio plotas yra 1 mm 2. Raskite srovės stiprumą, žinant, kad šaltinio emf yra 12 V, o vidinė varža yra 1,9825 omo.
Pradėkime.
Elektros įtampa sukelia srovės tekėjimą. Tačiau norint atsirasti srovei, vien tik įtampos nepakanka, bet būtina ir uždara srovės grandinė.
Kaip vandens skirtumas (ty vandens slėgis) matuojamas tarp dviejų lygių, elektros įtampa matuojama voltmetru tarp dviejų taškų.
Įtampos ir elektrovaros jėgos matavimo vienetas yra 1 voltas (1 V). 1 V įtampa turi Volta elementą (vario ir cinko plokšteles praskiestoje sieros rūgštyje). Įprastas Weston elementas turi pastovią ir tikslią 1,0183 V įtampą 20 ° C temperatūroje.
Omo dėsnis išreiškia ryšį tarp elektros srovės I, įtampos U ir varžos r. Elektros srovė yra tiesiogiai proporcinga įtampai ir atvirkščiai proporcinga varžai: I = U/r
Daugiau informacijos žiūrėkite čia:
Pavyzdžiai:
1. Žibintuvėlio lemputė prijungiama prie sausos baterijos, kurios įtampa 2,5 V. Kokia srovė teka per lemputę, jei jos varža 8,3 omai (1 pav.)?
Ryžiai. 1.
I = U/r = 4,5/15 = 0,3 A
2. Lemputė, kurios spiralės varža 15 omų, prijungiama prie 4,5 V įtampos akumuliatoriaus. Kokia srovė teka per lemputę (2 pav. pavaizduota prijungimo schema)?
Ryžiai. 2.
Abiem atvejais per lemputę teka ta pati srovė, tačiau antruoju atveju sunaudojama daugiau galios (lemputė šviečia stipriau).
3. Elektrinės viryklės kaitinimo spiralės varža yra 97 Omai ir yra prijungta prie tinklo, kurio įtampa U = 220 V. Kokia srovė teka per ritę? Sujungimo schemą žr. 3.
Ryžiai. 3.
I = U/r = 220/97 = 2,27 A
97 omų ritės varža pateikiama atsižvelgiant į šildymą. Atsparumas šalčiui yra mažesnis.
4. Voltmetras prijungtas prie grandinės pagal schemą pav. 4, rodoma įtampa U = 20 V. Kokia srovė teka voltmetru, jei jo r V = 1000 omų?
Ryžiai. 4.
Iv = U/rv = 20/1000 = 0,02 A = 20 mA
5. Lemputė (4,5 V, 0,3 A) nuosekliai jungiama su reostatu r = 10 omų ir akumuliatoriumi, kurio įtampa U = 4 V. Kokia srovė tekės per lemputę, jei reostato slankiklis yra padėtyse 1, 2 ir 3 atitinkamai (5 pav. parodyta sujungimo schema)?
Ryžiai. 5.
Apskaičiuokime lemputės varžą pagal jos duomenis: r l = 4,5/3 = 15 omų
Kai slankiklis yra 1 padėtyje, įjungiamas visas reostatas, ty grandinės varža padidėja 10 omų.
Srovė bus lygi I1 = U / (r l + r) = 0,16 A = 4/25 = 0,16 A.
2 padėtyje srovė praeina per pusę reostato, ty r = 5 omai. I2 = 4/15 = 0,266.
3 padėtyje reostatas yra trumpai jungtas (atjungtas). Srovė bus didžiausia, nes ji eina tik per lemputės spiralę: I h = 4/15 = 0,266 A.
6. Šiluma, susidaranti pratekėjus elektros srovei iš transformatoriaus, naudojama 500 mm vidinio skersmens ir 4 mm sienelės storio užšalusiam geležiniam vamzdžiui šildyti. Antrinė 3 V įtampa tiekiama į 10 m atstumu vienas nuo kito esančius taškus Kokia srovė teka per geležinį vamzdį (6 pav.)?
Ryžiai. 6.
Pirmiausia apskaičiuokime vamzdžio varžą r, kuriai reikia apskaičiuoti vamzdžio skerspjūvį, ty žiedo plotą:
Geležinio vamzdžio elektrinė varža r = ρl/S = 0,13 x (10/679)= 0,001915 O m.
Vamzdžiu teka srovė: I = U/r = 3/0,001915 = 1566 A.
Taip pat žiūrėkite šia tema:
Sveiki, mieli elektriko užrašų svetainės skaitytojai.
Šiandien atidarau naują svetainės skyrių pavadinimu.
Šiame skyriuje pabandysiu jums aiškiai ir paprastai paaiškinti elektros inžinerijos klausimus. Iš karto pasakysiu, kad į teorines žinias per daug nesigilinsime, o pagrindus pažinsime pakankamai tvarkingai.
Pirmas dalykas, su kuriuo noriu jus supažindinti, yra Omo dėsnis grandinės atkarpai. Tai pats pagrindinis įstatymas, kurį turėtų žinoti kiekvienas.
Šio įstatymo žinojimas leis mums lengvai ir tiksliai nustatyti srovės, įtampos (potencialų skirtumo) ir varžos reikšmes grandinės atkarpoje.
Kas yra Om? Šiek tiek istorijos
Ohmo dėsnį 1826 metais atrado garsus vokiečių fizikas Georgas Simonas Ohmas. Štai kaip jis atrodė.
Aš nepasakosiu jums visos Georgo Ohmo biografijos. Daugiau apie tai galite sužinoti kituose šaltiniuose.
Pasakysiu tik pačius svarbiausius dalykus.
Jo vardu pavadintas pats elementariausias elektrotechnikos dėsnis, kurį aktyviai naudojame atliekant sudėtingus skaičiavimus projektuojant, gaminant ir kasdieniame gyvenime.
Omo dėsnis homogeninei grandinės atkarpai yra toks:
I – srovės, tekančios per grandinės atkarpą, vertė (matuojama amperais)
U – įtampos vertė grandinės atkarpoje (matuojama voltais)
R – grandinės sekcijos varžos vertė (matuojama omų)
Jei formulė paaiškinama žodžiais, paaiškėja, kad srovės stipris yra proporcingas įtampai ir atvirkščiai proporcingas grandinės sekcijos varžai.
Atlikime eksperimentą
Norėdami suprasti formulę ne žodžiais, o darbais, turite surinkti šią diagramą:
Šio straipsnio tikslas yra aiškiai parodyti, kaip naudoti Omo dėsnį grandinės atkarpai. Todėl šią grandinę surinkau ant savo darbo stalo. Žiūrėkite žemiau, kaip ji atrodo.
Valdymo (pasirinkimo) mygtuku galite pasirinkti pastovią arba kintamąją įtampą išėjime. Mūsų atveju naudojama pastovi įtampa. Įtampos lygį keičiu naudodamas laboratorinį autotransformatorių (LATR).
Mūsų eksperimente aš naudosiu įtampą grandinės atkarpoje, lygią 220 (V). Mes patikriname išėjimo įtampą naudodami voltmetrą.
Dabar esame visiškai pasirengę atlikti savo eksperimentą ir išbandyti Omo dėsnį tikrovėje.
Žemiau pateiksiu 3 pavyzdžius. Kiekviename pavyzdyje norimą reikšmę nustatysime 2 metodais: naudodami formulę ir praktiškai.
1 pavyzdys
Pirmajame pavyzdyje turime rasti srovę (I) grandinėje, žinant nuolatinės įtampos šaltinio dydį ir LED lemputės varžos vertę.
DC įtampos šaltinio įtampa yra U = 220 (V). LED lemputės varža yra R = 40740 (omų).
Naudodami formulę randame srovę grandinėje:
I = U/R = 220 / 40740 = 0,0054 (A)
Sujungiame nuosekliai su LED lempute, įjungta ampermetro režimu ir matuojame srovę grandinėje.
Multimetro ekrane rodoma grandinės srovė. Jo reikšmė yra 5,4 (mA) arba 0,0054 (A), o tai atitinka pagal formulę rastą srovę.
2 pavyzdys
Antrame pavyzdyje turime rasti grandinės atkarpos įtampą (U), žinant srovės kiekį grandinėje ir LED lemputės varžos vertę.
I = 0,0054 (A)
R = 40740 (omų)
Naudodami formulę randame grandinės sekcijos įtampą:
U = I*R = 0,0054 *40740 = 219,9 (V) = 220 (V)
Dabar patikrinkime gautą rezultatą praktiškai.
Lygiagrečiai su LED lempute prijungiame voltmetro režimu įjungtą multimetrą ir išmatuojame įtampą.
Multimetro ekrane rodoma išmatuota įtampa. Jo vertė yra 220 (V), kuri atitinka įtampą, nustatytą naudojant Omo dėsnio formulę grandinės atkarpai.
3 pavyzdys
Trečiame pavyzdyje turime rasti grandinės sekcijos varžą (R), žinant srovės dydį grandinėje ir grandinės sekcijos įtampos vertę.
I = 0,0054 (A)
U = 220 (V)
Vėlgi, naudokime formulę ir suraskime grandinės sekcijos varžą:
R = U/I = 220/0,0054 = 40740,7 (omai)
Dabar patikrinkime gautą rezultatą praktiškai.
Mes matuojame LED lemputės varžą naudodami multimetrą.
Gauta vertė buvo R = 40740 (omų), kuris atitinka pagal formulę rastą pasipriešinimą.
Kaip lengva atsiminti Omo dėsnį grandinės atkarpai!!!
Kad nesusipainiotumėte ir lengvai prisimintumėte formulę, galite pasinaudoti maža užuomina, kurią galite padaryti patys.
Nubrėžkite trikampį ir įveskite į jį elektros grandinės parametrus pagal paveikslėlį žemiau. Turėtumėte gauti tai taip.
Kaip juo naudotis?
Naudoti užuominų trikampį labai lengva ir paprasta. Pirštu uždarykite grandinės parametrą, kurį reikia rasti.
Jei likę trikampio parametrai yra tame pačiame lygyje, tada juos reikia padauginti.
Jei likę trikampio parametrai yra skirtinguose lygiuose, tada viršutinį parametrą reikia padalyti iš apatinio.
Užuominų trikampio pagalba formulėje nesupainiosite. Bet geriau tai išmokti kaip daugybos lentelę.
išvadas
Straipsnio pabaigoje padarysiu išvadą.
Elektros srovė yra nukreiptas elektronų srautas iš taško B su minuso potencialu į tašką A su pliuso potencialu. Ir kuo didesnis potencialų skirtumas tarp šių taškų, tuo daugiau elektronų judės iš taško B į tašką A, t.y. Srovė grandinėje padidės, jei grandinės varža išliks nepakitusi.
Tačiau elektros lemputės varža prieštarauja elektros srovės tėkmei. Ir kuo didesnė varža grandinėje (nuoseklus kelių lempučių jungimas), tuo mažesnė bus srovė grandinėje, esant pastoviai tinklo įtampai.
P.S. Štai internete radau juokingą, bet aiškinamąjį animacinį filmuką Omo dėsnio tema grandinės atkarpai.
1826 metais vokiečių mokslininkas Georgas Ohmas padarė atradimą ir aprašė
empirinis dėsnis apie ryšį tarp tokių rodiklių kaip srovės stiprumas, įtampa ir laidininko charakteristikos grandinėje. Vėliau, po mokslininko vardo, jis buvo pradėtas vadinti Ohmo įstatymu.
Vėliau paaiškėjo, kad šios savybės yra ne kas kita, kaip laidininko varža, atsirandanti jam kontaktuojant su elektra. Tai išorinė varža (R). Taip pat yra srovės šaltinio vidinė varža (r).
Omo dėsnis grandinės atkarpai
Pagal apibendrintą Omo dėsnį tam tikrai grandinės atkarpai srovės stipris grandinės atkarpoje yra tiesiogiai proporcingas įtampai sekcijos galuose ir atvirkščiai proporcingas varžai.
Kur U – įtampa sekcijos galuose, I – srovės stipris, R – laidininko varža.
Atsižvelgiant į aukščiau pateiktą formulę, galima rasti nežinomas U ir R reikšmes atliekant paprastas matematines operacijas.
Aukščiau pateiktos formulės galioja tik tada, kai tinklas patiria tik vieną pasipriešinimą.
Omo dėsnis uždarai grandinei
Visos grandinės srovės stipris yra lygus EMF, padalytam iš vienarūšių ir nehomogeniškų grandinės atkarpų varžų sumos.
Uždaras tinklas turi ir vidinę, ir išorinę varžą. Todėl santykių formulės bus skirtingos.
Kur E – elektrovaros jėga (EMF), R – šaltinio išorinė varža, r – šaltinio vidinė varža.
Omo dėsnis nevienodai grandinės atkarpai
Uždarame elektros tinkle yra linijinio ir netiesinio pobūdžio atkarpos. Atkarpos, kurios neturi srovės šaltinio ir nepriklauso nuo išorinių poveikių, yra tiesinės, o atkarpos, kuriose yra šaltinis, yra netiesinės.
Omo dėsnis vienalyčio pobūdžio tinklo atkarpai buvo nurodytas aukščiau. Netiesinio skyriaus įstatymas bus tokios formos:
I = U/ R = f1 – f2 + E/ R
Kur f1 – f2 yra potencialų skirtumas nagrinėjamos tinklo atkarpos galiniuose taškuose
R – netiesinės grandinės atkarpos suminė varža
Netiesinės grandinės atkarpos emf gali būti didesnis nei nulis arba mažesnis. Jei srovės, einančios iš šaltinio, judėjimo kryptis sutampa su srovės judėjimu elektros tinkle, vyraus teigiamų krūvių judėjimas, o EMF bus teigiamas. Jei kryptys sutampa, tinkle padidės EMF sukuriamų neigiamų krūvių judėjimas.
Omo dėsnis kintamajai srovei
Jei tinkle yra talpa ar inercija, skaičiuojant reikia atsižvelgti į tai, kad jie sukuria savo varžą, nuo kurios srovė tampa kintama.
Kintamos srovės Ohmo dėsnis atrodo taip:
kur Z – varža per visą elektros tinklo ilgį. Jis taip pat vadinamas varža. Varža susideda iš aktyviosios ir reaktyviosios varžos.
Omo dėsnis nėra pagrindinis mokslinis dėsnis, o tik empirinis ryšys ir tam tikromis sąlygomis jo gali nesilaikyti:
- Kai tinklas turi aukštą dažnį, elektromagnetinis laukas kinta dideliu greičiu, o skaičiuojant reikia atsižvelgti į krūvininkų inerciją;
- Žemos temperatūros sąlygomis su superlaidumo medžiagomis;
- Kai laidininkas stipriai kaitinamas praeinančios įtampos, srovės ir įtampos santykis tampa kintamas ir gali neatitikti bendrojo dėsnio;
- Kai laidininkas arba dielektrikas yra aukštos įtampos;
- LED lempose;
- Puslaidininkiuose ir puslaidininkiniuose įrenginiuose.
Savo ruožtu elementai ir laidininkai, kurie atitinka Ohmo dėsnį, vadinami ominiais.
Omo dėsnis gali paaiškinti kai kuriuos gamtos reiškinius. Pavyzdžiui, kai matome paukščius sėdinčius ant aukštos įtampos laidų, kyla klausimas – kodėl jų neveikia elektros srovė? Tai paaiškinama gana paprastai. Paukščiai, sėdintys ant laidų, yra savotiški laidininkai. Didžioji dalis įtampos patenka į tarpus tarp paukščių, o ta dalis, kuri patenka į pačius „laidininkus“, jiems pavojaus nekelia.
Tačiau ši taisyklė veikia tik su vienu kontaktu. Jei paukštis snapu ar sparnu paliečia vielos ar telegrafo stulpą, jis neišvengiamai mirs nuo didžiulės įtampos, kurią neša šios vietos. Tokių atvejų pasitaiko visur. Todėl saugumo sumetimais kai kuriose gyvenvietėse įrengti specialūs įrenginiai, apsaugantys paukščius nuo pavojingos įtampos. Ant tokių laktų paukščiai yra visiškai saugūs.
Omo dėsnis taip pat plačiai taikomas praktikoje. Elektra yra mirtina žmonėms vien prisilietus prie pliko laido. Tačiau kai kuriais atvejais žmogaus organizmo atsparumas gali skirtis.
Pavyzdžiui, sausa ir nepažeista oda turi didesnį atsparumą elektros poveikiui nei žaizda ar prakaitu padengta oda. Dėl pervargimo, nervinės įtampos ir apsvaigimo net esant mažai įtampai žmogus gali gauti stiprų elektros smūgį.
Vidutiniškai žmogaus kūno varža yra 700 omų, o tai reiškia, kad 35 V įtampa yra saugi žmonėms Dirbant su aukšta įtampa, specialistai naudoja.