Legea lui Ohm Relația dintre curent, tensiune și rezistență

La începutul secolului al XIX-lea, matematicianul, fizicianul și filosoful Georg Simon Ohm au experimentat cu diferite materiale. Printre altele, el a examinat materialele pentru conductivitatea lor electrică și a descoperit că nu orice material conduce curentul electric la fel de bine, de ex. că cuprul transportă electricitatea mai bine decât oțelul. Ohm descoperă, de asemenea, că cablurile scurte și groase transportă mai mult curent decât cele lungi și subțiri. El a numit forța conform căreia electronii împiedică fluxul de energie electrică „rezistență”, motiv pentru care unitatea pentru aceasta a fost numită după el.

Cu toate acestea, a aflat mai multe. Până la experimentele Ohms, părerea comună a fost că puterea curentului și tensiunea electrică sunt cantități independente. Cu toate acestea, Georg Simon Ohm recunoaște relația matematică că relația dintre puterea curentului electric și tensiunea electrică asociată este constantă, iar constanta formează rezistența electrică. Această relație descrisă de Ohm este o constatare foarte importantă și a făcut parte din fundamentele ingineriei electrice de atunci.

Ohm a formulat ceea ce a fost numit după el Legea lui Ohm.

Acest lucru arată că tensiunea și curentul sunt proporționale. Dacă rezistența crește, tensiunea și intensitatea curentului scad proporțional. Pe măsură ce rezistența scade, aceste două cantități cresc proporțional.
Dacă tensiunea crește cu aceeași rezistență, intensitatea curentului crește automat și invers.
Dacă tensiunea și curentul cresc sau scad proporțional, acest lucru nu schimbă nimic în rezistență (constantă). Cu o pereche de tensiune/curent de 200 volți/10 amperi aveți aceeași rezistență ca la 20 volți/1 amper.
De asemenea, se poate întâmpla ca tensiunea și rezistența să crească, de ex. prin modificarea temperaturii conductorului datorită debitului curent. În acest caz, creșterea tensiunii nu duce la o creștere proporțională, dar mai puțin proporțională a curentului, deoarece rezistența crește. Privită din cealaltă parte, tensiunea crește disproporționat pe măsură ce curentul și rezistența cresc.

Din toate concluziile se pot trage următoarele formule din legea lui Ohm:

Simbolurile formulei și unitățile asociate sunt:

R = rezistență cu unitatea ohm (Ω)
I = puterea curentă cu amperii unității (A)
U = tensiune cu unitatea volt (V)

Din formule se poate deduce că 1 ohm reprezintă raportul dintre 1 volt și 1 amper (1 Ω = 1 V/1 A).

Exemplu:

Tensiune (U): 230 volți

Amperaj (I): 4 amperi

Se dorește: Rezistența R

Calcul: 230: 4 = 57,50 Ω

Este important de reținut că legea lui Ohm se aplică numai rezistențelor în care relația dintre tensiune și curent este liniară. Astfel de rezistențe se mai numesc rezistențe ohmice. Rezistența multor componente nu poate fi calculată folosind legea lui Ohm, deoarece acestea nu au o relație liniară între tensiune și curent. Rezistențele au adesea o valoare independentă de tensiune și curent. Aceste valori pot fi utilizate ca valori de rezistență în calcule cu legea lui Ohm.

Formula cu specificarea puterii și amperajului

Dacă puterea curentului este cunoscută și tensiunea nu este cunoscută sau dacă tensiunea este cunoscută și puterea curentului nu, următoarele formule pot fi utilizate pentru specificarea puterii de calcul a rezistenței electrice:

Exemplu:

Amperaj (I): 4 amperi

Putere (P): 920 wați

Se dorește: rezistență electrică R

Calcul: 920: (4 * 4) = 57,50 Ω