От воды – к электричеству. Закон Ома

От воды – к электричеству. Закон Ома

Попробуем перенести все вышесказанное на электрический ток. Итак, в прошлой главе мы пользовались тремя понятиями:
- сила тока,
- разность уровней,
- сопротивление.

Теперь привожу три термина, используемых в электронике:
- сила тока,
- разность потенциалов, или напряжение,
- электрическое сопротивление.

Ну а теперь – игра: «найди 10 различий!» :).

Различие 1-е – все что было «водяным» – стало «электрическим». Электрический ток, электрическое сопротивление.

Различие 2-е – появилась непонятная «разность потенциалов». Что это такое??? Объясняю.

Потенциал – это заряд какой-то частицы, измеренный относительно глабального нуля. Измеряется в вольтах. Глобальным нулем всегда принято считать заряд матушки Земли. Значит так: возьмем две железяки, например, гайки от трактора Беларусь, и зарядим их так, чтобы потенциал одной был 10 Вольт, другой – 15 Вольт. Очевидно, что разность потенциалов двух гаек составляет 5 Вольт. Разность потенциалов – это и есть электрическое напряжение между ними. Если соединить гайки проволокой, то по ней потечет ток. Он будет течь до тех пор, пока потенциалы гаек не уравняются, то есть, их разность не станет равна нулю. Не правда ли, похоже на уровни воды в бутылках! Заряженные гайки = бутылки с водой, проволока = шланг.

Раз уж так все похоже, и так все просто – тогда что нам мешает вывести такой же закон для электричества.
Итак:

Чем больше напряжение и меньше сопротивление, тем больше электрический ток.

В физике вообще, и в частности – в электротехнике, каждая величина обозначается буквой и измеряется в определенных единицах. Например, масса обозначается m, измеряется в граммах [г], скорость – v [м/с] и т.д. Так же дело обстоит и с силой тока, напряжением и сопротивлением.

Теперь попробуем записать все тот же закон совсем по-научному, с помощью букв. Вот как он будет выглядеть:

I = U/R
Ампер = Вольт / Ом

Сила тока (I) прямо пропорциональна напряжению (U) и обратно пропорциональна сопротивлению (R) Формула, которую мы получили называется «Закон Ома». Это самый главный закон электротехники. Его надо помнить лучше, чем свой адрес и год рождения…

На последок, две формулы, которые получаются из закона Ома. По ним можно вычислить соответственно, напряжение и сопротивление.

U = I*R
R = U/I

Эти формулы не обязательно запоминать, если уметь их выводить. Если выводить не умеем, а запоминать – лениво, есть еще один способ – треугольник:

Пользоваться им очень легко. Нужно просто закрыть пальцем ту величину, которую мы ищем. Если две оставшиеся величины находятся на одном уровне – значит надо их перемножить. Если одна над другой – значит надо разделить верхнюю на нижнюю.

Пожалуй, все.