OHMŮV ZÁKON

Ohmův zákonOhmův zákon

                                   

                                                                

                                                                                              

      

                                                                         

                                                                                    

Jak to vše začalo?

16. března roku 1787 se narodil v bavorském Enlargenu tento člověk:

Georg Simon Ohm

Kdo byl Georg Simon Ohm?

1806 - učitel matematiky na základní škole

1811 - promován doktorem na Erlangenské universitě

1813 – profesor matematiky a fyziky na reálce v Bambergu

Kdo byl Georg Simon Ohm?

1817 - správce fyzikálního kabinetu na jezuitské koleji v Kolíně nad Rýnem

začal provádět pokusy s elektrickým obvodem

1825 - uveřejňuje první dva články na elektrotechnické téma

Kdo byl Georg Simon Ohm?

1825 – vydává v Berlíně knihu

„Galvanický okruh matematicky zkoumaný“

odborná veřejnost však jeho závěry přijímala zprvu negativně a začala jej

uznávat až později

1833 – profesor fyziky na Polytechnické škole v Norimberku

Kdo byl Georg Simon Ohm?

1841 - získává Copleyovu medaili v Británii

1852 – profesor experimentální fyziky na universitě v Mnichově

7. července 1854 umírá v Mnichově

Co Georg Simon Ohm zjistil?1. Elektrický odpor je charakteristickou vlastností

každého vodiče a závisí na jeho délce, průřezu a na materiálu z něhož je vodič vyroben

2. Vyvrátil nesprávný názor, že elektrický proud se šíří jen povrchem vodiče. Naopak dokázal, že elektrický proud je rozložen v celém průřezu vodiče.

3. Poměry v jednoduchém elektrickém obvodu jsou jednoznačně určeny třemi veličinami: proudem, napětím a odporem.

MikroskopickýMikroskopickýpohled na Ohmůvpohled na Ohmův zákon zákon

• Při průchodu elektronového plynu objemem vodiče dochází ke srážkám jednotlivých elektronů s kmitajícími ionty mřížky – důsledkem je elelektrickýektrický odpor odpor.

I

Jak je to s Ohmovým zákonem?

uvažujme elektrický obvod:

do obvodu zapojíme rezistor R=50Ω a poté rezistor R=100 Ω

Jak je to s Ohmovým zákonem?

O platnosti Ohmova zákona se můžeme přesvědčit jednoduchým pokusem:Připojíme rezistor k regulovanému zdroji napětí, pro měření proudu zapojíme ampérmetr A (do série s rezistorem), pro měření napětí voltmetr V (paralelně s rezistorem). Postupně zvyšujeme napětí zdroje, do tabulky zapíšeme naměřené hodnoty proudu a napětí. Naměřené hodnoty graficky znázorníme.

Jak je to s Ohmovým zákonem?

měňme hodnoty proudu obvodem a měřme proud:

číslo měření 1 2 3 4 5

napětí (V) 10 20 30 40 50

proud rezistorem 50Ω (A)

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

proud rezistorem 100Ω(A)

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Jak je to s Ohmovým zákonem?

vynesme graficky závislost I=f(U):

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 10 20 30 40 50napětí (V)

pro

ud

(A

)

50Ω100Ω

Nahradíme-li původní rezistor R1 jiným (v tomto případě menším) rezistorem R2 získáme jiné

hodnoty. Pro každý rezistor ale bude platit, že poměr napětí a proudu je vždy konstantní (VA charakteristika je přímka).

Elektrický odpor, Ohmův zákon

•Elektrický odpor R je skalární fyzikální veličina, jež vyjadřuje vlastnost dané látky bránit průchodu nositelů elektrického proudu. Matematicky..I=U/R

•Fyzikální jednotkou této veličiny v soustavě SI je jeden Ohm (). Platí 1 = 1 kg.m2.s3.A2.

I

U = 2 - 112

+ S

Obr. 6.1 k Ohmovu zákonu

v

. e -

Matematická formulace Matematická formulace Ohmova zákonaOhmova zákona

Slovně: proud ve vodiči je přímo úměrný napětí mezi konci vodiče a nepřímo úměrný jeho odporu

R

UI

IRU *

Vysvětlivky:U napětí (V) I proud (A)R odpor (Ω)

Jak je to s Ohmovým zákonem?

a závěr?

1. vynesená závislost je přímka

2.přímka je grafem přímé úměrnosti

3. Nahradíme-li původní rezistor R1

jiným (v tomto případě menším) rezistorem R2 získáme jiné

hodnoty. Pro každý rezistor bude platit, že poměr napětí a proudu je vždy konstantní (VA charakteristika je Napětí je přímo úměrné proudu

Analogie el. odporu - odpor průtoku

Analogie

Ohmův zákonOhmův zákon grafické znázornění vzorce ve tvaru trojúhelníkagrafické znázornění vzorce ve tvaru trojúhelníka

1. Známe-li hodnoty libovolných dvou veličin, můžeme z Ohmova zákona vypočítat hodnotu zbývající veličiny.

2. Pro snadnější zapamatování se používá grafického znázornění vzorce ve tvaru trojúhelníka.

3. Zakryjeme hledanou veličinu a uvidíme, v jakém vztahu (dělení nebo násobení) jsou zbývající dvě veličiny:

Ohms LawOhms Law anglickyanglicky