Prąd stały · Opór elektryczny

Opór elektryczny

Opór przewodnika

Opór RR mówi, jak duże napięcie UU jest potrzebne, by podtrzymać prąd o natężeniu II. Dla opornika omowego w stałej temperaturze R=U/IR=U/I. Dla jednorodnego przewodnika R=ρL/AR=\rho L/A, gdzie ρ\rho to opór właściwy materiału, LL — długość przewodnika, a AA — pole jego przekroju. Opór RR mierzymy w omach (Ω\Omega).

Opór przewodnika

Opór właściwy ρ\rho zależy od materiału i ma jednostkę Ω m\Omega\,\mathrm m. Przy tym samym materiale dłuższy przewodnik ma większy opór, a przewodnik o większym polu przekroju — mniejszy. W metalach opór zwykle rośnie wraz z temperaturą, więc zależność R=ρL/AR=\rho L/A stosuj dla ustalonej temperatury.

Zależności oporu przewodnika

Przy stałym materiale i temperaturze opór rośnie proporcjonalnie do długości przewodnika i maleje, gdy rośnie pole jego przekroju. Wartość ρ\rho uwzględnia własności materiału.

Zależności oporu przewodnika

Przed użyciem R=ρL/AR=\rho L/A sprowadź wielkości do zgodnych jednostek. Pole przekroju AA we wzorze w układzie SI podaj w metrach kwadratowych, a nie w milimetrach kwadratowych.

Prawo Ohma

Dla opornika omowego w stałej temperaturze napięcie UU jest proporcjonalne do natężenia prądu II: U=IRU=IR. RR oznacza opór. Jednostkami są odpowiednio wolt (V), amper (A) i om (Ω\Omega).

Prawo Ohma

Zależność możesz zapisać także jako I=U/RI=U/R lub R=U/IR=U/I. Wykres I(U)I(U) dla opornika omowego jest prostą przechodzącą przez początek układu. Prawo Ohma w tej postaci nie opisuje elementów, których opór zależy od napięcia, kierunku prądu lub zmieniającej się temperatury, na przykład diod.

Stosowanie prawa Ohma

Jeśli opór RR pozostaje stały, wzrost napięcia UU powoduje proporcjonalny wzrost natężenia II. Ta zależność jest podstawą wykresu liniowego dla opornika omowego.

Stosowanie prawa Ohma

Nie zakładaj stałego oporu dla każdego elementu. Dioda nie spełnia prawa Ohma w postaci U=IRU=IR dla stałego RR, a nagrzewający się opornik może zmieniać swój opór.