ในชั้นเรียนฟิสิกส์เราศึกษาเรื่องไฟฟ้ากระแสตรงในวงจร เพื่อให้เข้าใจตรงกันมีกฎหมายหลายประการที่เราต้องปฏิบัติตามซึ่งหนึ่งในนั้นคือกฎของโอห์ม
กฎของโอห์มเป็นคำสั่งที่ระบุว่ากระแสไฟฟ้า (I) ที่ไหลในตัวนำเป็นสัดส่วนกับความต่างศักย์ (V) ซึ่งใช้กับส่วนปลาย นั่นคือยิ่งความต่างศักย์มากกระแสที่ไหลก็ยิ่งมาก ในทางกลับกันถ้าความต่างศักย์ที่กำหนดลดลงกระแสก็จะยิ่งไหลน้อยลง เราสามารถกำหนดได้ดังต่อไปนี้
ฉัน = V
เมื่อกระแสไฟฟ้า I ไหลในลวดตัวนำที่มีความต่างศักย์ที่ปลาย V กระแสไฟฟ้าจะแปรผกผันกับความต้านทานทำให้ได้สูตรต่อไปนี้
ฉันα 1 / R
จากสมการทั้งสองข้างต้นสูตรสำหรับกฎของโอห์มมีดังต่อไปนี้
I = V / R หรือ V = IR
ปริมาณ R คือความต้านทานบนเส้นลวด
กฎของโอห์มยังสามารถแสดงเป็น "กระแสที่ไหลผ่านตัวนำนั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความต่างศักย์ระหว่างปลายทั้งสองในขณะที่สภาพทางกายภาพของตัวนำเช่นอุณหภูมิความเครียด ฯลฯ ยังคงที่"
กราฟของการเปลี่ยนแปลงความต่างศักย์กับกระแสที่ไหลในลวดตัวนำเป็นเส้นตรงดังแสดงในรูปต่อไปนี้
(ภาพ)
ข้อ จำกัด ของกฎของโอห์ม
อย่างไรก็ตามกฎของโอห์มก็มีข้อ จำกัด เช่นกัน กฎหมายนี้ได้รับมาโดยมีสมมติฐานว่าความต้านทานไม่ขึ้นอยู่กับกระแส ดังนั้นความต้านทานหรือความต้านทานจึงคงที่เสมอและไม่ขึ้นอยู่กับกระแส (I) นั่นคือกฎของโอห์มไม่ใช้กับของเหลววัสดุเซมิคอนดักเตอร์หรือฉนวน วัสดุที่ไม่เป็นไปตามกฎของโอห์มเรียกว่าวัสดุที่ไม่ใช่โอห์ม ด้านล่างนี้คือกราฟของกระแสและความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นสำหรับวัสดุที่ไม่ใช่โอห์มมิก
(ภาพ)
เพื่อให้เข้าใจกฎของโอห์มมากขึ้นเพื่อน ๆ สามารถทำคำถามฝึกหัดด้านล่าง
(อ่านเพิ่มเติม: แนวคิดและการประยุกต์ใช้กฎหมายอาร์คิมิดีส)
การออกกำลังกาย
นักเรียนเชื่อมต่อตัวต้านทานสองตัว R 1และ R 2ในอนุกรมกับแหล่งจ่ายไฟ DC ที่มีแรงดันไฟฟ้า 20V คุณสามารถคำนวณกระแสที่ไหลผ่านวงจรได้หรือไม่ถ้ารหัสสีสำหรับตัวต้านทาน:
(ภาพ)
R 1 = สีเหลืองสีม่วงสีส้ม
R 2 = น้ำตาลดำแดง
ถ้าเป็นเช่นนั้นเรามาพูดคุยและจับคู่คำตอบด้วยกัน
ตอบ
ตามรหัสสีตัวต้านทานคาร์บอนแถบสี R 1แสดงถึงตัวเลขต่อไปนี้:
สีเหลือง = 4 สีม่วง = 7 และสีส้ม = 3
R 1 = 47 x 103 Ω = 47k Ω
แถบสีตัวต้านทาน R 2แสดงถึงตัวเลขต่อไปนี้:
น้ำตาล = 1, ดำ = 0 และแดง = 2
R 2 = 10 x 102 Ω = 1k Ω
ดังนั้นค่าของความต้านทานการทดแทนคือ
R = R 1 + R 2
= 47 kΩ + 1kΩ
R = 48kΩ
กระแสที่ไหลในวงจร I = V / R
V = 20 V, R = 48kΩ
>> ฉัน = 20V / 48kΩ = 4.16 x 10-4A
