Омдун закону электротехникадагы негизги закон. Ал электр тогунун күчүнүн чыңалуу жана өткөргүчтүн каршылыгы менен байланышын аныктайт.
Омдун закону тажрыйбалардын негизинде аныкталган (эмпирикалык) закон. Бул закон өткөргүчтөгү токтун күчүнүн ушул өткөргүчтүн учтарындагы чыңалуу менен жана өткөргүчтүн каршылыгы менен болгон байланышын көрсөтөт. Бул закон 1826-жылы немис физиги - экспериментатору Георг Симон Ом тарабынан ачылган.
Чынжырчанын биртектүү бөлүгү (участогу) үчүн Омдун закону
Омдун законунун мындайча баяндаса болот: өткөргүчтөгү токтун күчү, ошол өткөргүчтүн учтарындагы чыңалууга түз пропорциялаш жана өткөргүчтүн каршылыгына тескери пропорциялаш.
Омдун закону төмөндөгүчө жазылат:
Мында, I - өткөргүчтөгү токтун күчү, токтун күчүн өлчөө бирдиги - ампер [A];
U - электр чыңалуусу (потенциалдардын айырмасы), чыңалууну өлчөө бирдиги - вольт [B];
R - өткөргүчтүн электр каршылыгы, электр каршылыкты өлчөө бирдиги - ом [Ом].
Омдун законуна ылайык, чыңалууну, мисалы, эки эсе көбөйтүү, өткөргүчтүн каршылыгы өзгөрбөй турган учурда, токтун күчүнүн да эки эсе көбөйүшүнө алып келет.
Ал эми, чыңалуунун өзгөрбөй турган абалында токтун күчүнүң эки эсе азайышы, өткөргүчтүн каршылыгынын эки эсе көбөйгөндүгүн билдирет.
Толук чынжырча үчүн Омдун закону
Ток булагынын электр чынжырчасындагы ролу. Ток булагынын электр кыймылдаткыч күчү.
Туюк чынжырчада туруктуу токтун сакталышынын шарттарын изилдөөдө, андагы туруктуу ток, ток булагы менен үзгүлтүксүз камсыздалган шартта стационардык электр талаа тарабынан пайда болушу аныкталган.
Ток булагында сырткы деп аталган электростатикалык эмес күчтөр аракетте болот. Бул күчтөр, чынжырчада электр талааны жана чынжырчанын ар кандай чекиттеринин ортосунда потенциалдардын айырмасын камсыздоочу оң жана терс заряддарды өз ара бөлүү боюнча электростатикалык күчтөргө каршы жумуш аткарышат. Сырткы күчтөрдүн жумушу, электрдик эмес энергияны электр тогунун энергиясына айлантуу менен байланышкан. Сырткы күчтөрдүн сандык чени катары электр кыймылдаткыч күч (кыскача ЭКК) деп аталган чоңдук эсептелет.
Ток булагынын ЭКК ε, сырткы күчтөрдүн туюк чынжырчада q зарядды жылдыруу боюнча аткарган жумушунун ошол заряддын модулуна болгон катышына барабар, башкача айтканда
ε = Асырт./q.
Жогоруда көрүнүп тургандай, чен бирдиктердин эл аралык СИ системасында ЭКК чен бирдиги вольт менен өлчөнүп, 1 В = 1 Дж / Кл го барабар.
Сырткы күчтөр ток булагында гана эмес, чынжырчанын башка бөлүтөрүндө да аракет кыла алышат. Мындай бөлүктөрдү биртектүү эмес деп аташат. Биртектүү эмес бөлүктүн ЭКК сан жагынан, ушул бөлүктө бир зарядды алып өтүүгө жумшалуучу сырткы күчтөрдүн жумушуна барабар.
Толук чынжырча үчүн Омдун закону
Толук чынжырча эки бөлүктөн турат: сырткы жана ички. Чынжырчанын сырткы бөлүгүн ар кандай ток пайдалануучулар жана туташтыруучу өткөргүчтөр түзөт, ал эми ичкини - ток булактары түзөт. ЭКК ε ге барабар, r каршылыкка ээ ток булагынан (Волттун гальваникалык элементинен) жана каршылыгы R болгон реостаттан турган туюк чынжырчаны карап көрөлү. r каршылыкты ички , ал эми R каршылыкты сырткы деп аташат.
Гальваникалык элементте химиялык реакциянын энергиясы электр тогунун энергиясына айланат. Мындай айлануу сырткы күчтөрдүн жумушу менен ченелет: Асырт = ε q = ε I t. Чынжырчанын R r каршылыктары бар бөлүктөрүндө электр тогунун энергиясы ички энергияга айланат. Ички энергиянын натыйжасында Джоуль - Ленцтин закону менен аныкталуучу жылуулук бөлүнүп чыгат: Q1
= I2Rt жана Q2
= I2rt. Энергиянын сакталуу законуна ылайык, Асырт = Q1 + Q2. Мындан ε = IR + Ir ди алабыз. Мында IR - чынжырчанын сырткы бөлүгүндөгү чыңалуунун түшүшү, Ir - ток булагынын ичиндеги чыңалуунун түшүшү. Жогорудагыдан төмөнкүнү алабыз: I = ε / R + r. Мында R + r - чынжырчанын толук каршылыгы.
ε = IR + Ir жана I = ε / R + r формулалары туруктуу токтун туюк чынжырчасы үчүн Омдун законун туюндурушат:
Туруктуу токтун туюк чынжырчасында, чынжырчанын сырткы жана ички бөлүктөрүндөгү чыңалуулардын түшүшүнүн суммасы, ток булагынын ЭКК барабар туруктуу чоңдук.
Туюк чынжырчадагы токтун күчү, ток булагынын электр кыймылдаткыч күчүнө түз пропорциялаш жана чынжырчанын толук каршылыгына тескери пропорциялаш.