Co je Ohmův zákon?

Ohmův zákon je zákon používaný ve fyzice, který v zásadě vysvětluje, jak elektřina správně funguje v jednoduchém obvodu. Abychom vysvětlili elektrický proces, zákon ukazuje, jak tři prvky elektřiny - ampér, odpor a napětí - spolupracují na vytvoření funkčního elektrického obvodu. Zákon uvádí, že množství elektrického proudu měřeného v ampérech, které prochází vodičem, je úměrné nebo rovno napětí, ale je nepřímo úměrné odporu ve vodiči.

Navrhovatel a jmenovec zákona byl George Simon Ohm, proslulý německý fyzik na počátku 18. století. Když pracoval jako profesor na jezuitském gymnáziu v Kolíně nad Rýnem v Německu, experimentoval a pozoroval chování elektřiny v jednoduchých obvodech s různými délkami drátu. Popsal a zdokumentoval všechny výsledky v knize „Galvanický obvod vyšetřovaný matematicky“, který byl zpočátku odmítnut, ale později uznán, což vedlo k vytvoření Ohmova zákona.

Ohmův zákon lze psát jednoduchou matematickou rovnicí: I = V / R, kde I je elektrický proud měřený v ampérech, V je napětí a R je odpor. V této rovnici je odpor obvykle konstantní proměnná, protože jeho hodnota nezávisí na množství elektrického proudu, ale spíše na materiálech použitých k vytvoření obvodu, jako jsou kovové dráty a samotný odpor. Vzorec může být vyjádřen v jiných inverzních formách, jako je V = IR nebo R = V / I. Tyto převrácené vzorce mohou pomoci najít hodnotu jednoho prvku, pokud jsou již identifikovány hodnoty dalších dvou prvků.

Pokud jde o Ohmův zákon, měli bychom si v zásadě vzpomenout na tři „pravdy“. První tvrzení je, že hodnota I se zvýší nebo sníží, pokud se hodnota V zvýší nebo sníží. Druhým tvrzením je, že hodnota I se sníží, pokud se hodnota R zvýší a hodnota V se nezmění. Třetí tvrzení je, že hodnota I se zvýší, pokud se hodnota R sníží a hodnota V zůstane stejná.

Princip Ohmova zákona lze prakticky aplikovat na spotřebiče a jakékoli zařízení provozované elektřinou nebo baterií. Například, jednoduchá světelná dioda (LED) potřebuje pouze 2 V a 0,02 ampér, aby se rozsvítila, ale je připojena k 6 V baterii. To může způsobit zkrat LED a ke snížení proudu je nutný rezistor. Pomocí vzorce R = V / I lze určit, že k řízení proudu přicházejícího do LED je zapotřebí rezistor obsahující 200 ohmů.