OHMOV ZKON Georg Simon Ohm 16 3 1787

OHMOV ZÁKON Georg Simon Ohm 16. 3. 1787 Erlangen, Bavorsko - 6. 7. 1854 Mníchov Čo to vlastne Ohm zistil, že sa dostal do učebníc fyziky ? (zistil niečo podobné ako je na obr a) a b) ) a) b) Ak žiarovku pripojíme na väčšie elektrické napätie, bude svietiť „silnejšie“.

To si iste mnohí poviete: No to už len je objav! Veď je to samozrejmé – ak je väčšie napätie, musí žiarovka svietiť silnejšie. Lenže v čase, keď Ohm žil (1787 – 1854), to také samozrejmé vôbec nebolo. O elektrickom prúde a odpore, ktorý vodiče kladú, ľudia v tom čase ešte až tak veľa nevedeli. (No a o žiarovke v tom čase ľudia ani nepočuli – tú až neskôr vynašiel Joseph Swan v roku 1878 (Anglicko) a Edison (USA) v roku 1879. ) V tom čase neexistovali ani také dokonalé meracie prístroje, aké máme my dnes. Ohm však vyučoval na gymnáziu a potom aj na univerzite. A tam boli elektrické články, aj vodiče, aj jednoduché meracie prístroje (nakoniec, veľa pomôcok si pripravil sám za pomoci svojho otca; ten bol zámočnícky majster). Hľadal závislosť prúdu na odpore v jednoduchom obvode s kovovými vodičmi. Do obvodu postupne zaraďoval vodiče z rôznych kovov, rôznych dĺžok a prierezov.

Po mnohých pokusoch svoje závery zhrnul do troch bodov: 1. Elektrický odpor je charakteristická vlastnosť každého vodiča a závisí na jeho dĺžke, prireze a na materiáli z ktorého je vodič vyrobený. 2. Dokázal, že elektrický prúd sa šíri nie len po povrchu vodiča, ale aj celým jeho prierezom. 3. Pomery v jednoduchom elektrickom obvode sú jednoznačne určené tromi veličinami: prúdom, napätím a odporom. Závislosť, ktorú týmto meraním zistil, Ohm (rok 1826) zapísal vzťahom : (za predpokladu, že teplota vodičov sa nemení) I= U R I - elektrický prúd, U - elektrické napätie, R - odpor vodiča

Ak skutočnosť zjednodušíme tak, že v obvode použijeme len jeden vodič (určitej dĺžky a hrúbky) – ten má stále rovnaký odpor, môžeme – to vyplýva z Ohmovho zákona - povedať: Ak sa zväčší elektrické napätie, zväčší sa aj elektrický prúd; Presnejšie: Koľkokrát sa zväčší elektrické napätie, toľkokrát sa zväčší elektrický prúd; (priama úmernosť) (veľkosť elektrického prúdu, ktorý prechádza vodičom, je priamo úmerná veľkosti elektrického napätia medzi koncami vodiča) I ~ U Ohmov zákon bol jedným z najdiskutovanejších a najviac zpochybňovaných zákonov. Ešte v roku 1876 , dlho po Ohmovej smrti, bola v Anglicku vytvorená vedecká komisia, ktorá mala preskúmať správnosť Ohmovej formulácie. Po niekoľkých zasadaniach potvrdila, že zákon je platný. Najväčšieho ocenenia sa tak Georgovi Simonovi Ohmovi dostalo až po smrti. Na mezinárodnom kongrese fyzikov v roku 1881 v Paríži bolo rozhodnuté, že jednotka elektrického odporu sa bude nazývať ohm (označenie Ω).

Pri pokusoch použijeme dlhý vodič navinutý na keramický valček; hovoríme mu rezistor; (Poznámka: Ohm používal vodiče aj niekoľko metrov dlhé) Ako teda mohol byť zostavený jednoduchý Ohmov elektrický obvod?

Akú hodnotu ukáže merací prístroj (na meranie el. prúdu) v prípade a) a akú v prípade b) ? a) ? b) ? Ak správne odpoviete na obidve otázky, pochopili ste podstatnú časť Ohmovho zákona.

ZÁVISLOSŤ ODPORU VODIČA OD DĹŽKY, PRIEREZU A MATERIÁLU. Vieme, že Ohm zistil: Elektrický odpor je charakteristická vlastnosť každého vodiča a závisí na jeho dĺžke, . . Ako závisí odpor vodiča od jeho dĺžky?

Vieme, že Ohm zistil: Elektrický odpor je charakteristická vlastnosť každého vodiča a závisí na jeho . . . priereze („hrúbke“), . . Ako závisí odpor vodiča od jeho prierezu („hrúbky“)?

Vieme, že Ohm zistil: Elektrický odpor je charakteristická vlastnosť každého vodiča a závisí aj od. . . materiálu, z ktorého je vodič vyrobený. (vodiče majú rovnakú dĺžku aj prierez) Závisí odpor vodiča od materiálu, z ktorého je vodič vyrobený ? Čo je „lepší“ vodič: oceľ alebo konštantán ? (konštantán – zliatina medi, niklu a mangánu )

Na mezinárodnom kongrese fyzikov v roku 1881 v Paríži bolo rozhodnuté, že jednotka elektrického odporu sa bude nazývať ohm (označenie Ω). rezistor – dlhý vodič navinutý na keramický valček; jeho schématická značka je KEDY MÁ REZISTOR ODPOR 1 Ω ? Rezistor má odpor 1 Ω vtedy, ak pri napätí 1 V medzi jeho koncami, prechádza ním elektrický prúd 1 A. Poznámka: (kiloohm) 1 k Ω = 1 000 Ω ; (megaohm) 1 M Ω = 1 000 Ω

Určte odpor rezistora v nasledovných prípadoch: a) b)

Urč veľkosť prúdu v nasledovných prípadoch: a) b)

Urč veľkosť elektrického napätia na rezistore v nasledovných prípadoch: a) Ak chceš, pomôž si zápisom a výpočtom: I = A R = Ω U = ? V b) I = A R = Ω U = ? V

Skúste si výpočet I, U a R (prúdu, napätia a odporu) aj s väčšími číslami: (urobte si zápis úlohy a počítajte) a) el. napätie = 8, 51 V , odpor R = 2, 3 Ω , el. prúd = ? b) el. prúd = 2, 5 A , odpor R = 8, 4 Ω , el. napätie = ? c) el. prúd = 0, 72 A , el. napätie U = 20, 16 V , odpor = ? d) odpor R = 0, 05 kΩ , el. prúd = 540 m A , el. napätie = ? e) el. prúd = 63 m. A , el. napätie U = 35, 91 V , odpor = ? f) odpor R = 7, 25 Ω , el. napätie = 31, 9 V , el. prúd = ?

To by bolo z Ohmovho zákona asi všetko. Nabudúce si povieme: a) Ako sa rezistory spájajú a na čo sa používajú. b) Ako sa vypočíta výsledný odpor spojených rezistorov.