Ohmův zákon


Ohmův zákon je jeden ze základních fyzikálních zákonů, který vyjadřuje závislost proudu mezi dvěma body na vodiči na přiloženém napětí a na odporu vodiče:[1]

\({\displaystyle I={U \over R}}\)
odtud napětí na koncích vodiče: \({\displaystyle U=I\cdot R}\)
Je-li napětí na koncích vodiče stálé, je proud nepřímo úměrný odporu vodiče.

\({\displaystyle I={G\cdot U={1 \over R}\cdot U}={U \over R}}\), kde \({\displaystyle I}\) je elektrický proud, \({\displaystyle G}\) je elektrická vodivost, \({\displaystyle U}\) je elektrické napětí a \({\displaystyle R}\) je elektrický odpor.

Ačkoli byl původně odvozen pro stejnosměrný proud, platí jeho vzorce i pro střídavý proud s tou výhradou, že \({\displaystyle U}\) a \({\displaystyle I}\) jsou komplexní čísla a místo \({\displaystyle R}\) se užívá označení \({\displaystyle Z}\), které znamená impedanci (včetně imaginárních složek).

Obsah

Předpoklad stálosti


Ohmův zákon v této jednoduché podobě předpokládá, že napětí na vodiči je stálé, nezávislé na procházejícím proudu čili že vnitřní odpor zdroje je malý, a předpokládá také, že odpor vodiče nezávisí na procházejícím proudu. Odpor většiny látek je však závislý na jejich teplotě, která se průchodem většího proudu může měnit. Zákon tedy platí jen v oblasti, kde intenzita proudu je dostatečně malá, aby napětí zdroje nekleslo a aby se vodič výrazně nezahříval. Naštěstí jsou tyto předpoklady v elektrotechnické praxi většinou splněny. Rovněž lze náročným technologickým postupem vyrobit látky, jejichž odpor může mít za určitých podmínek výrazně nelineární charakter – polovodiče. Při vedení elektrického proudu dochází i k jiným elektrickým jevům – běžné materiály mají také elektrickou permitivitu, může se projevovat vliv elektrické indukce. To všechno je třeba v pokusu vyloučit, má-li se platnost Ohmova zákona s dostatečnou přesností potvrdit.

Diferenciální tvar


Alternativním způsobem zápisu Ohmova zákona je tzv. diferenciální tvar:

\({\displaystyle \mathbf {J} =\gamma \mathbf {E} }\), nebo \({\displaystyle \mathbf {J} ={\frac {1}{\rho }}\mathbf {E} }\),

kde \({\displaystyle \mathbf {J} }\) je hustota elektrického proudu, \({\displaystyle \gamma }\) je měrná elektrická vodivost a \({\displaystyle \mathbf {E} }\) je intenzita elektrického pole. Diferenciální tvar vyjadřuje vztah elektrického pole a elektrického proudu. Toto je původní tvar Ohmova zákona.

Historie


Zákon je pojmenován podle Georga Ohma, německého středoškolského učitele matematiky a fyziky na jezuitské škole v Kolíně nad Rýnem, který jej jako první odvodil a roku 1827 publikoval. Zákon, který se dnes učí na základních školách, vypadá triviálně, a patrně z tohoto důvodu jej němečtí vědci dlouho nebrali vážně. Až když Ohma roku 1841 vyznamenala Královská společnost v Londýně, dočkal se uznání i v Německu.

V roce 1827 však Ohmův vědecký výkon rozhodně nebyl triviální a Ohm na empirickém důkazu zákona pracoval několik let. Zařízení pro pokusné odvození zákona, které se dnes najde v každém fyzikálním kabinetu, tehdy neexistovalo: nebyly dostatečně citlivé měřicí přístroje a největší potíže působil Ohmovi zdroj napětí, který musí být stálý. Tehdejší galvanické zdroje proudu se dvěma elektrodami ve vodivém roztoku však trpěly řadou nedostatků. Jakmile začal obvodem procházet proud, na povrchu elektrod se začaly vylučovat bublinky nevodivého plynu, které zvýšily vnitřní odpor zdroje a tím snížily napětí. Tuto nesnáz, s níž si musí poradit každá baterie, Ohm nakonec vyřešil konstrukcí poměrně složitého termického zdroje napětí bez elektrolytu.

Odkazy


Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Ohmsches Gesetz na německé Wikipedii.

  1. NEČÁSEK, Sláva. Radiotechnika do kapsy. Praha 2: SNTL, 1981. Kapitola Základní elektrotechnické vztahy, s. 11.

Literatura

Externí odkazy










Kategorie: Elektrotechnika | Fyzikální zákony




Poslední aktualizace: 15.11.2021 02:12:29 CET

Zdroj: Wikipedia (autoři [Dějiny])    licence: CC-BY-SA-3.0

Změny: Všechny obrázky a většina návrhových prvků, které s nimi souvisejí, byly odstraněny. Některé ikony byly nahrazeny FontAwesome-Icons. Některé šablony byly odstraněny (např. „Článek potřebuje rozšíření“) nebo byly přiřazeny (např. „Poznámky“). Třídy CSS byly buď odstraněny, nebo harmonizovány Byly odstraněny konkrétní odkazy na Wikipedii, které nevedou k článku nebo kategorii (jako „Redlinks“, „links to edit page“, „links to portals“). Každý externí odkaz má další obrázek. Kromě několika drobných změn designu byly odstraněny mediální kontejnery, mapy, navigační krabice, mluvené verze a geomikroformáty.

Upozornění Protože daný obsah je v daném okamžiku automaticky převzat z Wikipedie, ruční ověření bylo a není možné. LinkFang.org proto nezaručuje přesnost a aktuálnost získaného obsahu. Pokud existují informace, které jsou v tuto chvíli chybné nebo mají nepřesné zobrazení, neváhejte a kontaktujte nás: e-mail.
Viz také: Tiráž & Ochrana dat.