Ohm törvénye

Fizika
(Ohm-törvény szócikkből átirányítva)

Ohm törvénye egy fizikai törvényszerűség, amely egy fogyasztón (pl. elektromos vezetékszakaszon) átfolyó áram erőssége és a rajta eső feszültség összefüggését adja meg. A törvényszerűséget Georg Simon Ohm német fizikus 1826-ban ismerte fel először.

A törvény szerkesztés

A törvény kimondja, hogy az elektromosan vezető anyagok a bennük áramló töltések mozgásával szemben a közegellenálláshoz hasonlítható elektromos ellenállással rendelkeznek. Ohm kísérletileg megállapította, hogy az áramerősség a vezeték két rögzített pontja között mérhető feszültséggel egyenesen arányos, vagyis:

 

ahol az R egy állandó érték, az adott vezetékszakaszra jellemző elektromos ellenállás.

(A törvény nem csak vezetékszakaszra, hanem általában bármilyen villamos ellenállást tanúsító fogyasztóra érvényes: a fogyasztó ellenállása megegyezik a sarkai közt mérhető feszültség és a rajta átfolyó áram hányadosával.)

Az ellenállás mértékegysége az ohm:

 .

Ugyanazon fogyasztó esetében a feszültség és az áramerősség között egyenes arányosság van. Ezt az összefüggést első ízben Ohm német fizikus állapította meg, és róla Ohm törvényének nevezzük.

Fémes vezeték ellenállása szerkesztés

A mérésekből (és egyszerű gondolatmenetből is) következik, hogy egy adott   keresztmetszetű, homogén anyagú fémes vezeték   hosszúságú szakaszának ellenállása egyenesen arányos a vezeték hosszával és fordítottan arányos a keresztmetszetével:

 ,

ahol a   arányossági tényező a vezeték anyagára jellemző ún. fajlagos ellenállás.

Ennek mérőszáma az egységnyi keresztmetszetű, egységnyi hosszúságú vezeték ellenállásának számértékével egyenlő. A fajlagos ellenállás SI-egysége az

 .

(Ez azonban a gyakorlatban túl nagy érték, ezért helyette ennek milliomodát, az 1 méter hosszú, 1 mm² keresztmetszetű vezeték ellenállását veszik alapul:

 .
A fajlagos ellenállás reciproka a fajlagos vezetőképesség:[1]
 

Az áramsűrűség, a differenciális Ohm-törvény szerkesztés

Az l hosszúságú és A állandó keresztmetszetű vezetőre az Ohm-törvény:


 


Ez a   áramsűrűség bevezetésével az áramerősség a következő alakot ölti:[1]


 


Azaz az Ohm-törvény így is felírható:


 

Az ellenállás hőmérsékletfüggése szerkesztés

Lásd még: A fajlagos ellenállás hőmérsékletfüggése

Az adott anyagra jellemző fajlagos ellenállás az alábbi összefüggés szerint függ a hőmérséklettől:


 ,

ahol

 : a 20 °C-on mért fajlagos ellenállás,
 : a 20 °C-on mért hőmérsékleti együttható,
 20°C.

További információk szerkesztés

Jegyzetek szerkesztés

  1. a b Budó

Források szerkesztés