Τι είναι ο νόμος του Ohm;

Ο νόμος του Ohm είναι ένας νόμος που χρησιμοποιείται στη φυσική και ουσιαστικά εξηγεί πώς λειτουργεί σωστά ο ηλεκτρισμός μέσα σε ένα απλό κύκλωμα. Προκειμένου να εξηγηθεί η ηλεκτρική διαδικασία, ο νόμος δείχνει πώς τα τρία στοιχεία του ηλεκτρισμού – αμπέρ, αντίσταση και τάση – συνεργάζονται για να δημιουργήσουν ένα λειτουργικό ηλεκτρικό κύκλωμα. Ο νόμος ορίζει ότι η ποσότητα του ηλεκτρικού ρεύματος, μετρημένη σε αμπέρ, που διασχίζει έναν αγωγό είναι ανάλογη ή ίση με την τάση, αλλά είναι αντιστρόφως ανάλογη με την αντίσταση στον αγωγό.

Ο εισηγητής και ο συνονόματος του νόμου ήταν ο George Simon Ohm, ένας διάσημος Γερμανός φυσικός στις αρχές του 1800. Ενώ εργαζόταν ως καθηγητής στο Γυμνάσιο των Ιησουιτών της Κολωνίας στη Γερμανία, πειραματίστηκε και παρατήρησε τη συμπεριφορά του ηλεκτρισμού σε απλά κυκλώματα με διαφορετικά μήκη καλωδίων. Περιέγραψε και κατέγραψε όλα τα αποτελέσματα σε ένα βιβλίο, «The Galvanic Circuit Investigated Mathematicically», το οποίο αρχικά απορρίφθηκε αλλά αργότερα αναγνωρίστηκε, οδηγώντας στην καθιέρωση του νόμου του Ohm.

Ο νόμος του Ohm μπορεί να γραφτεί σε μια απλή μαθηματική εξίσωση: I = V/R, όπου I είναι για το ηλεκτρικό ρεύμα που μετράται σε αμπέρ, V είναι για την τάση και R είναι για την αντίσταση. Σε αυτή την εξίσωση, η αντίσταση είναι συνήθως μια σταθερή μεταβλητή, αφού η τιμή της δεν εξαρτάται από την ποσότητα του ηλεκτρικού ρεύματος, αλλά μάλλον από τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή του κυκλώματος, όπως τα μεταλλικά σύρματα και η ίδια η αντίσταση. Ο τύπος μπορεί να εκφραστεί σε άλλες αντίστροφες μορφές όπως V = IR ή R = V/I. Αυτοί οι αντίστροφοι τύποι μπορούν να βοηθήσουν στην εύρεση της τιμής ενός στοιχείου εάν οι τιμές των δύο άλλων στοιχείων έχουν ήδη προσδιοριστεί.

Υπάρχουν ουσιαστικά τρεις δηλώσεις «αλήθειας» που κάποιος πρέπει να θυμάται σχετικά με το νόμο του Ohm. Η πρώτη δήλωση είναι ότι η τιμή του I θα αυξηθεί ή θα μειωθεί εάν η τιμή του V αυξηθεί ή μειωθεί, αντίστοιχα. Η δεύτερη πρόταση είναι ότι η τιμή του I θα μειωθεί εάν η τιμή του R αυξηθεί και η τιμή του V δεν αλλάξει. Η τρίτη πρόταση είναι ότι η τιμή του I θα αυξηθεί εάν η τιμή του R μειωθεί και η τιμή του V παραμείνει η ίδια.

Η αρχή του νόμου του Ohm μπορεί να εφαρμοστεί πρακτικά σε συσκευές και σε κάθε εξοπλισμό που λειτουργεί με ηλεκτρισμό ή μπαταρία. Για παράδειγμα, μια απλή δίοδος εκπομπής φωτός (LED) χρειάζεται μόνο 2 βολτ και 02 αμπέρ για να ανάψει, αλλά συνδέεται με μια μπαταρία 6 βολτ. Αυτό μπορεί να προκαλέσει βραχυκύκλωμα της λυχνίας LED και απαιτείται αντίσταση για τη μείωση του ρεύματος. Χρησιμοποιώντας τον τύπο R = V/I, μπορεί κανείς να προσδιορίσει ότι χρειάζεται μια αντίσταση που περιέχει 200 ​​ohms για τον έλεγχο του ρεύματος που εισέρχεται στο LED.