V = I · R
📖 Визначення та фізичний зміст
Закон Ома для ділянки кола
Сила струму на ділянці кола прямо пропорційна напрузі на ній і обернено пропорційна опору ділянки.
I = V / R де I — сила струму (А), V — напруга (В), R — опір (Ом)Фізичні величини
- V (Voltage, U) — Напруга: різниця електричних потенціалів між двома точками кола. Вимірюється у Вольтах (В). Аналогія: тиск у трубі.
- I (Intensity) — Сила струму: кількість заряду, що проходить через переріз провідника за одиницю часу. Вимірюється в Амперах (А). Аналогія: витрата води.
- R (Resistance) — Опір: властивість матеріалу протидіяти проходженню струму. Вимірюється в Омах (Ом). Аналогія: звуження труби.
🔄 Три форми закону Ома
V = I · RНапруга через струм та опір. Знаємо I та R — знаходимо V.
I = V / RСтрум через напругу та опір. Знаємо V та R — знаходимо I.
R = V / IОпір через напругу та струм. Знаємо V та I — знаходимо R.
Потужність та закон Ома
Поєднуємо закон Ома з формулою потужності P = V·I:
| Формула | Що знаходимо | Що відомо |
|---|---|---|
| P = V · I | Потужність | Напруга і струм |
| P = I² · R | Потужність | Струм і опір |
| P = V² / R | Потужність | Напруга і опір |
| V = √(P · R) | Напруга | Потужність і опір |
| I = √(P / R) | Струм | Потужність і опір |
🔗 З'єднання резисторів
Послідовне з'єднання
Rtotal = R₁ + R₂ + R₃ + ... Загальний опір суми. Через кожен резистор йде однаковий струм.Паралельне з'єднання
1/Rtotal = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ... На кожному резисторі однакова напруга. Загальний опір менший за найменший.Для двох резисторів: Rtotal = (R₁ · R₂) / (R₁ + R₂)
✏️ Приклади розрахунків
📌 Приклад 1: Знайти силу струму
Напруга на резисторі 12 В, опір 4 Ом. Яка сила струму?Дано: V = 12 В, R = 4 Ом
Формула: I = V / R
Підставляємо: I = 12 / 4 = 3 А
I = 3 А📌 Приклад 2: Знайти опір
Через провідник тече струм 0.5 А при напрузі 220 В. Яка потужність і опір лампочки?Дано: I = 0.5 А, V = 220 В
Опір: R = V / I = 220 / 0.5 = 440 Ом
Потужність: P = V · I = 220 · 0.5 = 110 Вт
R = 440 Ом, P = 110 Вт📌 Приклад 3: Паралельне з'єднання
Два резистори 6 Ом і 3 Ом з'єднані паралельно. Напруга 12 В. Знайти загальний опір та струм.Rtotal = (6 · 3) / (6 + 3) = 18 / 9 = 2 Ом
I = V / R = 12 / 2 = 6 А
Перевірка: I₁ = 12/6 = 2А; I₂ = 12/3 = 4А; I = 2+4 = 6А ✓
R = 2 Ом, I = 6 А🎯 Застосування
💡 Освітлення
Розрахунок струму через лампочку, вибір запобіжника (I = P/V). Для 100 Вт лампи на 220 В: I ≈ 0.45 А.
📱 Електроніка
Делільники напруги, обмежувальні резистори для LED (R = (V_supply - V_LED) / I_LED).
🏭 Промисловість
Розрахунок потужності двигунів, нагрівальних елементів, вибір перетину кабелю.
⚕️ Медицина
Дефібрилятори, діатермія, ЕКГ — всі прилади базуються на точних розрахунках V, I, R.
🧮 Відкрити калькулятор закону Ома → 📖 Детальна стаття про закон Ома →Спробуйте наживо
Дослідіть пов'язану модель на практиці: відкрийте Circuit Lab і змінюйте параметри під час роботи. Усе лишається у вашому браузері.
▶ Відкрити симуляцію Circuit Lab