Для електрика і електронщика одним з основних законів є Закон Ома. Кожен день робота ставить перед фахівцем нові завдання, і часто потрібно підібрати заміну згорілого резистору або групі елементів. Електрику часто доводиться міняти кабелю, щоб вибрати правильний потрібно «прикинути» струм у навантаженні, так доводиться використовувати найпростіші фізичні закони і співвідношення в повсякденному житті. Значення Закону Ома в електротехніки колосально, до слова більшість дипломних робіт електротехнічних спеціальностей розраховуються на 70-90% по одній формулі.

Величина, в якій вимірюють опір, названа на честь Георга Ома. Наприклад, резистори мають дві основні характеристики: потужність у ватах і опір - одиниця виміру в Омах, кілоомах, мегаомах і т.д.

Закон Ома для ділянки кола виглядає так:

• I = U / R

Де I - це струм, вимірюється в Амперах, U - напруга в Вольтах, R - опір в Омах.

Така формула нам говорить, що струм прямопропорционален напрузі і обратнопропорціонален опору - це точне формулювання Закону Ома. Фізичний сенс цієї формули - це описати залежність струму через ділянку ланцюга при відомому його опорі і напрузі.

Закон Ома для ділянки кола застосовують для розрахунків опору резистора на ділянці схеми або для визначення струму через нього при відомому напрузі і опорі. Наприклад, у нас є резистор R опором в 6 Ом, до його висновків докладено напруга 12 В. Необхідно дізнатися, який струм буде протікати через нього. Розрахуємо:

• I = 12 В / 6 Ом = 2 А

Ідеальний провідник не має опору, проте через структури молекул речовини, з якого він складається, будь провідне тіло має опір. Наприклад, це стало причиною переходу з алюмінієвих проводів на мідні в домашніх електромережах. Питомий опір міді (Ом на 1 метр довжини) менше ніж алюмінію. Відповідно мідні дроти менше гріються, витримують великі струми, значить можна використовувати провід меншого перетину.

Ще один приклад - спіралі нагрівальних приладів і резисторів володіють великим питомим опором, тому що виготовляються з різних високоомних металів, типу нихрома, Кантана тощо. Коли носії заряду рухаються через провідник, вони стикаються з частинками в кристалічній решітці, внаслідок цього виділяється енергія у вигляді тепла і провідник нагрівається. Чим більше струм - тим більше зіткнень - тим більше нагрів.

Чим більше струм - тим більше зіткнень - тим більше нагрів

Щоб знизити нагрів провідник потрібно або скоротити, або збільшити його товщину (площа поперечного перерізу). Цю інформацію можна записати у вигляді формули:

• Rпровод = ρ (L / S)

Де ρ - питомий опір в Ом * мм2 / м, L - довжина в м, S - площа поперечного перерізу.

Закон Ома для паралельної і послідовної ланцюга Залежно від типу з'єднання спостерігається різний характер протікання струму і розподілу напружень. Для ділянки кола послідовного з'єднання елементів напруга, струм і опір знаходяться за формулою:

• I = I1 = I2
• U = U1 + U2
• R = R1 + R2

Це означає, що в ланцюзі з довільної кількості послідовно з'єднаних елементів протікає один і той же струм. При цьому напруга, прикладена до всіх елементів (сума падінь напруги), дорівнює вихідному напрузі джерела живлення. До кожного елементу окремо прикладена своя величина напруг і залежить від сили струму і опору конкретного:

• Uел = I * Rелемента

Опір ділянки кола для паралельно з'єднаних елементів розраховується за формулою:

• I = I1 + I2
• U = U1 = U2
• 1 / R = 1 / R1 + 1 / R2

Для змішаного з'єднання потрібно приводити ланцюг до еквівалентного вигляду. Наприклад, якщо один резистор з'єднаний з двома паралельно з'єднаними резисторами - то спершу порахуйте опір паралельно з'єднаних. Ви отримаєте загальне опір двох резисторів і вам залишається скласти його з третім, який з ними з'єднаний послідовно.