Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu

Ohmův zákon OB21-OP-EL-ZEL-JANC-L-3-001

 Jednoduchý elektrický obvod je schematicky znázorněn na obr. 1.  Skládá se ze zdroje elektrické energie, ze spotřebiče, v němž se elektrická energie zužitkuje, a ze spojovacího vedení mezi zdrojem a spotřebičem.  Do vedení vkládáme obvykle vypínač, abychom je mohli rozpojit a tím přerušit proud v obvodu.

Ohmův zákon Obr. 1: Jednoduchý elektrický obvod

Ohmův zákon  Ve složitých obvodech může být několik zdrojů elektrické energie a zpravidla i více spotřebičů, které mohou být různě zapojeny.  Spotřebičům říkáme všeobecně zátěž.  Pokud připojíme k zátěži zdroj napětí, začne obvodem procházet elektrický proud. Je to uspořádaný pohyb elektronů, vzniklý působením napětí zdroje.  Elektrický zdroj je tedy schopen uvádět elektrony do pohybu.

Ohmův zákon  Poněvadž elektrony při svém pohybu narážejí na kmitající atomy, musí elektrický zdroj překonávat tento odpor a tím koná práci na úkor své energie.  Ve spotřebiči, kterým prochází elektrický proud, se přeměňuje elektrická energie na jinou energii, např. tepelnou, světelnou, mechanickou apod.  Německý fyzik G.S. Ohm zjistil, že elektrický proud I procházející uzavřeným obvodem je tím větší, čím vyšší je napětí zdroje U a čím menší je odpor R zapojený do obvodu.

Ohmův zákon  Vyjádřeno matematicky je podle Ohmova zákona proud v uzavřeném obvodu dán vztahem [A; V,]  Tento zákon je důležitý pro řešení elektrických obvodů. Známe-li napětí zdroje a proud procházející obvodem, můžeme si určit odpor zapojený do obvodu (včetně odporu spojovacího vedení): [; V,A]

Ohmův zákon  Nebo jestliže známe odpor R a chceme, aby jím protékal proud I, dovedeme určit napětí, na které jej musíme připojit: [V; A,]  Dosadíme-li do Ohmova místo odporu R jeho vodivost G ( [S;  ]), má potom Ohmův zákon tyto tvary:

Ohmův zákon  Připojíme-li na elektrický zdroj odpor tak, že uzavřeme elektrický obvod, začne vždy procházet obvodem proud.  Není-li obvod uzavřen, proud neprochází. [ A; V, S ] [ S; A, V ] [ V; A, S ]

Ohmův zákon  Z Ohmova zákona si můžeme určit i neznámý odpor, když si změříme proud, který odporem prochází, a napětí na odporu.  Proud měříme ampérmetrem. Je to přístroj, jenž má velmi malý odpor, a proto jím snadno prochází měřený proud.  Ampérmetr zapojujeme podle obr. 2 se spotřebičem do série.

Ohmův zákon  Napětí měříme voltmetrem, který má velký vstupní odpor a tedy jím prochází malý proud.  Voltmetr zapojujeme na svorky mezi nimiž chceme zjistit napětí, připojujeme jej tedy paralelně ke spotřebiči. Obr. 2: Zapojení ampérmetru a voltmetru

Ohmův zákon  Příklad 1: Žárovkou na napětí 230 V prochází při svícení proud 0,5 A. Určete odpor vlákna při svícení.  Řešení:  Odpor vlákna při svícení vypočítáme z Ohmova zákona:  Odpor vlákna žárovky při svícení je tedy 460 . R = 460 

Ohmův zákon  Příklad 2: Určete napětí na odporu 2 k , kterým prochází proud 200 mA.  Řešení: Napětí na odporu vypočítáme opět z Ohmova zákona. U = I. R = 0,2 A  = 400 V U = 400 V  Napětí na odporu je 400 V.

 Děkuji za pozornost  Ing. Ladislav Jančařík

Literatura   Kubrycht J., Musil R., Voženílek L.: Elektrotechnika pro 1. Ročník učebních oborů elektrotechnických, SNTL Praha 1980   Bezděk M.: Elektronika I, KOPP České Budějovice 2008