Prawo Ohma

Prawo Ohma stanowi, że napięcie prądu elektrycznego (czyli różnica potencjałów pomiędzy dwoma końcami badanego elementu) jest liniowo proporcjonalne do natężenia prądu przepływającego przez ten element, a współczynnikiem proporcjonalności jest opór.

\begin{aligned} U = R \cdot I \end{aligned}

W innym sformułowaniu prawo Ohma mówi, że stosunek napięcia do natężenia jest stały i zależy wyłącznie od oporu, a nie od innych czynników.

Prawo Ohma jest spełnione wyłącznie dla pewnej grupy materiałów i w określonych warunkach. Działa ono wyłącznie dla przewodników liniowych (większość metali, część materiałów ceramicznych) w stałej temperaturze. Natomiast jest ono zachowane zarówno dla prądu zmiennego jak i stałego.

Rezystancja / Opór Przewodnika

Jak wspomniano, współczynnik proporcjonalności, który określa, jak trudno jest zwiększyć natężenie prądu, to opór (rezystancja). Jednostką rezystancji jest Ohm:

\begin{aligned} [R]= 1 \, \Omega = 1 \, \text{V/A} \end{aligned}

Czasami używane jest pojęcie konduktancji – odwrotność oporu elektrycznego:

\begin{aligned} \sigma = \frac{1}{\rho} \end{aligned}

Opór jest proporcjonalny do długości przewodnika l i odwrotnie proporcjonalny do jego przekroju S, a współczynnikiem proporcjonalności jest opór właściwy ρ:

\begin{aligned} \sigma = \frac{1}{\rho} \end{aligned}

Gdzie:

• ρ – opór właściwy [Ω·m]
• l – długość przewodnika [m]
• S – pole przekroju poprzecznego [m²]

Czasami stosowana jest przewodność elektryczna – odwrotność oporu:

W tabeli poniżej zestawione zostały opory właściwe wybranych materiałów.

Charakterystyka Prądu w Funkcji Napięcia

Żeby lepiej zrozumieć zarówno, co rozumiemy jako liniową zależność, jak i czym różni się ona od nieliniowej, zerknijmy na wykresy rezystorów liniowych i nieliniowych.