Решен пример: Закон на Ом

"Когато напрежението (разликата в потенциала) върху нажежаемата жичка на една крушка е 100 волта, токът през нея е 2 ампера. Намери съпротивлението на жичката." От нас искат да изчислим съпротивлението, R, на жичката. Това трябва да намерим. Дадено ни е напрежението, или разликата в потенциала, върху нажежаемата жичка на крушката – то е 100 волта. Ако просто начертаеш това, нека начертаем какво ни е дадено. Представи си, че това е нажежаемата жичка. Ето я жичката и ни е дадено, че напрежението е 100 волта. Напрежението върху жичката е 100 волта. Тоест V (или U, както се учи в България) е 100 волта. И токът през нея е 2 ампера. Тоест през нея тече ток и той е 2 ампера. I е 2 ампера. И като имаме това, трябва да намерим колко е съпротивлението на жичката. Трябва ни връзка между напрежението, тока и съпротивлението. И тази връзка е това, което наричаме закон на Ом. Законът на Ом ни казва, че V (или U) трябва да е равно на I по R. Ако въведем стойностите тук, сега можем да изчислим стойността на R. Спри видеото и виж дали можеш да направиш това самостоятелно. Добре. Да въведем това, което знаем. Напрежението е 100 волта. Това е 100 волта. Това ще е токът, който е 2 ампера. Това е 2 ампера. По съпротивлението, което не знаем. За да изчислим съпротивлението, нека разделим двете страни на 2 ампера. Двата ампера тук се съкращават и от това получаваме, че R е равно на 100 волта, делено на 2 ампера, което е 50. И получаваме, че съпротивлението е 50 волта на ампер. Волта на ампер е това, което наричаме ом. Ще кажем, че съпротивлението е 50 ома. Ето, готово. Съпротивлението на жичката е 50 ома. Да опитаме и друг пример. "Ток от 6 ампера протича през нагревателя на ютия. Ако съпротивлението на нагревателя е 30 ома, намери колко е напрежението." Чудесна идея би било да спреш видеото и първо да видиш дали можеш да разбереш какво ни е дадено, да запишеш какви са данните и да опиташ да решиш тази задача самостоятелно. Спри видеото и първо опитай да направиш това, а после ще я решим заедно. Добре, да го направим. Искат от нас да намерим напрежението върху нагревателя. Или казано другояче – разликата в потенциала между краищата на нагревателя. Дадено ни е, че през нагревателя протича ток от 6 ампера. Да кажем, че това е нашият нагревател. Ще го начертая като резистор. Токът през него е 6 ампера. И ни е дадено, че съпротивлението на елемента е 30 ома, тоест това е 30 ома. Дадено ни е, че токът I е 6 ампера. А съпротивлението R ни е дадено, че е 30 ома. Отново ни трябва връзка между напрежението, съпротивлението и тока, и не е изненадващо, че пак ще използваме закона на Ом. Току-що видяхме, че законът на Ом ни казва, че напрежението е I по R. V е равно на IR Това е законът на Ом. Сега можем да въведем числата и да получим отговора. Ако не направи това досега, това е добър момент да спреш видеото и да видиш дали можеш да получиш отговора самостоятелно. Добре, да решим заедно. Напрежението V е равно на тока I, който е 6 ампера, по съпротивлението, R, което е 30 ома. Тоест напрежението ще е 6 по 30, което е 180. Мерните единици са ампер ома. Но ампер омовете всъщност представляват волт. Вече знаем, че мерната единица за напрежение (разлика в потенциала) е волт. А е волт, защото омът всъщност е волт върху ампер. Вече обсъдихме това при предната задача амперът се съкращава с ампер и получаваме волт. Не е нужно много да се замисляме за мерната единица. Токът винаги ще е в ампери. Напрежението винаги ще е във волтове. А съпротивлението винаги ще е в омове. Когато от тези три неща – напрежение, ток и съпротивление – са дадени две и трябва да намерим третото, винаги използваме закона на Ом.