Ohm törvénye

Az Ohm-törvény egy fizikai törvényszerűség, amely egy fogyasztón (pl. elektromos vezetékszakaszon) átfolyó áram erőssége és a rajta eső feszültség összefüggését adja meg. A törvényszerűséget Georg Simon Ohm német fizikus 1826-ban ismertette először.

A törvény kimondja, hogy az elektromosan vezető anyagok a bennük áramló töltések mozgásával szemben a közegellenálláshoz hasonlítható elektromos ellenállással rendelkeznek. Ohm kísérletileg megállapította, hogy az áramerősség a vezeték két rögzített pontja között mérhető feszültséggel egyenesen arányos, vagyis

$R= {U \over I}$ = állandó

ahol az állandó az adott vezetékszakaszra jellemző elektromos ellenállás.

(A törvény nem csak vezetékszakaszra, hanem általában bármilyen villamos ellenállást tanúsító fogyasztóra érvényes: a fogyasztó ellenállása megegyezik a sarkai közt mérhető feszültség és a rajta átfolyó áram hányadosával.)

Az ellenállás egysége a

${V \over A} = \Omega$, neve ohm

A mérésekből (és egyszerű gondolatmenetből is) következik, hogy egy adott A keresztmetszetű, homogén anyagú fémes vezeték l hosszúságú szakaszának ellenállása egyenesen arányos a vezeték hosszával és fordítottan arányos a keresztmetszetével:

$R = {\varrho} { l \over A}$,

ahol

${\varrho}$: arányossági tényező a vezeték anyagára jellemző ún. fajlagos ellenállás

Ennek mérőszáma az egységnyi keresztmetszetű, egységnyi hosszúságú vezeték ellenállásának számértékével egyenlő. A fajlagos ellenállás SI-egysége az

${1 \Omega m^2} \over m$

ez azonban a gyakorlatban túl nagy érték, ezért helyette az 1 méter hosszú, 1 mm² keresztmetszetű vezeték ellenállását veszik alapul:

${1 \Omega mm^2} \over m$

A fajlagos ellenállás függ a hőmérséklettől is az alábbi összefüggés szerint:

${\varrho}$ = ${\varrho}_{20}$ (1 + ${\alpha\,}_{20}$ $\Delta$ t)

ahol

${\varrho}_{20}$: a 20 °C-on mért fajlagos ellenállás
${\alpha\,}_{20}$: a 20 °C-on mért hőmérsékleti együttható
$\Delta$ t = t – 20 °C

További információk

• Letölthető interaktív Flash szimuláció az Ohm-törvény szemléltetésére a PhET-től magyarul
• Letölthető interaktív Flash szimuláció a vezeték ellenállásának szemléltetésére a PhET-től magyarul

Forrás

• Holics László: Fizika 1-2., Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1986, ISBN 963-10-7148-0