Ohmův zákon

A. Výklad

Jak závisí velikost elektrického proudu, který prochází vodičem, na elektrickém napětí mezi jeho konci?

To prozkoumáme experimenty, ve kterých budeme měnit napětí na svorkách spotřebiče a měřit, jak se při tom mění proud procházející spotřebičem.


 

Napětí mezi svorkami rezistoru zvyšujeme tak, že nejprve použijeme jeden elektrický článek a poté dva, tři a čtyři elektrické články.

Naměřené hodnoty napětí a proudu zapisujeme do tabulky:

U  [V]

I [A]

U/I    [V/A]

1,5

0,015

100
3,0 0,030 100
4,5 0,045 100
6,0 0,060 100

Z tabulky vytvoříme graf závislosti proudu I na napětí U

Z tabulky i z grafu lze vyslovit závěr:


Ohmův zákon

Elektrický proud I v kovovém vodiči je přímo úměrný elektrickému napětí U mezi jeho konci.

 

Fyzikální veličina  R se nazývá elektrický odpor.

Vypočítáme ho ze vztahu:

Jednotkou elektrického odporu je ohm (Ω). V praxi se užívají i větší jednotky:
1 kΩ = 1 000 Ω = 103Ω; 1 MΩ = 1 000 000 Ω = 106 Ω

Pozn.: předpokládáme, že teplota vodiče se během měření nezměnila
Známe-li proud a odpor, můžeme z Ohmova zákona vypočítat napětí:
Příklad:

Měřením jsme zjistili, že rezistorem prochází proud 3,6 A při napětí 72 V mezi svorkami rezistoru. Určete elektrický odpor rezistoru.

I = 3,6 A
U = 72 V
R = ? Ω
R = U/I = (72 / 3,6) Ω = 20 Ω		    
Elektrický odpor rezistoru je 20 Ω.    
     
Příklad:

Elektrický odpor cívky navinuté z měděného drátu je 6 Ω. Jaký proud prochází cívkou, je-li mezi jejími svorkami napětí 3 V.

    

R = 6 Ω
U = 3 V
I = ? A
I = U/R = 3 / 6 A = 0,5 A		    
Cívkou prochází elektrický proud 0,5 A.    
     
Příklad:

Rezistorem o odporu 1,2 Ω prochází proud 10 A. Jaké napětí je mezi svorkami rezistoru?

    

R = 1,2 Ω
I = 10 A
U = ? V
U = R × I = (1,2 × 10) V = 12 V		    
Mezi svorkami rezistoru je napětí 12 V.    
 

 

 
B. Důležité pojmy:

Ohmův zákon, elektrický odpor

C. Literatura:
Fyzika pro 8. ročník Základní školy, Prometheus 2003, str. 137-142
SW - Langmaster - Fyzika
 
 
D. Zkušební test:
 

Tady si vyzkoušej, zda jsi již danou problematiku zvládl!

1.
Jakou značku má elektrický odpor?
A) U C) Ω
B) I D) R

2.
Jednotkou elektrického odporu je ____________
A) ohm C) ampér
B) volt D) watt

3.
Ohmův zákon zapsaný matematickým vztahem je správně ________
A) I = U × R C) U = I : R
B) I = U : R D) R = I × U

4.
Vodič má odpor 1 ohm __________
A) jestliže při elektrickém napětí 1ampéru mezi konci vodiče prochází vodičem proud 1voltu. C) jestliže při elektrickém napětí 1voltu mezi konci vodiče prochází vodičem proud 1ampéru.
B) jestliže je dlouhý 1metr D) jestliže při elektrickém napětí 5voltů mezi konci vodiče prochází vodičem proud 1ampéru.

5.
Ohmův zákon popisuje _____________
A) vztahy mezi veličinami popisujícími jevy ve vodiči. C) vztahy mezi veličinami popisujícími jevy v elektrickém obvodě (mezi proudem, napětím a odporem).
B) vztahy mezi veličinami popisujícími jevy ve voltmetru a ampérmetru. D) vztahy mezi veličinami popisujícími jevy ve škole.