قانون اهم چیست؟

فرمولی که برای محاسبه ‌ی رابطه بین ولتاژ، جریان و مقاومت الکتریکی به کار می رود، به افتخار فیزیک دان آلمانی گئورگ زیگمون اُهم (Georg Simon Ohm) ، قانون اهم (Ohm Law) نامیده می‌شود.

همانطور که قانون جهانی گرانش آقای نیوتون برای فیزیک دانان یک قانون بنیادی است، قانون اهم نیز یک فرمول بنیادی در درس الکترونیک به حساب می‌آید.

بر اساس این قانون، ولتاژ دو سر یک مقاومت با حاصل ضرب جریان عبوری از آن و میزان مقاومت الکتریکی رابطه مستقیم دارد.

پس بر اساس Ohm Law داریم که میزان اختلاف پتانسیل دو طرف یک مصرف کننده با واحد ولتاژ  (V – Volt) برابر می شود با حاصل ضرب میزان جریان عبوری با واحد آمپر (A – Ampere) در میزان مقاومت که واحد آن اُهم (Ω – Ohm)  می باشد.

باید توجه داشت که این قانون در حالتی است که مقاومت در نظر گرفته شده، یک مقاومت خطی و در دمای ثابت باشد.

با توجه به فرمول ریاضی بدست آمده، در صورت معلوم بودن ۲ تا از پارامتر ها، پارامتر مجهول به سادگی و با استفاده از اعمال ریاضی بدست می آید.

مثال ها

به عنوان مثال، در شماتیک پایین یک باتری ۲۴ ولتی داریم که همراه لامپ در مدار بسته قرار گرفته است. در صورتی که فرض کنیم مقاومت الکتریکی لامپ ثابت بماند، با استفاده از قانون اهم و معلوم بودن میزان جریان الکتریکی عبوری، مقاومت الکتریکی را در واحد اهم بدست آوریم.

مثال عددی از نحوه بدست آوردن مقاومت الکتریکی با استفاده از قانون اهم در صورت معلوم بودن ولتاژ و جریان الکتریکی

V = I * R  –>  R = V ÷ I  –>  R = 24 ÷ 2  –> R = 12Ω

با توجه به محاسبات بالا، مقاومت الکتریکی داخل مدار میزان 12Ω بدست می آید.

در حالت دوم یک مدار با مقاومت ثابت 6 اهمی و باتری 18 ولتی را داریم، با استفاده از قانون اهم می‌توانیم مجهول مسئله (جریان مدار)‌ را بدست آوریم.

مثال عددی از نحوه بدست آوردن جریان الکتریکی با استفاده از قانون اهم در صورت معلوم بودن ولتاژ و مقاومت الکتریکی

V = I * R  –>  I = V ÷ R  –>  I = 18 ÷ 6  –> I = 3A

همانند شماتیک های بالا نیز،‌ با استفاده از قانون اهم، مقدار ولتاژ را بدست می‌آوریم.

مثال عددی از نحوه بدست آوردن ولتاژ با استفاده از قانون اهم در صورت معلوم بودن جریان و مقاومت

V = I * R  –>  V = 8 ÷ 12  –> V = 96V

برای خواندن پست قبلی ما درباره الکتریسیته، اینجا کلیک کنید.