Định luật ôm là gì?
Định luật Ôm là định luật vật lý chi biết sự phụ thuộc vào cường độ dòng điện của hiện điện thế và điện trở. Theo đó cường độ dòng điện đi qua 2 điểm của một vật dẫn điện luôn tỷ lệ với hiệu điện thế đi qua 2 điểm đó với vật dẫn điện có điện trở là một hằng số. Tuy nhiên điện trở không phụ thuộc vào cường độ dòng điện I.
Lịch sử ra đời định luật ôm
Định luật Ôm được phát minh bởi nhà nghiên cứu người Đức, Georg Simon Ohm (1789 – 1854), phát trên đài báo năm 1927. Định luật này mô tả phép đo điện áp và cường độ dòng điện trong một mạch điện đơn giản gồm các dây dẫn có độ dài khác nhau. Georg Ohm đã trình bày một phương trình phức tạp hơn công thức hiện tại nhằm giải thích kết quả thực nghiệm của mình.
Georg Simon Ohm phát hiện ra định luật Ôm
Công thức tính định luật ôm
Định luật Ôm cho biết cường độ dòng điện khi chạy qua dây dẫn sẽ tỷ lệ thuật với hiệu điện thế 2 đầu dây dẫn và cường độ dòng điện sẽ tỉ lệ nghịch với điện trở của dây dẫn. Các đại lượng này được biểu thị theo công thức sau:
Trong đó:
- U: Hiệu điện thế trên vật dẫn (V)
- I: Cường độ dòng điện qua vật dẫn (A)
- R: Điện trở (Ohm)
Công thức tính điện trở của dây dẫn:
Trong đó:
- l: Chiều dài của dây dẫn (m)
- S: Tiết diện của dây dẫn (m2)
- ρ là điện trở suất (điện trở riêng) đặc trưng cho khả năng kháng lại dòng điện của vật liệu.
Định luật ôm cho toàn mạch
Định luật ôm toàn mạch được phát biểu như sau: Cường độ dòng điện chạy trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỷ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch điện đó:
I = E/(RN +r)
Trong đó:
- E: Suất điện động của nguồn (V)
- r: Điện trở của nguồn điện (Ôm)
- RN: Điện trở tương đương của ngoài mạch (Ôm)
Khi có hiện tượng đoản mạch xảy ra thì cường độ dòng điện trong mạch kín đạt giá trị lớn nhất, đồng nghĩa RN = 0. Trường hợp này xảy ra thì cường độ dòng điện sẽ là :
I = E/r
Ví dụ 1: Nguồn điện có cường độ dòng điện 24V và điện điện trở trong 0.1 Ω mắc với điện trở R = 8Ω tại thành mạch kín. Vậy cường độ dòng điện có giá trị là: I = UN/R = 24/8 = 3 A
Ví dụ 2: Lắp 2 bóng đèn lần lượt có điện trở R1 = 2Ω; R2= 8Ω với công suất tiêu thụ của 2 bóng đèn bằng nhau. Tính điện trở trong của nguồn điện
Ta có công suất tiêu thụ mạch ngoài là:
- P = R.I2 = R.( E/(R+r))2 = E2.(R/(R+r)2)
- Mà (R + r) >= 4Rr ⇒ P =< E2.(1/4r)
- ⇒ Pmax = E2/4r ⇔ R = r = 2 Ω
Ứng dụng của định luật ôm trong thực tế
Thưc tế, định luật Ôm được ứng dụng khá nhiều trong thực tế trong việc phát hiện phát hiện tình trạng mạch điện kịp thời, suy đoán nguyên nhân dẫn đến tình trạng trên, từ đó đưa ra phương án xử lý nhanh chóng:
- Xác nhận các giá trị tĩnh của linh kiện trong mạch gồm cường độ dòng điện, nguồn cung cấp điện áp và giảm điện áp. Cụ thể trong trường hợp phát hiện dòng điện trong mạch cao hơn mức bình thường, ta có thể suy ra được điện trở trong mạch giảm hoặc điện áp tăng, dự đoán được trong mạch đang xảy ra vấn đề.
- Trong mạch điện 1 chiều, khi đo dòng điện thấp hơn thông thường thì điện áp giảm hoặc điện trở tăng, nguyên nhân gây ra có thể là kết nối kém, lỏng lẻo, ăn mòn hoặc thành phần bị hư hỏng.
- Đối với tải (thiết bị điện nhỏ, máy tính, thiết bị gia dụng, động cơ,….) thường có bảng nhãn thông tin đi kèm bao gồm các thông số và các chứng nhận an toàn. Từ bảng này KTV có thể tính toán được điện áp tiêu chuẩn , giá trị dòng điện phù hợp để sử dụng thông qua định luật Ôm.
Ứng dụng của định luật ôm trong thực tế
Như vậy định luật Ôm (ohm) có tính ứng dụng cao trong đời sống đối với lĩnh vực điện. Hy vọng thông tin AME Group cung cấp trên đây sẽ hữu ích cho bạn, tiếp tục theo dõi và ủng hộ chúng tôi trong các bài viết tiếp theo để nhận được kiến thức bổ ích nhất nhé!
