Định Lý Ohm là một trong những nguyên lý cơ bản của điện học. Được phát hiện bởi Georg Simon Ohm vào năm 1827. Định lý này mô tả mối quan hệ giữa dòng điện, hiệu điện thế với điện trở trong một mạch điện. Định lý Ohm có ứng dụng rộng rãi trong tính toán các thông số trong các mạch điện. Chính là nền tảng quan trọng trong nghiên cứu thực hành điện tử.
Trong bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu về Định Lý Ohm, các hệ thức, biểu thức của định lý này cũng như ứng dụng của nó trong các mạch điện.
1. Định Lý Ohm Là Gì
Định Lý Ohm phát biểu rằng: Dòng điện chạy qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế (điện áp) đặt lên hai đầu dây dẫn và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây dẫn đó.
Nói cách khác, dòng điện (I) chạy qua một vật dẫn (ví dụ: dây kim loại) tỉ lệ với hiệu điện thế (U) và tỉ lệ nghịch với điện trở (R) của vật dẫn đó.
2. Điện Trở Theo Định Lý Ohm
Điện trở (R) là đại lượng đặc trưng cho khả năng cản trở dòng điện của một vật dẫn. Theo định lý Ohm, điện trở của một dây dẫn được tính theo công thức
R = U / I
Trong đó
-
R là điện trở của vật dẫn (đơn vị: Ohm, ký hiệu là Ω),
-
U là hiệu điện thế (đơn vị: Volt, ký hiệu là V),
-
I là dòng điện (đơn vị: Ampe, ký hiệu là A).
Điện trở là một đại lượng vô cùng quan trọng trong các mạch điện, nó quyết định lượng dòng điện có thể đi qua vật dẫn khi có một hiệu điện thế được áp vào.
3. Biểu Thức Đúng Của Định Lý Ohm Là Gì?
Biểu thức chính của định lý Ohm là:
U = I * R
Trong đó:
-
U là hiệu điện thế (V),
-
I là dòng điện (A),
-
R là điện trở (Ω).
Công thức này cho thấy rằng hiệu điện thế giữa hai đầu của một vật dẫn tỉ lệ với dòng điện chạy qua nó và tỉ lệ thuận với điện trở của vật dẫn đó. Khi biết hai trong ba đại lượng này, bạn có thể tính toán được đại lượng còn lại.
4. Định Lý Ohm Toàn Mạch
Định lý Ohm toàn mạch áp dụng cho mạch điện có nhiều phần tử (điện trở, nguồn điện,…) nối với nhau. Định lý này phát biểu rằng, trong một mạch điện kín, hiệu điện thế toàn mạch bằng tổng các điện trở trong mạch nhân với dòng điện toàn mạch.
Biểu thức của định lý Ohm toàn mạch là:
U_total = I_total * R_total
Trong đó:
-
U_total là hiệu điện thế toàn mạch,
-
I_total là dòng điện toàn mạch,
-
R_total là điện trở toàn mạch (tính tổng điện trở của các phần tử trong mạch).
Để tính R_total, tùy thuộc vào cách các điện trở được nối trong mạch (nối tiếp hay song song), công thức định luật sẽ khác nhau.
Điện trở của mạch nối tiếp:
R_total = R_1 + R_2 + … + R_n
Điện trở của mạch song song:
1 / R_total = 1 / R_1 + 1 / R_2 + … + 1 / R_n
5. Hệ Thức Của Định Lý Ohm
Hệ thức của định luật Ohm là những biểu thức cho phép tính toán giữa các đại lượng trong mạch điện. Dưới đây là một số hệ thức quan trọng trong định lý Ohm:
1. Tính Dòng Điện:
I = U / R Hệ thức này cho phép bạn tính dòng điện khi biết hiệu điện thế và điện trở.
2. Tính Hiệu Điện Thế:
U = I * R Hệ thức này giúp bạn tính hiệu điện thế khi biết dòng điện và điện trở.
3. Tính Điện Trở:
R = U / I Hệ thức này cho phép bạn tính điện trở khi biết hiệu điện thế và dòng điện.
4. Công Suất Trong Mạch Điện:
Công suất (P) được tính theo công thức: P = U * I
Hoặc thay thế bằng các đại lượng khác: P = I^2 * R P = U^2 / R Công suất là đại lượng thể hiện lượng năng lượng mà mạch điện tiêu thụ trong một đơn vị thời gian.
6. Ứng Dụng Của Định Luật Ohm
Định luật Ohm được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực bao gồm:
-
Thiết kế mạch điện: Định lý Ohm giúp các kỹ sư tính toán các thành phần điện trở, nguồn điện trong các mạch điện.
-
Tính toán công suất: Ứng dụng để tính toán công suất tiêu thụ của các thiết bị điện trong mạch.
-
Kiểm tra và sửa chữa: Định lý Ohm giúp phát hiện các sự cố trong mạch điện như điện trở quá cao hoặc quá thấp, dẫn đến mất mát điện năng.
Định lý Ohm là nền tảng quan trọng trong lý thuyết điện học. Các hệ thức của định lý giúp chúng ta tính toán các thông số trong mạch điện từ đó tối ưu hóa sử dụng điện năng với thiết kế mạch điện hiệu quả. Việc nắm vững định lý Ohm sẽ giúp bạn giải quyết các bài toán về mạch điện cũng như ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày.
Tag: định luật ôm nội dung đoạn 11 8 om dđịnh đối