12. Ohm törvénye

1. Ohm törvénye:

A fogyasztóra kapcsolt feszültség egyenesen arányos a fogyasztón átfolyó áram erősségével.
Hányadosuk állandó.

Vagyis
 R = U/I

Ebből következik:
 U = R*I
 I = U/R

Csacsiháromszög használata:

(forrás: https://villanytanya.hu/elektronika/ohm-torveny/)

---

2. Watt törvénye:

Az elektromos teljesítmény az elektromos munkavégzés sebessége.
Jele: P.
Mértékegysége a watt (W).
A fogyasztó elektromos teljesítménye:
a fogyasztó kivezetései között mérhető feszültség és a rajta folyó áram erősségének szorzata.

Képlete: P = U*I

Ebből következik:
U = P/I
I = P/U

(forrás: https://static.smc.eu/binaries/content/assets/smc_cee/hu_local/oktatasi-poszterek/poster_electronics_70x100cm_hun_v.pdf)

További következmények:
 P = U*I = (R*I)*I = R*I²
 P = U*(U/R) = U²/R

vagyis: P = R*I² = U²/R

---

3. Ohm törvénye teljes árramkörre

1. Megkülönböztetések:
A) RÖVIDZÁRÁSI eset:
 ha az áramforrás kapcsait vezetékkel összekötjük.
 ilyenkor a külső (terhelő) ellenállás értéke nulla (Rk = 0 Ω)
 I értéke maximális, ezért a vezeték elég.
B) TERHELÉSES eset:
 ilyenkor van külső (terhelő) ellenállás (Rk ≠ 0 Ω)
C) SZAKADÁSOS eset:
 az áramforrás kapcsait szabadon hagyjuk, nem kötünk rá semmit.
 ilyenkor a külső (terhelő) ellenállás értéke végtelen (Rk = ∞Ω)
 U értéke maximális.
 szakadás jele: X.

(forrás: http://centroszet.hu/tananyag/elektro_bovitett/33_ohm_trvny.html)

2. Megkülönböztetések:
A) Ideális áramforrás:
 az ideális áramforrásnak nincs belső ellenállása (Rb = 0Ω).

B) Valós áramforrás:
 a valós áramforrásnak van belső ellenállása (Rb ≠ 0Ω).
 valós áramforrás = ideális áramforrás + belső ellenállás.

A valós áramforrás jellemzői:
 Rb = belső ellenállás
 Rk = külső/terhelő ellenállás

Uo = belső feszültség / elektromotoros erő = üresjárási feszültség
 az ideális áramforrás jellemzője (szakadás esetén)
Ub = belső feszültségesés
 a belső ellenállásra jutó feszültség
Uk = külső feszültségesés = kapocsfeszültség
 a külső ellenállásra jutó feszültség

Uo = Ub + Uk
 Ub = Rb*I
 Uk = Rk*I
Uo = I*(Rb + Rk)
Ennek az összefüggésnek a neve: Ohm törvénye teljes áramkörre.

PÉLDA:
Egy áramforrás kapocsfeszültsége 0,1A-es terhelésnél 9V, 0,4A-es terhelésnél pedig 3V.
Mekkora az üresjárási feszültsége és a belső ellenállása?

MEGOLDÁS:
Adatok:
I1 = 0,1A
Uk1 = 9V
I2 = 0,4A
Uk2 = 3V

Behelyettesítések:
1. Uo = 0,1*Rb + 9
2. Uo = 0,4*Rb + 3

Egyenlet:
0,1*Rb + 9 = 0,4*Rb + 3
0,3*Rb = 6
Rb = 20 Ω
Uo = 0,1*20 + 9 = 11V

---