Закон Ома для поўнага ланцуга

Закон Ома з'яўляецца адным з асноўных пастулатаў фізікі. Агульная формула, сапраўдная як для поўнага ланцуга, так і для яе ўчастка, кажа пра тое, што сіла току роўная прыватнаму, атрымоўванаму ў выніку дзялення велічыні, якая выказвае напружанне ў вольтах, на велічыню, якая выказвае сілу току ў амперах. Дадзеная залежнасць паказвае, што пры зніжэнні супраціву сіла току ўзрастае. Узнікае пытанне: ці можна атрымаць максімальную сілу току, паменшыўшы супраціў да нуля? Практыка сведчыць, што такое немагчыма. Закон Ома для поўнага ланцуга кажа пра тое, што напружанне трэба дзяліць на агульнае, сукупнае супраціў, што разлічваюцца як сума вонкавага супраціву і ўнутранага супраціву, які залежыць ад крыніцы току. Паменшыць ўнутраны супраціў сістэмы да нуля не ўяўляецца магчымым. У адваротным выпадку верагоднасць выбуху акумулятара вельмі высокая.

Што ж такое ўнутранае і знешняе супраціў, пра якія кажа закон Ома для поўнага ланцуга? Калі, да прыкладу, да ланцуга падключана лямпачка, то знешніх будзе супраціў гэтай лямпачкі. Унутраны супраціў заўсёды зыходзіць ад акумулятара, то ёсць фарміруецца ўнутры самой сістэмы. Калі замест акумулятара выкарыстоўваецца гальванічны элемент, то закон Ома для ўсёй ланцугу ўлічвае супраціў раствора электраліта і электродаў. Калі вонкавы супраціў у разы менш ўнутранага і пры гэтым ланцуг замкнёная, то па ёй цячэ ток кароткага замыкання. Гэта максімальная велічыня сілы току, якая можа праходзіць праз гэты ланцуг. Крыніцы току ў аўтамабілях паказваюць значэння сілы току кароткага замыкання, крытычна небяспечныя для жыцця. У мэтах бяспекі да іх падлучаюць знешнія прылады-батарэі, якія валодаюць дастатковым супрацівам, каб прадухіліць трагедыю.

Пры паслядоўным злучэнні агульнае ўнутранае супраціў ланцуга вылічаецца шляхам складання супраціваў кожнага з крыніц току. Пры раўналежным злучэнні напружанне на кожным з ответвлённых участкаў мае аднолькавае значэнне, а сіла току ў неразветвлённой ланцуга вылічваецца шляхам складання велічынь, якія паказваюць амперметры на кожным з участкаў, злучаных паралельна. Крыніца току, які знаходзіцца на ўчастку ланцуга, не аказвае ніякага ўплыву на паралельна злучаны з ім ўчастак.

Дзе прымяняюцца законы Ома для поўнага ланцуга? Пераважна яны выкарыстоўваюцца для разліку сілы току ў лінейных электрычных ланцугах сталага току. Каб выканаць разлікі правільна, неабходна памятаць пастулаты Кихгофа. Па-першае, алгебраічная сума сіл току, якія знаходзяцца ў вузле, роўная нулю. Па-другое, твор алгебраічнай сумы сіл току ў якім-небудзь замкнёным контуры разгалінаванай ланцуга і супраціву участкаў дадзенага контуру заўсёды роўна алгебраічнай суме знойдзенага ў контуры напружання.

Пры якіх умовах, як і калі быў адкрыты закон Ома для поўнага ланцуга? Швейцарскі даследчык Георг Сымон Ом прыйшоў да вядомай цяпер усяму свету формуле эмпірычным шляхам. Ён вывучаў магнітнае дзеянне току і ставіў досведы з рознымі генератарамі, выкарыстаў у сваіх эксперыментах правадыры з розных металаў і сплаваў. Ым стаў першым фізікам, адзначыць уплыў на супраціў правадыроў іх тэмпературы. Закон Ома для поўнага ланцуга быў прызнаны навуковай супольнасцю не адразу. Першымі навукоўцамі, ацаніць па вартасці дадзены закон, сталі расійскія даследчыкі Якобі і Ленц. Амерыканец Дж. Генры пазней параўноўваў формулу, якая выказвае закон Ома для поўнага ланцуга, з маланкай пасярод апусцелай змрочнай пакоя, а нямецкі прафесар Е. Ломмель назваў адкрыццё "яркім паходняй у галіне электрычнасці".