Первая и, возможно, самая важная связь между током, напряжением и сопротивлением называется законом Ома, который был открыт Георгом Саймоном и опубликован в его статье 1827 года «Математически исследованная гальваническая цепь». Все про закон Ома в статье по ссылке.

Напряжение, ток и сопротивление

Электрическая цепь формируется, когда создается проводящий путь, чтобы электрический заряд непрерывно перемещался. Это непрерывное движение электрического заряда через проводники цепи называется током , и его часто называют «потоком», точно так же, как поток жидкости через полую трубу.

Сила, стимулирующая носители заряда «течь» в цепи, называется напряжением . Напряжение — это конкретная мера потенциальной энергии, которая всегда относительно между двумя точками. Когда мы говорим об определенной величине напряжения, присутствующего в цепи, мы имеем в виду измерение того, сколько потенциальной энергии существует для перемещения носителей заряда из одной конкретной точки в этой цепи в другую конкретную точку. Без ссылки на два конкретных момента термин «напряжение» не имеет значения.

Ток имеет тенденцию перемещаться по проводникам с некоторой степенью трения или противодействия движению. Эта оппозиция движению более правильно называется сопротивлением . Величина тока в цепи зависит от величины напряжения и величины сопротивления в цепи, чтобы противостоять потоку тока. Как и напряжение, сопротивление — это величина, относительная между двумя точками. По этой причине величины напряжения и сопротивления часто указываются как «между» или «поперек» двух точек в цепи.

Единицы измерения: Вольт, Ампер и Ом

Чтобы иметь возможность делать значимые утверждения об этих количествах в контурах, мы должны иметь возможность описывать их количества таким же образом, как мы можем количественно определить массу, температуру, объем, длину или любой другой вид физической величины. Для массы мы можем использовать единицы «килограмм» или «грамм». Для температуры мы могли бы использовать градусы Фаренгейта или градусы Цельсия. Вот стандартные единицы измерения для электрического тока, напряжения и сопротивления:

«Символ», данный для каждой величины, является стандартной алфавитной буквой, используемой для представления этой величины в алгебраическом уравнении. Стандартизированные буквы, подобные этим, распространены в дисциплинах физики и техники и признаны на международном уровне. «Аббревиатура единиц» для каждой величины представляет алфавитный символ, используемый в качестве сокращенной записи для ее конкретной единицы измерения. И да, этот странно выглядящий «подковообразный» символ — это заглавная греческая буква Ω, просто символ иностранного алфавита (извинения перед любыми греческими читателями здесь).

Каждая единица измерения названа в честь известного экспериментатора в области электричества: усилитель имени француза Андре М. Ампера, вольт после итальянского Алессандро Вольта и ом в честь немецкого Георга Симона Ома.

Математический символ для каждой величины также имеет значение. «R» для сопротивления и «V» для напряжения говорят сами за себя, тогда как «I» для тока кажется немного странным. Считается, что «I» означает «интенсивность» (потока заряда), а другой символ напряжения «E» означает «электродвижущая сила». Из того, что я смог сделать, похоже, возник спор о значении «я». Символы «E» и «V» по большей части взаимозаменяемы, хотя некоторые тексты резервируют «E» для представления напряжения на источнике (например, аккумулятор или генератор) и «V» для представления напряжения на чем-либо еще.

Все эти символы обозначаются заглавными буквами, за исключением случаев, когда величина (особенно напряжение или ток) описывается в терминах краткого периода времени (называемого «мгновенным» значением). Например, напряжение батареи, которое является стабильным в течение длительного периода времени, будет обозначаться заглавной буквой «Е», в то время как пик напряжения удара молнии в тот самый момент, когда он попадает в линию электропередачи, скорее всего, будет обозначаться строчной буквой «е» (или строчной буквой «v»), чтобы обозначить это значение как единичный момент времени. То же самое соглашение в нижнем регистре справедливо и для тока, строчная буква «i» представляет ток в некоторый момент времени. Однако большинство измерений постоянного тока (DC), которые стабильны во времени, будут обозначаться заглавными буквами.