Vypracovala: B. Horváthová
 
 
Pomocou pokusov môžeme určiť, ako súvisí elektrický prúd, ktorý prechádza vodičom a elektrické napätie medzi koncami vodiča.

Zdroj: doc. RNDr. Ružena Kolářová a kol.: Fyzika pre 8. ročník ZŠ 8/A


Zapojíme obvod podľa zakreslenej schémy. V obvode použijeme rezistor, izolovaný vodič navinutý v mnohých závitoch na keramický valec. Napätie U medzi svorkami A, B rezistora meriame voltmetrom. Voltmeter zapájame spôsobom vedľa seba. Prúd I, ktorý prechádza rezistorom, meriame ampérmetrom. Ampérmeter zapájame v obvode za sebou.

Napätie medzi svorkami rezistora zvyšujeme tak, že najskôr použijeme jeden elektrický článok, a postupne pridávame ďalšie. Použijeme dva, tri a štyri elektrické články.

Namerané hodnoty môžeme zapísať do tabuľky:
Č. M.
U/V
I/A
U/I (V/A)
1
1,5
0,015
100
2
3,0
0,030
100
3
4,5
0,045
100
4
6,0
0,060
100


Z nameraných hodnôt môžeme usúdiť, že koľkokrát sa zväčší napätie, toľkokrát sa zväčší aj prúd. V štvrtom stĺpci tabuľky vypočítame pre prvý rezistor podiel U/I. Vidíme, že tento podiel je pre daný vodič veličina stála. V našom meraní 100 V/A.

Také isté meranie môžeme urobiť aj s iným rezistorom. Obidve merania zakreslíme do grafu, kde úsečka 1 zakresľuje výsledky prvého merania a úsečka 2 vyjadruje meranie pre druhý rezistor.

Zdroj: doc. RNDr. Ružena Kolářová a kol.: Fyzika pre 8. ročník ZŠ 8/A
 

Na základe tabuľky a grafu môžeme vysloviť záver: Elektrický prúd I prechádzajúci rezistorom (kovovým vodičom) je priamo úmerný elektrickému napätiu medzi koncami rezistora.

Tento výsledok má všeobecnú platnosť a bol potvrdený mnohými opakovanými meraniami. Prvý raz ho pokusom zistil nemecký fyzik G. S. Ohm v roku 1826. Preto sa nazýva Ohmov zákon.

Podiel, ktorý sme počítali v poslednom stĺpci, U/I, závisí od vlastností rezistora, nezávisí od napätia a prúdu. Tento podiel sa nazýva elektrický odpor vodiča a označujeme ho R.

R = \frac{U}{I}

Jednotkou odporu je Ohm (čítame óm). Značka je grécke písmeno Ω.

Podľa daného vzťahu platí, že vodič má elektrický odpor 1 Ω, keď pri elektrickom napätí 1 V medzi koncami vodiča, ním prechádza prúd 1 A.

Častokrát sa používajú väčšie jednotky elektrického odporu:
1 kiloohm, 1kΩ = 1000 Ω = 103 Ω
1 megaohm, 1MΩ = 1 000 000 Ω = 106 Ω

Z nameraných hodnôt vidíme, že odpor rezistora v prvom pokuse bol 100 Ω. Pomocou elektrického odporu môžeme Ohmov zákon vyjadriť matematicky

I = \frac{U}{R}

 
Ohmov zákon: elektrický prúd I v kovovom vodiči je priamo úmerný elektrickému napätiu U medzi koncami vodiča a I = \frac{U}{R}

Fyzikálna veličina R sa nazýva elektrický odpor.



Príklad:
Rezisotorom prechádza elektrický prúd 1,2 A pri napätí 40 V medzi svorkami rezistora. Určte elektrický odpor rezistora.


Pre výpočet použijeme definičný vzťah pre výpočet elektrického odporu vodiča:


Elektrický odpor rezistora je približne 33 Ω .



Úlohy:
1) Elektrický odpor cievky je 2,0 Ω. Aký prúd prechádza cievkou, ak je medzi jej svorkami napätie 3,0 V?
2) Ako je definovaný elektrický odpor vodiča?
3) Ako môžeme matematicky vyjadriť Ohmov zákon.


Obrázková príloha:
doc. RNDr. Ružena Kolářová a kol.: Fyzika pre 8. ročník ZŠ 8/A

 
Použitá literatúra:
doc. RNDr. Ružena Kolářová a kol.: Fyzika pre 8. ročník ZŠ 8/A