Օհմի Օրենք

                                                                                                           ${\displaystyle I=U/R}$ 

Հաստատուն  հոսանքի  շղթայում  հաղորդչի  ծայրերում  եղած  պոտենցիալների  տարբերության  և հաղորդչով  անցնող   հոսանքի մեծության միջև  գոյություն ունի  ուղիղ համեմատական  կախում:

${\displaystyle U=IR}$
որտեղ  I-ն հաղորդչով անցնող հոսանքն է (Ամպեր),   U_ն լարումը (Վոլտ),  իսկ   R_ը հաղորդչի  դիմադրությունն է(համեմատականության գործակից)(Օհմ), և կախված է  հաղորդչի չափերից , ջերմաստիճանից և նյութի տեսակից:

Համեմատականության R գործակիցը կոչվում է օհմական դիմադրություն կամ պարզապես հաղորդիչի տվյալ տեղամասի դիմադրություն։ Հայտնագործել է Գեորգ Օհմը 1826 թ-ին։

Ընդհանուր դեպքում I-ի և U-ի կախումը ոչ գծային է, սակայն գործնականում, լարումների որոշակի միջակայքում այն կարելի է համարել գծային և կիրառել Օհմի օրենքը։ Վերը գրված տեսքով Օհմի օրենքը ճիշտ է շղթայի՝ էլշուի աղբյուրներ չպարունակող տեղամասերի համար։ Այդպիսի աղբյուրների (կուտակիչ գեներատորներ են) առկայության դեպքում Օհմի օրենքն ունի

${\displaystyle IR=U+\varepsilon }$

տեսքը, որտեղ ${\displaystyle \varepsilon }$-ն տվյալ տեղամասում պարունակվող բոլոր աղբյուրների էլշուն է։

Օհմի օրենքի ընդհանրացումը ճյուղավորված շղթայի համար Կիրխհոֆի երկրորդ կանոնն է։

Փակ շղթայի համար Օհմի օրենքը ստանում է ${\displaystyle IR_{n}=\varepsilon }$  տեսքը, որտեղ ${\displaystyle R_{n}=R+R_{i}}$ -ը շղթայի լրիվ դիմադրությունն է՝ արտաքին R և էլշուի աղբյուրի ներքին R_i դիմադրությունների գումարը։

 

Հաղորդման հոսանք կոչում են էլեկտրական լիցքեր կրող մասնիկների շարժումը (կարգավորված կամ քաոսային) նյութական մարմինների ներսում էլոկտրական դաշտի ազդեցության տակ։

հ

Հաղորդման հոսանք են կոչում էլեկտրական լիցքեր կրող մասնիկների շարժումը (կարգավորված կամ քաոսային) նյութական մարմինների ներսում էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ։

 

Նկարից երևում է, որ տվյալ համակարգը լրիվ կբնութագրվի ոչ միայն Ι հոսանքի արժեքով, որ հոսում է արտաքին շղթայով, այլ նաև լիցքավորված մասնիկների շարժման ուղղության և ինտենսիվության տվյալներով տարածքի ամեն կետում։

Այդ նպատակով ներմուծենք նոր հասկացություն` հաղորդման հոսանքի խտությունը.

${\displaystyle {\vec {j}}=Ne{\vec {V}}}$ 

որտեղ N-ը 1 մ ${\displaystyle ^{3}}$  նյութում լիցքը կրող մասնիկների թիվն է

e - ն`լիցքը,

V - ն` կրողների արագությունը տվյալ կետում

${\displaystyle [j_{h}]=}$  Ա/մ ${\displaystyle ^{2}}$ 

${\displaystyle j_{h}}$  - կրող մասնիկների արագության վեկտորին ուղղահայաց միավոր հարթության միջով անցնող հոսանքի չափն է։

Մասնիկների արագությունը, հետևաբար և հաղորդման հոսանքի խտությունը, ուղիղ համեմատական է էլեկտրական դաշտի լարվածությանը.

${\displaystyle {\vec {j}}_{h}=\sigma {\vec {E}}}$  (1)

ուր ${\displaystyle \sigma }$ -ն ինչ-որ մի չափ ունեցող հաստատուն է։

Ապացուցենք, որ (1)-ը Օհմի գրառման տեսքերից մեկն է։

 

Այդ նպատակով դիտարկենք ${\displaystyle \ell }$  կողով մի խորանարդ։ Ենթադրենք նաև, որ երկու հակադիր նիստերը մետաղացված են, և նրանց վրա U պոտենցիալի մեծության տարբերություն կա։ Այսինքն, շղթայով կհոսի I հոսանք։

${\displaystyle I=\mid {j_{h}}\mid \ell ^{2}}$ , ${\displaystyle \mid E\mid =U/\ell }$ 

Օգտագործելով (1)` կստանանք`

${\displaystyle I=\sigma \ell U}$ 

Ընդունենք` ${\displaystyle \sigma \ell =1/R}$ ,

որտեղ R-ը նիստերի միջև եղած դիմադրությունն է։

(1) բանաձևը կոչվում է Օհմի օրենք դիֆերենցիալ տեսքով, քանի որ ներկայացնում է հաղորդման հոսանքի խտության և էլեկտրական դաշտի լարվածության կապը տարածության ցանկացած կետի անվերջ փոքր մոտակայքում։

Պարզ է, որ ${\displaystyle \sigma }$  գործակիցը Սիմ/մ չափ ունի։ Այն կոչվում է տեսակարար ծավալային հաղորդականություն և բնութագրում է նյութի հաղորդիչ հատկությունները։

Մետաղ	${\displaystyle \sigma \cdot 10^{7}}$  Սիմ/մ
Արծաթ	6,1
Պղինձ	5,7
Ալյումին	3,2

Այսպիսով, մետաղի մակերեսին բավականին մեծ հոսանքի ստեղծման համար բավական է էլեկտրական դաշտի լարվածության չնչին մեծության առկայությունը։ Դիէլեկտրիկների և կիսահաղորդիչների տեսակարար ծավալային հաղորդականությունը շատ ավելի փոքր է, քան մետաղներում։ Այդ պատճառով հարմար է այդ նյութերի էլեկտրահաղորդականությունը արտահայտել այլ մեծությամբ - դիէլեկտրիկ կորուստների անկյան միջոցով։

Օհմի օրենքը կարելի է գրել դիֆերենցիալ տեսքով՝

${\displaystyle \rho {\vec {j}}={\vec {E}}+{\vec {E}}_{k}}$ 

կամ

${\displaystyle {\vec {j}}=\sigma ({\vec {E}}+{\vec {E}}_{k})}$ ,

որտեղ ${\displaystyle {\vec {j}}}$  -ն հոսանքի խտությունն է, ρ-ն՝ հաղորդչի տեսակարար դիմադրությունը, σ=1/ρ-ն՝ տեսակարար էլեկտրահաղորդականությունը, ${\displaystyle {\vec {E}}}$ -ն՝ պոտենցիալ էլեկտրական դաշտի լարվածությունը, ${\displaystyle {\vec {E}}_{k}}$ -ն՝ ոչ էլեկտրաստատիկ բնույթի ուժերի (ինդուկցիոն, քիմիական, ջերմային ևն) ստեղծված կողմնակի դաշտի լարվածությունը։

Օհմի օրենքը կոմպլեքս տեսքով ճիշտ է նաև սինուսարդային քվազիստացիոնար հոսանքների համար.

${\displaystyle zI=\varepsilon }$ ,

որտեղ ${\displaystyle z=R+Ix}$ -ը լրիվ կոմպլեքս դիմադրությունն է (R-ը շղթայի ակտիվ դիմադրությունն է, x-ը ռեակտիվ դիմադրությունը)։

Վիքիպահեստն ունի նյութեր, որոնք վերաբերում են «Օհմի օրենք» հոդվածին։