กฏของโอห์ม
ทีมงานทรูปลูกปัญญา
|
06 ส.ค. 64
 | 90.1K views



กฏของโอห์ม กล่าวว่า เมื่ออุณหภูมิคงตัว กระแสไฟฟ้าที่ผ่านตัวนำชนิดหนึ่ง จะมีค่าแปรผันตรงกับความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างปลายทั้งสอง จากกฏของโอห์มทำให้ทราบว่า ถ้าตัวนำมีความต้านทานมาก กระแสไฟฟ้าจะสามารถผ่านได้น้อย

ภาพ : shutterstock.com

 

เกออร์เก ซีมอน โอห์ม นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ได้ค้นพบความสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ และได้สรุปเป็น กฎของโอห์ม ซึ่งกล่าวไว้ว่า เมื่ออุณหภูมิคงตัว กระแสไฟฟ้าที่ผ่านตัวนำหนึ่ง จะมีค่าแปรผันตรงกับความต่างศักย์ระหว่างปลายทั้งสองของตัวนำนั้น หรืออัตราส่วนระหว่างความต่างศักย์ กับกระแสไฟฟ้าที่ผ่านความต้านทานอันหนึ่ง ย่อมมีค่าคงที่

I แปรฝันตรงกับ V

I∝V

จากความสัมพันธ์นี้ สามารถเขียนเป็นสมการได้ว่า

ค่าคงที่นี้ เป็นสมบัติเฉพาะทางไฟฟ้าของสารตัวนำแต่ละชนิด ที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้มากหรือน้อยต่างกัน ค่าคงที่นี้เรียกว่า ความต้านทาน (resistance) ถ้าสารตัวนำมีความต้านทานน้อย จะยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้มาก ถ้าสารตัวนำมีความต้านทานมาก สารนั้นจะยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้น้อย จึงเขียนเป็นสมการได้ดังนี้

V คือ ความต่างศักย์ มีหน่วยเป็นโวลต์ (V)
I คือ กระแสไฟฟ้า มีหน่วยเป็นแอมแปร์ (A)
R คือ ความต้านทาน มีหน่วยเป็นโวลต์ต่อแอมแปร์ หรือโอห์ม (Ω)

 

ตัวอย่าง 1

จงหาปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ผ่านหลอดไฟฟ้าหลอดหนึ่งมีความต้านทาน 550 โอห์ม โดยกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านมีความต่างศักย์ระหว่างปลายขั้วทั้งสอง 220 โวลต์

วิธีทำ

จากโจทย์ V = 220 โวลต์, R = 550 โอห์ม แทนค่าในสูตร

ตอบ ปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ผ่านหลอดไฟฟ้า = 0.4 แอมแปร์

 

ตัวอย่าง 2

เมื่อนำเซลล์ไฟฟ้า แอมมิเตอร์ และลวดความต้านทานมาต่อกันแบบอนุกรมแล้ว จึงใช้โวลต์มิเตอร์ต่อแบบขนานกับลวดความต้านทานนั้น อ่านค่าที่ได้จากแอมมิเตอร์ 0.2 แอมแปร์ โวลต์มิเตอร์อ่านได้ 5 โวลต์ จงหาความต้านทานของลวดความต้านทาน

วิธีทำ

จากโจทย์ V = 5 โวลต์, I = 0.2 แอมแปร์ แทนค่าในสูตร

ตอบ ความต้านทานของลวดความต้านทาน = 25 โอห์ม