Prawo Ohma dla całego łańcucha

Prawo Ohma jest jednym z podstawowych postulatów fizyki. Wzór ogólny, ważny zarówno dla kompletnego obwodu jak i jego przekroju, wskazuje, że aktualna wytrzymałość jest równa wartości częściowej uzyskanej w wyniku dzielenia wartości wyrażającej napięcie w woltach przez wartość wyrażającą prąd w amperach. Zależność ta wskazuje, że wraz ze spadkiem oporu prąd wzrasta. Powstaje pytanie: czy możliwe jest uzyskanie maksymalnego prądu poprzez zredukowanie oporu do zera? Praktyka pokazuje, że jest to niemożliwe. Prawo Ohma dla całego obwodu wskazuje, że napięcie powinno być podzielone przez całkowitą, całkowitą rezystancję, obliczoną jako suma rezystancji zewnętrznej i rezystancji wewnętrznej, w zależności od źródła prądu. Nie można zredukować wewnętrznego oporu systemu do zera. W przeciwnym razie prawdopodobieństwo eksplozji baterii jest bardzo wysokie.

Jaka jest wewnętrzna i zewnętrzna oporność, którą prawo Ohma mówi o całym łańcuchu? Jeśli np. Światło jest podłączone do obwodu, to zewnętrzna oporność tej żarówki. Odporność wewnętrzna zawsze pochodzi z akumulatora, to znaczy, że jest tworzona wewnątrz samego systemu. Jeśli zamiast akumulatora wykorzystana jest ogniwo galwaniczne, prawo Ohma dla całego obwodu uwzględnia opór roztworu elektrolitu i elektrod. Jeśli rezystancja zewnętrzna jest kilkakrotnie mniejsza niż wewnętrzna, a obwód jest zamknięty, przepływa przez niego prąd zwarciowy. Jest to maksymalna wartość prądu, która może przechodzić przez ten obwód. Obecne źródła w samochodach pokazują wartości aktualnej wytrzymałości zwarciowej, która jest krytycznie niebezpieczna dla życia. Ze względów bezpieczeństwa są one podłączone do zewnętrznych urządzeń akumulatorowych, które mają wystarczającą odporność, aby zapobiec tragedii.

Przy połączeniu szeregowym całkowita wewnętrzna rezystancja obwodu obliczana jest przez dodanie rezystancji każdego z obecnych źródeł. Przy połączeniu równoległym napięcie na każdej z sekcji odgałęzionych ma taką samą wartość, a prąd w obwodzie nierozgałęzionym jest obliczany przez dodanie wartości pokazujących, że amperomierze na każdej z sekcji połączonych równolegle. Źródło prądowe znajdujące się w obwodzie nie ma wpływu na dołączony do niej sekwencja równoległa.

Gdzie są prawa Ohm stosowane w całym łańcuchu? Są one głównie wykorzystywane do obliczania prądu w liniowych obwodach elektrycznych prądu stałego. Aby prawidłowo wykonywać obliczenia, należy pamiętać o postulatach Kihgof. Po pierwsze, suma algebraiczna obecnych sił w miejscu wynosi zero. Po drugie, iloczyn iloczynu algebraicznego obecnych sił w dowolnej zamkniętej pętli łańcucha rozgałęzionego i oporu przekrojów danego obwodu jest zawsze równa sumie algebraicznej napięcia znalezionego w obwodzie.

W jakich warunkach, jak i kiedy było prawo Oma dotyczące kompletnego łańcucha odkrytego? Szwajcarski badacz Georg Simon Om przyszedł do empirycznej formuły znanej dziś na całym świecie. Studiował magnetyczne działanie prądu i eksperymentował z różnymi generatorami, wykorzystując w swoich eksperymentach przewodniki z różnych metali i stopów. Om był pierwszym fizykiem zauważającym wpływ temperatury na przewody. Prawo Ohma dla całego łańcucha zostało uznane przez społeczność naukową nie natychmiast. Pierwsi uczeni, którzy docenili to prawo, to rosyjscy badacze Jacobi i Lenz. Amerykański J. Henry później porównał formułę wyrażającą prawo Ohma dla kompletnego łańcucha, z błyskawicą w środku pustego ponurym pokoju, a niemiecki profesor E. Lommel nazwał otwarcie "jasną pochodnią w dziedzinie energii elektrycznej".