Закон Ома
Это понятие впервые встречается на программе «Электроника, программирование и инженерная практика» — примерно 13-14 лет (7-8 класс).
Правило, связывающее три вещи: напряжение толкает ток, сопротивление мешает ему, сила тока — итог. Сильнее толчок — больше ток; больше помеха — меньше.
Водяное кольцо: напор насоса против узости трубы. Поток воды — итог их «борьбы».
Собрать цепь со светодиодом и по очереди ставить два разных резистора; заранее сказать, с каким из них светодиод будет ярче.
Ток в участке цепи прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению: I = U/R; зная любые две величины, находишь третью (U = I·R, R = U/I). Так подбирают резистор для светодиода и проверяют, не перегружена ли цепь.
Рассчитать резистор для светодиода (питание 5 В, ток 15 мА, падение на светодиоде 2 В), собрать цепь и проверить ток мультиметром.
Для участка цепи I = U/R; для полной цепи I = ЭДС/(R + r), где r — внутреннее сопротивление источника. Закон точен для линейных (омических) элементов при неизменной температуре; нелинейные — диоды, лампы накаливания, транзисторы — описываются вольт-амперными характеристиками. Сформулирован Георгом Омом (1827); вместе с правилами Кирхгофа — основа расчёта цепей.
Измерить напряжение батарейки без нагрузки и под нагрузкой, вычислить её внутреннее сопротивление и предсказать ток при вдвое меньшем сопротивлении нагрузки.
Частое заблуждение
«Закон Ома действует для любой детали». Нет: он точен для резисторов и металлов при постоянной температуре; светодиод и лампа накаливания ему не подчиняются.