Ohmov zákon

[Thales]

Vem si jednoduchý stejnosměrný obvod s běžným rezistorem (abychom vypíchli oteplení a mohli zanedbat zbytek). Tam indukci neřešíš. Oteplení rezistoru protékajícím proudem? Není to jedno proč má jiný odpor? Podstatné je že v daný okamžik měření (a nebo výpočtu) má daný odpor. Je jedno proč. Každopádně momentálně protéká obvodem elektrický proud dle ohmova zákona. To není teorie, to je i praxe.

[pin]

Pozrel by som sa na problém očami pána Ohma. On bol predovšetkým fyzik, a skúmal vlasnosti vodičov z rôznych materiálov, a objavil teda to, že prúd vo vodičoch z rôznych materiálov je rôzne, ale lineárne úmerný napätiu medzi koncami vodiča, a tu konštantu úmernosti nazval mernou vodivosťou, a to všetko 50 rokov pred vynálezom žiarovky. Tá konštanta tu vystupuje ako vlastnosť materiálu. Zrejme si bol vedomý, že to platí pre určitú teplotu, ale koníčkom vedcov je formulovať prírodné zákony v čo najjednoduchšej forme. A komu sa to podarí, má nádej, že tu formu pomenujú po ňom.

My sme v poznaní o 180 rokov ďalej a na formulku pána Ohma môžeme mať aj iné uhly pohľadu, pokiaľ sa na nich dohodneme. A tak môžeme tu formulku napasovať na bod nelineárnej krivky, na prírastok od jedného bodu k druhému, a podobne, a pokiaľ tomu aj povieme Ohmov zákon, pán Ohm sa na nás určite nehnevá.

[danhard]

Thales, že to neplatí jsem uvedl jen proto, abyste si uvědomili, že je to rovnost jenom přibližná a i když k ní přidáme podmínky, že vše ostatní je konstanta (což třeba se změnou teploty samooteplením jde špatně), tak i u ohmických látek (tj. ty, kde platí, že hustota proudu je lineárně závislá na intenzitě vnějšího elektrického pole) je tato závislost jen přibližná a platící jen v určitém rozsahu hodnot.
Sice je ta nepřesnost u vedení v kovech asi taková, jako když při pádu jablka Newtonovi na hlavu zanedbáme teorii relativity, ale někdy se objeví tam, kde bych odpor pokládal za odpor, třeba napěťová závislost vysokonapěťových odporů ti nic neříká ?

[lato]

To pin: Určite sa nehnevá, len treba trochu nakuknúť do histórie a vidím, že aspoň u teba sa mi to podarilo a téma mala zmysel !

[Thales]

Danharde stále nesouhlasím. Pořád do toho cpeš "proč má odpor odpor takový odpor jaký má" což ovšem Ohmův zákon neřeší protože na tohle prdí. Ohmův zákon je naopak velice přesný (respektive ten vzorec) a PŘESNĚ vyjadřuje poměry v obvodu. On se totiž zabývá faktickou stránkou věci, ne tím proč ty něco předpokládáš a ono je to trochu jinak.

Úplně polopaticky:
On neřeší to že si řekneš "mám odpor takový a makový a přiložím na něj takové napětí tak mi tam poteče takový proud".

Ne, on říká že teče-li obvodem nějaký proud a mám na něm nějaké napětí tak MUSÍ mít odpor který plyne z výpočtu. Mohlo by se zdát že je to totéž ale není.

[kubo150]

Zákon R=U/I platí vždy,
Ale Riadne definovaný ohmov zákon: R=U/I=konšt platiť vždy nebude, pretože predpokladá aj budúci jav.
Vetu: Prúd je priamoúmerný napätiu a R=U/I nemožno dávať do kopy, pretože vzorček platí len pre aktuálne javy vytiahnuté z jedného časového úseku.

Prúd je priamoúmerný napätiu je veta nepoužitelná pretože platí len pri určitých podmienkách, ktoré nedefinuje!!!

Teda riadne definovaný ohmov zákon neplatí pri žiarovke a ani pri niektorých iných nelineárnych prvkoch, platí tu len jakási časť, výňatok zo zákona >> R=U/I a tento vzťah nieje zákon alebo som o tom nepočul.

Páni zákonodarci a vedci(alebo ako ich nazvať) to asi nedoriešili, alebo som ešte moc hlúpy a nepočul som o tom.
Dobre vedeli prečo dávajú: pri R= konšt.
Ale čo potom platí pre žiarovku a iné prvky? No možno zmenený/upravený ohmov zákon spolu s inými zákonmi a vzťah R=U/I a jeho vyjadrenia. Preto tu len polemizujeme filozofujeme a hádame sa.

Toto je môj názor na to, možno sa mýlim, možno keď sa riadne zamyslíte, tak som tam možno niečo vysvetlil.

//EDIT: Gramatické chyby.

[danhard]

Thales, to bych mohl říct o každém prvku na kterém je napětí X a proud Y, že má odpor R=X/Y.

Ohmův zákon řeší že :
" hustota proudu je lineárně závislá na intenzitě vnějšího elektrického pole "
neboli proud je lineárně závislý na přiloženém napětí.

Tady je to z pohledu učebnice:
http://www.aldebaran.cz/elmg/kurz_06_prou.pdf

Já jenom říkám, že žádná rovnice neplatí absolutně, pokud nejsou uvedeny podmínky a zjednodušení za kterých platí !

[Thales]

A je důležitější teoretická a nebo praktická část jednoho a toho samého zákona? Je jasné že pokud se v té větě vyskytuje slovo konstanta tak se v ní bude vyskytovat i slovo lineární. Pokud jedno z toho vyškrtneme musíme i druhé. Pak nám zbyde vlastní jádro - to nejdůležitější ze zákona a jeho nejpraktičtější podoba. To má své výhody a nevýhody. Výhoda je že rozšiřuje jeho platnost i na nelineární obvody (což je mnohem praktičtější). Současně nás to však ochuzuje o možnost předvídat změny v obvodu pokud se změní některá z jeho částí. To nám sice někdy může vadit, ale většinou nikoliv protože potřebujeme vědět aktuální stav v daném bodě, případně si vytvoříme graf VA charakteristiky. To si myslím uvědomí každý samostatně myslící tvor a dokáže to vyhodnotit. To co jsem tedy předtím napsal vychází ze zjednodušeného a hlavně "aplikovaného" zákona a pro ten platí to co jsem napsal. Myslím že je to plně v jeho duchu.

[danhard]

Thales, z tohoto pohledu platí tvůj Ohmův zákon vždy.
V každém obvodě je nějaké napětí a proud a když budu tvrdit, že jejich poměr je odpor, tak to tak bude. Sice nevím, na co mě taková hodnota poměru napětí a proudu bude, když se bude měnit v závislosti na nevím čem.
Z tohoto pohledu je i tento test zcela dementní a zbytečný !

[Thales]

Není to dementní. Příkladem byla ta tunelová dioda. Pomocí měření si mohu vynést graf její funkce a následně pomocí výpočtu (založeném na OhZ) její funkci vhodně aplikovat do obvodu, respektive obvod přizpůsobit tak aby tato vlastnost byla vhodně využita. A že to není v celém rozsahu lineární? No co naděláme. Taková ta součástka zrovna je. Ale takových případů je hodně, řekl bych až většina protože impedance (např. kapacitní reaktance) v jednoduchém obvodu je také odvozeninou Ohmova zákona. Sice už dosti vzdálená protože tam je ještě zahrnuta frekvence a tvar je tedy jiný, ale obecně se stále zabývá odporem nějaké součástky v obvodu. (O tomhle jsem dosti váhal jestli to sem dát protože to už je hodně vzdálené, ale základní myšlenka je stejná. Pokud s tím nebudeš souhlasit tak se bránit nebudu, tohle je už dost na hraně. Znovu připomínám že jde o myšlenkový pochod.)

[5ko]

Náhodou som natrafil na túto starú ,ale zaujímavú polemiku a musím uznať, že Thalesova argumentáca ma dosť presvedčila,
pretože podla mňa,
ak zoberieme do úvahy len čistý vzťah medzi závislosťou pretekajúceho prúdu od odporu nejakého vodiča a velkosti napätia,
vždy v každej milisekunde bude platiť to čo povedal pán Ohm,pretože ak sa o dalšiu miliseknudu ten vodič ohreje o niečo ,zmenia sa síce podmienky/jeho odpor,konštelácia hviezd...alebo čokolvek iné v tej súvislosti/ ,
ale ten pôvodný vzorec tam bude stále platiť,pretože už bude v tom čase iný odpor vodiča /väčší čí menší-záleží na súčiastke akú zaradíme do obvodu,alebo čokolvek majúce vplyv na odpor vodiča/,ten vzťah bude v tom okamžiku platiť.
To ostatné, čo z toho vyplynie -nejaké oteplenie ,čiže určitá práca alebo výkon, je už len dôsledok prietoku prúdu, ale to už nie je predmetom Ohmovho zákona ,ale ďalších ,z tohoto zákona odvodených vzťahov a závislostí elektrických veličín.
Nechcem to dalej rozmazávať, len som chcel vysloviť svoj názor.

[Merak]

čiže aj pri žiarovke platí Ohmov zákon, lebo vlákno žiarovky je z volfrámu, ktorý je kovom, a pre kovy platí Ohmov zákon
jedine že by wolfrám nebol kov, alebo žiarovka bola lineárna, alebo Ohmov zákon neplatil pre kovy

P.S.: ale ináč zaujímavá debata

[spin90]

Merak, ale nie predsa, Bolo uz vysvetlene preco pre ziarovku neplati. PRoste Ohmov zakon plati len pre linearne prvky a hotovo, nie je co dalej riesit. Vztah U=RI je len mala cast ohmovho zakona (aj ked najpodstatnejsia) ako bolo x-krat povedane, ktora neberie do uvahy casove zmeny. Ohmov zakon prave naopak berie do uvahy aj cas a kladie podmienku konstantnosti R. Tak aspon v povodnom zakladnom zneni. Ono samozrejme je to viac menej hranie sa zo slovickami, ta fyzikalna podstata je kazdemu jasna, len problem je, ze unika ta podstata podmienky konstantnosti R.
Jaj a taka poznamka pod ciaru, ako je to zo zakonom v diferencialnom tvare ? Vo vacsine knih je opat J=E/ro udavane ako Ohmov zakon v dif. tvare . Nazvat ho teda Ohmovym zakonom by bolo z historickeho hladiska asi tiez nespravne. Ale nic, to su uvahy take onicom vlastne, ostanme racej pri integralnom tvare

[Merak]

to áno, ale hneď na začiatku bolo povedané, že ohmov zákon pre kovy platí
tak isto bol ohmov zákon hneď na začiatku zadefinovaný ako I=U/R, a podľa tohoto vzťahu bolo vysvetlené, prečo pre supravodiče neplatí ohmov zákon
a potom sa zrazu ohmov zákon zmenil na R=U/I=konštanta
a podľa tohoto vzťahu už vieme dokázať, že ohmov zákon platí aj pre supravodiče, teda R=0V/I=0Ohm, čo platí, a odpor sa u supravodičov nemení, teda je konštantný, teda je nulový

[spin90]

No, cital som to, ale popravde tento jemny detail som si nevsimol, nechce sa mi to znova cele prechadzat. Ono vobec by som supravodice do toho nemontoval, treba ostat pri tej ziarovke. Supravodice su zvlastne, tam su prudy pri nulovych napatiach a podobne lakocinky, proste ruky prec ked sa clovek nechce zamotat. Stara dobra ziarovka.
Ale z principu, ak sme definovali ohmov zakon tak, ze R=konst. potom pri R=0=k platil Ohm. zakon, teda supravodic by mal vyhovovat bez ohladu na napatia a prudy. Ale vravim, toto su prilis specialitky. Ohm vo svojej dobe o supravodicoch ani nechyroval, tak zbytocne to komplikovat.

A tie kovy boli myslene zrejme tak, ze zlo o kovy za idealnych podmienok (teplota=k, ine=k) a potom ziarovka z kovu kde ta teplota je aka je. Nic neni idealne no.

[Merak]

a najmä to, že odjakživa učili, že ohmov zákon je I=U/R, a nie R=U/I=konštanta
tak to je aj na tej wikipédii, že I=U/R, a môžeme zadefinvoať, že R=konštante, čo platí aj u žiarovky, že pri nemennom napätí U je R konštantný

EDIT: ale ako sa spomínalo, keď ujo Ohm definoval tento zákon, o žiarovke ani nechýroval

[spin90]

No ano, tak sa to uci, ale cital som knihy kde bolo aj v tvare s konstantov. Idme este pozret Feynmanove prednasky.
Toto je taka historicka nezrovnalost no. SIce neskodna,ale ta dost skodna na 5 stran diskusii tu na fore

[xmilos]

Mam dojem, ze pan Ohm zistil ze prud z voltovho clanku sa meni, ak pouzije ako "vodic" rozny druh materialu. Mno a to ho viedlo k onomu vztahu a myslienke zavedenia novej veliciny ( mozno neumyselne ).

[spin90]

Pozeram prave do knihy Elektromagnetizmus od Tirpaka, tam je pod Ohmovym zakonom len klasicky vztah I=U/R. O konstantnosti R nie je rec.
Vo Feynmanovych prednaskach som zvlast kapitolu o ohmovom zakone ani nenasiel, ale niekde medzi recou je urcite spomenuty, ale neviem v ktorom tvare. Akoby sa Feynman tak trochu vyhol tejto historickej nejasnosti. Mozno ked este niekedy budem prechadzat pozornejsie nejaku konkretnu kapitolu tak sa nad tym pozastavim. Feynmanove prednasky su pisane tak,ze ani velmi velmi dobri fyzici v tom rozpory nenajdu. Aspon co som cital kdesi na matfyz. fore.

Faktom ale ostava, ze aj v skole aj vsade sa berie za Ohmov zakon klasicka formulka, v specialnych pripadoch sa poukazuje na pripadnu neplatnost pre nelinerane prvky. Videl som take texty v ucebniciach.

Je teraz na zvazeni ako to brat. Pre uctu k Ohmovi, by samozrejme mal byt zauzivany tvar s konstantou. Lenze pre jednoduchost a komplexnost sa uvadza tvar bez konstanty a dlhymi rokmi vyucby sa to tak nejak ustalilo.
Dobre by bolo precitat povodne prace od Ohma, ktore su ale zial v nemcine a skusit pochopit ako to vlastne myslel.
Cize tato debata je skor z historie elektrotechniky a rozhodne nema za ciel popierat I=U/R .

[MT]

a este sa zabudlo na to ze existuje mikroskopicky (diferencialny) a makroskopicky ohmov zakon. Ti, co studovali elektrotechniku alebo fyziku na VS by to mohli vediet A konieckoncov priamo na wiki stranke o ohmovom zakone je to tiez spominane...