Električni otpor i Ohmov zakon

Električni otpor

Električni otpor je fizikalna veličina koju definiramo kao mjeru opiranja protoku električne struje. Otpor nekog vodiča ovisi o njegovoj građi. Vodič duljine \(l\) i površine poprečnog presjeka \(S\) ima otpor \(R\) koji je jednak:

Mjerna jedinica za otpor je Ohm [\(\mathrm{\Omega}\)]. Električnu otpornost označavamo slovom \(\rho\) i ona je specifična za svaku tvar.

Ohmov zakon

U strujnom krugu jakost električne struje koja teče kroz element otpora \(R\) definiramo kao omjer električnog napona \(U\) i otpora \(R\). To pravilo zovemo Ohmov zakon.

Ohmov zakon za realni izvor

Idealna baterija (izvor) ima zanemariv unutarnji otpor. Realni izvori imaju unutarnji otpor koji utječe na ukupan iznos struje koja poteče iz izvora. Napon takvog izvora zovemo elektromotornim naponom i označavamo ga s \(\varepsilon_{emf}\).

Unutarnji otpor izvora označavamo s \(R_u\) ili \(r\), a ukupni vanjski otpor u strujnom krugu s \(R_v\). Struja koja teče ovim krugom jednaka je:

Ako u ovakvom krugu nemamo vanjskog otpora nego zatvorimo krug spajanjem polova izvora, tada ovim krugom teče struja najveće jakosti i tu struju nazivamo strujom kratkog spoja. Ona je po iznosu jednaka:

Snaga električne struje

Kada promatramo sjaj neke žaruljice koja je spojena u strujni krug, zapravo promatramo energiju koju ta žaruljica emitira u jedinici vremena. To znači da govorimo o snazi koja se na njoj oslobađa, a ta je snaga u strujnome krugu na svakom elementu jednaka umnošku jakosti struje koja teče kroz element i napona koji je na njegovim krajevima.