I de senaste lektionerna har vi gått igenom de elektriska storheterna spänning, ström och motstånd. Det finns ett enkelt, och mycket användbart, samband som beskriver hur dessa storheter förhåller sig till varandra i enklare elektriska kretsar, nämligen Ohms lag.
För att se hur Ohms lag fungerar kan vi utgå från en mycket enkel krets med endast en spänningskälla och ett motstånd.

Hur stor strömmen i kretsen är beror på hur stor spänning som spänningskällan alstrar. Dessutom beror det på hur stort motståndet är i resistorn. I allmänhet gäller det inom elläran att ju större spänning som appliceras på en elektrisk krets, desto större ström går genom kretsen.
För att mäta hur stor strömmen är i kretsen placerar vi en amperemeter i kretsen.

Det visar sig då att strömmen ökar linjärt med spänningen. Detta innebär att om vi exempelvis dubblar spänningen hos spänningskällan blir också strömmen dubbelt så stor osv. Just detta linjära samband mellan spänning och ström sammanfattas i Ohms lag.
Ohms lag
För ett metalliskt material gäller sambandet:
$U=R\cdot I$U=R·I
där $U$U är spänning, $R$R är motståndet och $I$I är strömmen.
Denna lag gäller endast då temperaturen är konstant.
Ohms lag är uppkallad efter den tyske fysikern Georg Ohm, som påvisade detta samband år 1827. Även SI-enheten för resistans (Ω) är uppkallad efter denne fysiker.

Exempel 1
Kopplingsschemat nedan visar en enkel krets, som består av en spänningskälla (t ex ett batteri) och ett motstånd.

Vi vill nu ta reda på hur stor ström som går genom kretsen, och använder därför Ohms lag.
$U=R\cdot I$U=R·I
Vi löser ut $I$I och sätter in våra mätvärden.
$I=$I= $\frac{U}{R}$UR
$I=$I= $\frac{24}{4}=$244 = $6$6 A
Strömmen i kretsen är $6$6 A.
Exempel 2
En metalltråd har motståndet $0,20$0,20 Ω/m. Över tråden finns spänningen $24$24 V. Bestäm hur lång tråden ska vara för att strömmen genom tråden ska ha värdet $10$10 A.
Lösning
Vi kan återigen använda Ohms lag, men den här gången löser vi ut motståndet.
$U=R\cdot I\quad$U=R·I
$R=$R= $\frac{U}{I}=\frac{24}{10}=$UI =2410 = $2,4\text{ }\Omega$2,4 Ω
Tråden har motståndet $0,20$0,20 Ω/m. Det innebär:
$\frac{R}{l}=$Rl = $0,20$0,20 Ω/m
Vi löser ut $l$l :
$l=$l= $\frac{R}{0,20}=\frac{2,4}{0,20}=$R0,20 =2,40,20 = $12$12 m
Svar: Trådens längd ska vara $12$12 m.
Undantag då Ohms lag inte fungerar
För många lagar inom fysiken finns det vissa undantag. Ohms lag gäller endast när temperaturen för kretsen är konstant. Exempelvis fungerar många äldre glödlampor genom att en elektrisk ström passerar genom en mycket tunn ledande tråd, som då värms upp till den grad att den börjar lysa. I detta fall kommer inte Ohms lag att vara användbar eftersom det ledande materialets temperatur varierar kraftigt när spänningen varieras.
Kommentarer
██████████████████████████
████████████████████████████████████████████████████
e-uppgifter (5)
-
1. Premium
I en elektrisk krets så tredubblas den elektriska spänningen gentemot vad den tidigare varit.
Hur påverkar detta strömmen?
Bedömningsanvisningar/Manuell rättningRätta själv Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.-
-
Rättad
-
+1
-
Rättad
Rättar... -
2. Premium
Ohms lag gäller endast då:
Bedömningsanvisningar/Manuell rättningRätta själv Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.-
-
Rättad
-
+1
-
Rättad
Rättar... -
3. Premium
I en elektrisk krets så har spänningskällan en spänning på $30$ V.
Strömmen som flyter genom kretsen är på $6,0$ A.
Beräkna motståndet i kretsen.
(Svara på formen ”3,2 Ohm”)
Svar:π²Ditt svar:Rätt svar:(Korrekta varianter)Ger rätt svar {[{correctAnswer}]}Bedömningsanvisningar/Manuell rättningRätta själv Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.-
-
Rättad
-
+1
-
Rättad
Rättar...Din skolas prenumeration har gått ut!Din skolas prenumeration har gått ut!4. Premium
Vilket av följande alternativ är ekvivalent till enheten Ohm?
Bedömningsanvisningar/Manuell rättningRätta själv Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.-
-
Rättad
-
+1
-
Rättad
Rättar...5. Premium
En elektrisk krets består av en spänningskälla på $48$ V samt två seriekopplade motstånd.
Motstånden har en resistans på $8,0\;\Omega$ respektive $4,0\;\Omega$.
Vilket av alternativen motsvarar spänningsfallen över de två motstånden?
Bedömningsanvisningar/Manuell rättningRätta själv Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.-
-
Rättad
-
+1
-
Rättad
Rättar... -
Uppgiften är en del av en abc-fråga. Vad vill du göra?
Det finns inga befintliga prov.
-
{[{ test.title }]}
●
Lektion
Kategori
ID
Test i 7 dagar för 9 kr.
Det finns många olika varianter av Lorem Ipsum, men majoriteten av dessa har ändrats på någotvis. Antingen med inslag av humor, eller med inlägg av ord som knappast ser trovärdiga ut.
Logga in
viaAll svar raderas. Detta går inte att ångra detta.
Eddler
Tack för feedbacken! Vi ska gå igenom exempel 3 och rätta till det du nämner. Hör av dig om du har fler frågor under tiden.
Matilda Nilsson
Hur kommer det sig att man tar bort tvärsnittsarean på tråden i exempel 2? Försummas den? För motståndet är väl lika med resistiviteten x längden/tvärsnittsarean? Eller har jag missförstått?
Sara Petrén Olauson
Hej Matilda! Det stämmer att motståndet hos en kabeln är $R = \rho \cdot \frac{l}{A}$.
I elkablar används generellt material med mycket låg resistivitet ($\rho$), som t ex koppar. Det innebär att kablarna måste vara mycket långa för att motståndet ska ha någon egentlig påverkan på kretsen. Så, om det inte anges någon annan information kan vi bortse från motståndet i kablarna i mindre kretsar, såsom i exempel 2. Vi utgår då endast från motståndet hos resistorerna, som alltid är mycket större. Hoppas att detta var svar på dina frågor!
Viktor Nilsson
Exempel 2 – Parallellkopplade motstånd
Jag förstår verkligen inte hur ni räknar i det här exemplet
ni vill ju räkna ut amperen men ni använder U=R⋅I2
som man bara använder om man redan vet amperen och vill ha veta Volts
och det här är kanske bara är på mig men det var lite lurigt när ni har i men tvåa bredvid Det såg nästan ut som det upphöjde den till två men ni menar ju att det är i sistor två och resistor ett
Lucas Koskinen Hedman
Hur kan man bevisa att ohms lag stämmer med en laboration ?
Daniel Johansson
Ja, för att räkna ut resistansen hos en ledare så använder man R= p x l/A.
Men, ofta kommer ledare med ett redan angivet värde på resistans per meter, dvs med enheten Ohm / meter.
Detta känns ganska naturligt, då slipper du som kund ta reda på tvärsnittsarean och vilket värde konstanten har, för din ledare.
I de fall då då får ett värde med dimensionen Ohm per meter, så räcker det med att multiplicera med ledarens längd.
Hoppas det förklarade saken.
Mvh
Daniel
Endast Premium-användare kan kommentera.