Ohmi seadus ütleb, et elektriahelas kahe punkti vahelist takistit läbiv vool on seotud kahe punkti vahelise pingevahega ja sama takistuse suurusega ehk elektritakistusega. See tähendab lihtsat otsest proportsionaalsust: suurema pingega läbi fikseeritud takistuse voolab suurem vool.

Põhiline valem

Ohmi seaduse saab väljendada kolmel ekvivalentsel kujul:

I = V R või V = I R või R = V I {\displaystyle I={\frac {V}{R}}\quad {\text{or}}\quad V=IR\quad {\text{or}}\quad R={\frac {V}{I}}} {\displaystyle I={\frac {V}{R}}\quad {\text{or}}\quad V=IR\quad {\text{or}}\quad R={\frac {V}{I}}}

Kus I on vool amprites, V on potentsiaalide vahe ehk pinge voltides ja R on konstant, mida mõõdetakse oomides (sümbol Ω) ning mida nimetatakse resistentsuseks.

Põhimõisted ja täiendavad seosed

  • Vool (I) – laengute voog, tavaliselt amperites (A).
  • Pinge (V) – elektripotentsiaalide erinevus, voltides (V).
  • Takistus (R) – takistus voolu kulgemisele, oomides (Ω).
  • Juhtivus (G) – takistuse pöördväärtus, G = 1/R, ühikuks siimens (S).

Näide

Kui kahe punkti vahel on pinge 10 V ja takistus on 5 Ω, siis vool on

I = V / R = 10 V / 5 Ω = 2 A.

Alternatiivselt, kui vool ja pinge on teada, saab takistuse leida valemist R = V / I. Näiteks kui V = 12 V ja I = 2 A, siis R = 6 Ω. (Algse teksti esimene vormel on illustratsiooniks: R = V I {\displaystyle R={\frac {V}{I}}} {\displaystyle R={\frac {V}{I}}})

Võimsus

Elektriseadme poolt tarbitav või muudetav võimsus P on seotud pingega ja vooluga:

  • P = V · I
  • ühendades Ohmi seadusega: P = I² R
  • või P = V² / R

Näide: kui V = 12 V ja R = 6 Ω, siis I = 2 A ja P = V·I = 24 W.

Piirangud ja erandid

Ohmi seadus kehtib hästi paljude materjalide ja pedaalsete passiivselementide puhul, mida nimetatakse ohmilisteks või lineaarselt käituvateks (R ei muutu sõltuvalt V või I). Kuid seadus ei ole universaalne:

  • Paljud pooljuhtseadmed (dioodid, transistorid) ja gaasistruktuurid on mitte-ohmilised — nende V–I seos ei ole lineaarne.
  • Takistus võib oluliselt sõltuda temperatuurist; metallide takistus tavaliselt suureneb temperatuuri tõustes, termistoritel võib see vähenduda või suureneda sõltuvalt tüübist.
  • Suure voolu korral või väga lühikeste ajaskaala puhul võivad esineda ka elektromagnetilised efektid, mida lihtne Ohmi seadus ei hõlma.

Praktilised märkused

  • Mõõtmisel kasutage sobivaid mõõteseadmeid: voolu mõõtmiseks ampermeetrit jadamisi, pinget voltmeetrit paralleelselt.
  • Allika sisemine takistus ja ühenduste takistused võivad mõjutada tegelikku pinget ja voolu ahelas.
  • Elektri ohutus: enne mõõtmist või tööde tegemist lülitage seadmed välja ja järgige ohutusjuhiseid — vool ja pinge võivad põhjustada vigastusi või kahjustusi.

Kokkuvõte

Ohmi seadus seob lihtsal viisil pinge, voolu ja takistuse: I = V / R. See on aluseks paljudele elektri- ja elektroonikaarvutustele, kuid tuleb meeles pidada seaduse piiranguid ja seda, et kõik komponendid ei ole ohmilised. Praktikas kasutatakse lisaks takistusele ka juhtivust, võimsuse arvutusi ja arvestatakse temperatuuri ning allika sisemist takistust.