Prawo Ohma jest jednym z fundamentalnych praw elektrotechniki, opisującym zależność między napięciem, natężeniem prądu a oporem elektrycznym. Jest podstawą w analizie i projektowaniu obwodów elektrycznych.
Konduktancja to wielkość odwrotna do oporu elektrycznego — opisuje łatwość, z jaką prąd przepływa przez element obwodu.
Prawo Ohma zostało sformułowane przez niemieckiego fizyka Georga Simona Ohma w 1827 roku.
Podstawowa postać prawa Ohma:
$$ U = R \cdot I $$
Gdzie:
Z prawa Ohma wynikają również inne formy:
Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu w przewodniku jest proporcjonalne do przyłożonego napięcia, o ile temperatura i inne warunki fizyczne pozostają stałe.
Prawo Ohma obowiązuje tylko dla tzw. elementów liniowych, czyli takich, których opór jest stały i nie zależy od napięcia ani natężenia. Przykłady nieliniowych elementów:
Konduktancja to odwrotność oporu elektrycznego:
$$ G = \frac{1}{R} $$
Gdzie:
Konduktancja informuje jak łatwo prąd przepływa przez dany element. Im większa konduktancja, tym mniejszy opór i większy przepływ prądu.
Łącząc konduktancję z prawem Ohma:
$$ I = G \cdot U $$
Ta forma prawa Ohma podkreśla znaczenie konduktancji jako miary przewodzenia prądu.
Rozważmy opornik o wartości \( R = 10\,\Omega \), do którego przyłożono napięcie \( U = 5\,V \):
$$ I = \frac{U}{R} = \frac{5\,V}{10\,\Omega} = 0{,}5\,A $$
$$ G = \frac{1}{R} = \frac{1}{10\,\Omega} = 0{,}1\,S $$