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:

• U — napięcie elektryczne [V],
• I — natężenie prądu [A],
• R — opór elektryczny [Ω].

Z prawa Ohma wynikają również inne formy:

• $$ I = \frac{U}{R} $$
• $$ R = \frac{U}{I} $$

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:

• diody,
• tranzystory,
• żarówki (zmiana oporu wraz z temperaturą).

Konduktancja to odwrotność oporu elektrycznego:

$$ G = \frac{1}{R} $$

Gdzie:

• G — konduktancja [S] (siemens),
• R — opór elektryczny [Ω].

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 \( U = 5\,V \):

• Obliczamy prąd:

$$ I = \frac{U}{R} = \frac{5\,V}{10\,\Omega} = 0{,}5\,A $$

• Konduktancja tego opornika:

$$ G = \frac{1}{R} = \frac{1}{10\,\Omega} = 0{,}1\,S $$

• Projektowanie układów elektronicznych i elektrycznych.
• Pomiar parametrów elementów (np. wyznaczanie oporu z pomiaru napięcia i prądu).
• Ochrona układów przed przeciążeniem prądowym.
• Analiza obwodów prądu stałego i zmiennego.

• Prawo Ohma opisuje zależność między napięciem, prądem i oporem.
• Konduktancja to odwrotność oporu, jednostką jest siemens [S].
• Znajomość tych pojęć jest niezbędna w każdej dziedzinie elektrotechniki.