חוק אוהם נוסח על ידי הפיסיקאי גיאורג אוהם לפני קרוב למאתיים שנה (1826). החוק מייצג את הקשר בין זרם, מתח והתנגדות של הרכיב הפשוט ביותר במעגל חשמלי, שתמיד יהיה קיים במעגל – הנגד. החוק הזה הוא אחת מאבני היסוד של תורת החשמל בפיסיקה.
על פי חוק אוהם יש קשר ישר בין הזרם הזורם דרך נגד, ההתנגדות של הנגד והמתח שנופל על הנגד (V=I*R, כלומר המתח שווה למכפלת ההתנגדות והזרם). היישומון שלפנינו ממחיש את הקשר הזה על ידי שינוי במתח ובהתנגדות ומדידת הזרם. לצפייה ביישומון לחצו על התמונה למטה ופתחו את הקובץ המקושר (יישומון ג'אווה).
היישומון הופק במסגרת פרויקט PhET של אוניברסיטת קולורדו
להורדת היישומון ולהרצתו על המחשב לחצו כאן.
אם אינכם מצליחים להעלות את היישומון, התקינו את תוכנת Javaweb. לחצו כאן והתקינו לפי ההוראות.
על פי חוק אוהם קיימת תלות בין הזרם, המתח וההתנגדות של נגד במעגל חשמלי. הנחת היסוד היא שמדובר בתנאים רגילים, כלומר לא במצב של טמפרטורה קיצונית ולא בחומרים שהם מוליכים למחצה.
אם המושגים החשמליים הבסיסיים "זרם", "מתח" ו"התנגדות" אינם ברורים לכם, נסו לדמיין את המעגל החשמלי כנהר. מקור המתח הוא מעין משאבת מים שמושקעת בה אנרגיה כדי להזרים לנהר מים בקצב קבוע, ומשם המים זורמים במורד הנהר. נגד הוא סכר או מכשול טבעי שהמים נאלצים לעבור והוא מאט את זרימתם. גם לגדות הנהר יש התנגדות טבעית משלהם (התנגדות התיל). הזרם החשמלי מקביל באנלוגיה הזאת לזרם המים והמתח החשמלי מקביל להפרש באנרגיה הפוטנציאלית של המים בשתי נקודות.
זרם חשמלי הוא למעשה תנועה של מטענים (אלקטרונים במקרה זה), מתח חשמלי הוא הפרש הפוטנציאל של תנועת האלקטרונים בין שתי נקודות, והתנגדות, כשמה כן היא, היא ההתנגדות של הרכיב (נגד או תיל) לזרם החשמלי שעובר בו.
ביישומון אנו רואים מעגל חשמלי פשוט של מקור מתח ונגד. המעגל כולל שני משתנים: המתח, שבא לידי ביטוי בהוספת מקורות מתח למעגל (סוללות), וההתנגדות שבאה לידי ביטוי בהגדלת צפיפות הנגד. שימו לב מה קורה כשאתם משנים כל אחד מהם. נסו לחזור על המדידות כמה פעמים ולראות אם היחס בין הזרם למתח נשמר כשההתנגדות משתנה, ואם היחס בין הזרם להתנגדות נשמר כשהמתח משתנה.
ארז גרטי
המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.
