Закон Ома

Теперь, после короткого вступления, рассмотрим взаимосвязь между напряжением, силой тока и сопротивлением на примере простой электрической схемы, представленной на рис. Б-1 (батарея, соединенная через проводник с резистором). Штриховая стрелка обозначает направление движения электронов через резистор, а две сплошные стрелки показывают, как измеряется напряжение на резисторе. От источника напряжения электроны, двигаясь по проводнику и резистору, возвращаются к положительной клемме батареи. Так продолжается до тех пор, пока между клеммами батареи сохраняется напряжение.

Сила тока зависит от двух величин: сопротивления резистора и напряжения. Чем больше сопротивление, тем меньше сила тока. И наоборот, чем больше напряжение, тем больше сила тока. Это соотношение и называется законом Ома. Согласно этому закону, напряжение в 1 В создает силу тока в 1 А на сопротивлении в 1 Ом. В математической форме закон Ома выглядит следующим образом: E^IxR, где Е— это электродвижущая сила (другое название напряжения), 7 — сила тока ("интенсивность" движения электронов), R— сопротивление. Таким образом, если мы знаем какие-нибудь две из этих величин, то с помощью закона Ома можем найти третью. Например, если нам известны напряжение и сила тока, а требуется найти сопротивление, тогда воспользуемся формулой R=E/I. А если

Что такое High-end и Hi-fi?

нужно определить силу тока по напряжению и сопротивлению, то следует использовать соотношение
1

=Е/К

А теперь давайте нанесем числовые значения на нашу схему (рис. Б-2). Пусть напряжение равно 10 В, а сопротивление — 100 Ом. Какова сила тока в резисторе? Используем соотношение I=E/R, то есть разделим 10 на 100 и получим 0,1 А или 100 миллиампер (100 мА). Если сопротивление увеличить в два раза, сила тока уменьшится вдвое. Напряжение, сила тока и сопротивление связаны линейной зависимостью.

Существует еще одно понятие, которое нам понадобится для знакомства с аудиосистемами — мощность. Мощность — это количество работы, совершенное напряжением и силой тока в единицу времени и выраженное в ваттах. Мощность равна произведению напряжения на силу тока или Р

=1хЕ.
На резисторе мощность выделяется в виде тепла. Резистор называют также нагрузкой. Вернемся к нашей схеме на рис. Б-2 и вычислим мощность, выделяющуюся на сопротивлении. Итак, величина напряжения на сопротивлении составляет 10 В, а сила тока — 0,1 А. Умножая напряжение на силу тока, мы определим, что мощность, выделившаяся на резисторе, равна 1 ватту (1 Вт). И вновь зависимость между мощностью, напряжением и силой тока имеет линейный характер.

Что такое High-end и Hi-fi?

Выходная мощность усилителя равна произведению выходного напряжения на силу тока в нагрузке. Эта величина показывает, какое напряжение усилитель может развить на нагрузке (например, на громкоговорителе) и какой силы ток он может пропустить через нагрузку. Проходя через звуковую катушку головки громкоговорителя, ток заставляет диффузор двигаться, создавая звуковые волны.

Идеальный усилитель удвоит мощность при уменьшении сопротивления нагрузки в два раза — ведь сила тока удвоится при неизменном напряжении. А из закона Ома мы знаем, что если сила тока увеличилась вдвое, а напряжение осталось неизменным, то мощность также увеличится в два раза. Усилитель,

выходное напряжение которого не зависит от сопротивления нагрузки, называется идеальным источником напряжения. Большинство усилителей, однако, не в состоянии поддерживать одинаковое напряжение на нагрузке и с низким, и с высоким сопротивлением. У таких усилителей мощность, поступающая на громкоговоритель при уменьшении сопротивления, становится меньше, чем у идеального источника напряжения. При снижении сопротивления нагрузки усилитель может также ограничивать ток, что снижает мощность, подаваемую в нагрузку.