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Loi d'Ohm

Storyboard

Lorsquun champ est appliqué à une charge, il génère une force. Cette force, en agissant le long dun chemin, donne naissance à une énergie potentielle. Si cette énergie potentielle est exprimée en termes de champ électrique, elle devient l'énergie potentielle par unité de charge, connue sous le nom de potentiel électrique.

Le potentiel électrique induit le déplacement des charges, créant un flux appelé courant électrique. La magnitude de ce courant dépend à la fois du potentiel électrique appliqué et de la résistance du matériau à travers lequel les charges se déplacent, communément appelé conducteur.

La relation résultante entre le potentiel électrique, le courant et la résistance est décrite par la célèbre loi dOhm.

>Modèle

ID:(815, 0)



Mécanismes

Iframe

>Top



Code
Concept

Mécanismes

ID:(16003, 0)



Résistance et chaleur

Image

>Top


El calor hace que los átomos oscila con una mayor amplitud dificultando el avance de los electrones:

ID:(11761, 0)



Modèle

Top

>Top



Paramètres

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS
$e$
e
Charge électronique
C
$c$
c
Concentration de charge
1/m^3
$S$
S
Espace conducteur
m^2
$L$
L
Longueur du pilote
m
$m_e$
m_e
Masse électronique
kg
$R$
R
Résistance
Ohm
$\rho_e$
rho_e
Résistivité
Ohm m

Variables

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS
$a$
a
Accélération des charges sur le conducteur
m/s^2
$E$
E
Champ électrique
V/m
$I$
I
Courant
A
$\Delta\varphi$
Dphi
Différence potentielle
V
$\Delta Q$
DQ
Elément de charge
C
$\Delta t$
Dt
Temps écoulé
s
$\tau$
tau
Temps entre les collisions
s
$v_{max}$
v_max
Vitesse maximum
m/s
$\bar{v}$
v_m
Vitesse moyenne des charges
m/s

Calculs


D'abord, sélectionnez l'équation: à , puis, sélectionnez la variable: à

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Variable Donnée Calculer Cible : Équation À utiliser




Équations

#
Équation

$ a =\displaystyle\frac{ e E }{ m_e }$

a = e * E / m_e


$ \Delta\varphi = R I $

Dphi = R * I


$ \Delta\varphi =\displaystyle\frac{2 m_e }{ e ^2 \tau c }\displaystyle\frac{ L }{ S } I $

Dphi =(2 * m_e /( e ^2* tau * c ))*( L / S )* I


$ E =\displaystyle\frac{ \Delta\varphi }{ L }$

E = Dphi / L


$ I =\displaystyle\frac{ \Delta Q }{ \Delta t }$

I = DQ / Dt


$ I = e S c \bar{v} $

I = e * S * c * v_m


$ I =\displaystyle\frac{ e ^2 E }{2 m_e } \tau c S $

I = e ^2* E * tau * c * S /(2* m_e )


$ R = \rho_e \displaystyle\frac{ L }{ S }$

R = rho_e * L / S


$ \rho_e =\displaystyle\frac{2 m_e }{ e ^2 \tau c }$

rho_e =2* m_e /( e ^2* tau * c )


$ v_{max} =\displaystyle\frac{ e E }{ m_e } \tau $

v_max =( e * E/ m_e )* tau

ID:(16002, 0)



Corriente

Équation

>Top, >Modèle


Lorsque des charges électriques se déplacent, il est possible de définir une quantité A elément de charge ($\Delta Q$), qui représente la quantité de charge traversant une section pendant un intervalle de temps le temps écoulé ($\Delta t$). Cette quantité est liée à Une courant ($I$) et est définie par l'expression suivante :

$ I =\displaystyle\frac{ \Delta Q }{ \Delta t }$

$I$
Courant
$A$
5483
$\Delta Q$
Elément de charge
$C$
9668
$\Delta t$
Temps écoulé
$s$
5103

ID:(10401, 0)



Campo en el conductor

Équation

>Top, >Modèle


Le champ électrique ($E$) est généré par a différence potentielle ($\Delta\varphi$) entre deux électrodes, séparées par une distance de un longueur du pilote ($L$). Cette valeur peut être calculée à laide de lexpression suivante :

$ E =\displaystyle\frac{ \Delta\varphi }{ L }$

$E$
Champ électrique
$V/m$
5464
$\Delta\varphi$
Différence potentielle
$V$
5477
$L$
Longueur du pilote
$m$
5206

ID:(3838, 0)



Accélération des électrons

Équation

>Top, >Modèle


Le champ électrique ($E$), associé à A charge électronique ($e$), génère une force qui, à travers a masse électronique ($m_e$), aboutit à A accélération des charges sur le conducteur ($a$). Cette relation peut être exprimée comme suit :

$ a =\displaystyle\frac{ e E }{ m_e }$

$a$
Accélération des charges sur le conducteur
$m/s^2$
5469
$E$
Champ électrique
$V/m$
5464
$e$
Charge électronique
1.60217662e-19
$C$
5471
$m_e$
Masse électronique
9.10938356e-31
$kg$
5470

ID:(3843, 0)



Velocidad máxima del electrón

Équation

>Top, >Modèle


En un temps entre les collisions ($\tau$), l'électron est accéléré par le champ électrique ($E$), en combinaison avec a charge électronique ($e$) et a masse électronique ($m_e$), jusqu'à atteindre a vitesse maximum ($v_{max}$). Ce processus est décrit par la relation suivante :

$ v_{max} =\displaystyle\frac{ e E }{ m_e } \tau $

$E$
Champ électrique
$V/m$
5464
$e$
Charge électronique
1.60217662e-19
$C$
5471
$m_e$
Masse électronique
9.10938356e-31
$kg$
5470
$\tau$
Temps entre les collisions
$s$
5472
$v_{max}$
Vitesse maximum
$m/s$
5473

ID:(3836, 0)



Courant microscopique

Équation

>Top, >Modèle


A courant ($I$) peut être calculé en considérant des électrons avec une concentration de charge ($c$) et a charge électronique ($e$), se déplaçant à Une vitesse moyenne des charges ($\bar{v}$) à travers une espace conducteur ($S$). Cette relation sexprime comme suit :

$ I = e S c \bar{v} $

$e$
Charge électronique
1.60217662e-19
$C$
5471
$c$
Concentration de charge
$1/m^3$
5474
$I$
Courant
$A$
5483
$S$
Espace conducteur
$m^2$
5475
$\bar{v}$
Vitesse moyenne des charges
$m/s$
8505

ID:(10400, 0)



Courant en fonction du champ électrique

Équation

>Top, >Modèle


A courant ($I$) peut être calculé à partir de le champ électrique ($E$), en combinaison avec a charge électronique ($e$), a concentration de charge ($c$), a masse électronique ($m_e$), le temps entre les collisions ($\tau$) et a espace conducteur ($S$), en utilisant la relation suivante :

$ I =\displaystyle\frac{ e ^2 E }{2 m_e } \tau c S $

$E$
Champ électrique
$V/m$
5464
$e$
Charge électronique
1.60217662e-19
$C$
5471
$c$
Concentration de charge
$1/m^3$
5474
$I$
Courant
$A$
5483
$S$
Espace conducteur
$m^2$
5475
$m_e$
Masse électronique
9.10938356e-31
$kg$
5470
$\tau$
Temps entre les collisions
$s$
5472

ID:(3837, 0)



Ley de Ohm microscopica

Équation

>Top, >Modèle


Si a courant ($I$) est exprimé en utilisant a différence potentielle ($\Delta\varphi$) au lieu de le champ électrique ($E$), on obtient la forme microscopique de la loi d'Ohm. Cette équation implique a charge électronique ($e$), a concentration de charge ($c$), a masse électronique ($m_e$), le temps entre les collisions ($\tau$), a espace conducteur ($S$) et le longueur du pilote ($L$), à travers la relation suivante :

$ \Delta\varphi =\displaystyle\frac{2 m_e }{ e ^2 \tau c }\displaystyle\frac{ L }{ S } I $

$e$
Charge électronique
1.60217662e-19
$C$
5471
$c$
Concentration de charge
$1/m^3$
5474
$I$
Courant
$A$
5483
$\Delta\varphi$
Différence potentielle
$V$
5477
$S$
Espace conducteur
$m^2$
5475
$L$
Longueur du pilote
$m$
5206
$m_e$
Masse électronique
9.10938356e-31
$kg$
5470
$\tau$
Temps entre les collisions
$s$
5472

ID:(3839, 0)



Resistividad especifica

Équation

>Top, >Modèle


À partir de la forme microscopique de la loi d'Ohm, on peut identifier un facteur spécifique au matériau du conducteur. Cela permet de définir a résistivité ($\rho_e$) en fonction de a charge électronique ($e$), a concentration de charge ($c$), a masse électronique ($m_e$) et le temps entre les collisions ($\tau$), en utilisant la relation suivante :

$ \rho_e =\displaystyle\frac{2 m_e }{ e ^2 \tau c }$

$e$
Charge électronique
1.60217662e-19
$C$
5471
$c$
Concentration de charge
$1/m^3$
5474
$m_e$
Masse électronique
9.10938356e-31
$kg$
5470
$\rho_e$
Résistivité
$Ohm m$
5484
$\tau$
Temps entre les collisions
$s$
5472

ID:(3840, 0)



Resistencia

Équation

>Top, >Modèle


En utilisant a résistivité ($\rho_e$) ainsi que les paramètres géométriques le longueur du pilote ($L$) et a espace conducteur ($S$), a résistance ($R$) peut être défini à travers la relation suivante :

$ R = \rho_e \displaystyle\frac{ L }{ S }$

$S$
Espace conducteur
$m^2$
5475
$L$
Longueur du pilote
$m$
5206
$R$
Résistance
$Ohm$
5485
$\rho_e$
Résistivité
$Ohm m$
5484

ID:(3841, 0)



La loi d'Ohm

Équation

>Top, >Modèle


La loi d'Ohm traditionnelle établit une relation entre a différence potentielle ($\Delta\varphi$) et a courant ($I$) via a résistance ($R$), en utilisant l'expression suivante :

$ \Delta\varphi = R I $

$I$
Courant
$A$
5483
$\Delta\varphi$
Différence potentielle
$V$
5477
$R$
Résistance
$Ohm$
5485

ID:(3214, 0)