Ohm's Law Calculator

De geschiedenis en ontdekking

Ohm's Wet werd ontdekt door de Duitse natuurkundige Georg Simon Ohm in 1827 en gepubliceerd in zijn boek"The Galvanic Chain, Mathematically Worked Out". Despite being one of the most fundamental principles in electrical engineering today, Ohm's work was initially met with criticism and rejection. The German Minister of Education at the time even considered Ohm's findings as "heresies" and claimed that a physicist who taught such concepts was "unworthy to teach science."

Voor Ohm, in 1781, voerde Henry Cavendish experimenten uit met Leyden potten maar publiceerde nooit zijn bevindingen. Het was pas in 1841 dat Ohm erkenning kreeg voor zijn werk toen de Royal Society in Londen hem de Copley-medaille overhandigde, en uiteindelijk in 1849, vijf jaar voor zijn dood, bereikte Ohm zijn droom om hoogleraar experimentele natuurkunde te worden aan de Universiteit van München.

Wetenschappelijke Stichting

Ohm's Wet beschrijft een fundamentele relatie in elektrische circuits: de elektrische stroom door een geleider is direct evenredig met de spanning erover, met de constante van evenredigheid is de weerstand. Deze relatie kan op drie gelijkwaardige manieren worden uitgedrukt:

Begrip op microscopisch niveau

In 1900 ontwikkelde Paul Drude het Drude model, dat uiteindelijk een wetenschappelijke verklaring gaf voor Ohms Wet op microscopisch niveau. Dit model beschrijft het gedrag van elektronen in een vaste geleider als vergelijkbaar met deeltjes in een gas, waarbij:

• Elektronen bewegen willekeurig binnen een rooster van stationaire atomen (ionen)
• Een toegepaste spanning creëert een elektrisch veld dat elektronen in een specifieke richting versnelt
• Elektronen botsen met atomen, verstrooien en randomiseren van hun beweging, omzetten van kinetische energie in warmte
• De gemiddelde driftsnelheid van elektronen, en dus de stroom, is evenredig met het elektrische veld (spanning)

De ontdekking van de kwantummechanica in de jaren twintig verfijnde dit beeld verder, waaruit blijkt dat elektronen bewegen in golven door kristalroosters en verstrooien onzuiverheden en defecten in plaats van de roosteratomen zelf.

Moderne toepassingen en belang

Ohm's Wet heeft bewezen ongelooflijk robuust te zijn, met toepassingen variërend van eenvoudige huishoudelijke circuits tot complexe elektronische apparaten. Het is geverifieerd om zelfs op atomaire schaal te werken, met experimenten tonen de wet houdt voor silicium draden zo klein als vier atomen breed en een atoom hoog.

Enkele van de historische innovaties die door de wet van Ohm mogelijk zijn:

• Telegrafie (midden 19e eeuw): Ingenieurs gebruikten Ohm's Wet om signaaloverdracht te optimaliseren over lange koperdraden
• Ontwikkeling van lichte bollen: Thomas Edison toegepast Ohm's principes om stroom door middel van filamenten te balanceren om praktische en langdurige gloeilampen te creëren
• Radiotechnologie: Vroege pioniers zoals Marconi gebruikten de Wet van Ohm om antennes, oscillatoren en versterkers voor draadloze communicatie te ontwerpen
• Vacuümbuizen en -versterkers: De eerste elektronische versterkers vertrouwden op het begrijpen van de relatie tussen spanning, stroom en weerstand
• Vroege computers: Het beheren van duizenden elektrische aansluitingen in machines zoals ENIAC zou onmogelijk zijn geweest zonder de wet van Ohm

Beperkingen en uitbreidingen

Hoewel opmerkelijk nuttig, Ohm's Wet heeft beperkingen:

• Het is alleen van toepassing op weerbestendige materialen en niet alle materialen zijn ohmisch (volg Ohms Wet)
• Voor wisselstroomkringen met reactieve componenten (capacitors, smoorspoelen) moet het meer algemene begrip impedantie worden gebruikt
• Alle materialen zullen afbreken onder voldoende sterke elektrische velden
• Temperatuurveranderingen kunnen de weerstand beïnvloeden, waardoor de wet complexer wordt om in de praktijk toe te passen

Voor modern elektronisch ontwerp blijft Ohm's Wet een van de basisprincipes die in alles gebruikt worden, van eenvoudig circuitontwerp tot de meest geavanceerde elektronische apparaten, waardoor het een hoeksteen is van elektrotechniek en natuurkunde.

Ohm's Wet is een fundamenteel principe in elektrotechniek dat de relatie beschrijft tussen spanning, stroom en weerstand in een elektrisch circuit.

Om de Wet van Ohm te berekenen, volg deze stappen:

1. 1
   Identificeer welke twee waarden u kent (spanning, stroom of weerstand)
2. 2
   Gebruik de juiste formule om de derde waarde te vinden
3. 3
   Bereken vermogen met P = V × I

Vermogen in een stroomkring kan worden berekend met behulp van een van deze gelijkwaardige formules: