Может ли кто-нибудь интуитивно объяснить мне закон Ома?

В дополнение к другим ответам, вот кое-что для интуиции:

Больше «давления»$V$(правильнее: более высокая разница «давления» с одной стороны на другую) требуется для поддержания потока$I$заряды постоянны, когда потоку сопротивляется$R$. Тонкая проволока имеет большее сопротивление, чем толстая.$R=\rho L/A$, аналог "узкого места" в пробке.

Подумайте о сантехнике для близкой аналогии. Напряжение — это то, насколько сильно вы нажимаете, а ток — это то, сколько течет. Соотношение пишется само собой: зачем вам получать больше или меньше потока от одного и того же насоса? Мера того, сколько усилий используется для получения потока (это имеет больше смысла, поскольку обратное: сколько потоков на единицу усилия) является интересным свойством, и оно определено так, чтобы точно соответствовать этому соотношению.

Проводимость - это то, сколько тока течет на единицу напряжения. Это определяется этим наблюдением. Закупорка, трение, сужение и тому подобное в трубе уменьшают поток при том же усилии. Например, узкая труба или изогнутый участок гофрированной трубы будут иметь более высокое сопротивление.

Вы смотрели на модель Друде ? Меня учили чему-то подобному еще в школе, и я запомнил это как интуитивный способ понимания.

Мы хотим понять, почему ток (скорость потока заряда) должен быть линейным с разностью потенциалов.

Идея Друде, как вы заметили, связана с трением.

Во-первых, ЭМ поле линейно по разности потенциалов. Это создает силу, действующую на электроны в проводнике.

Затем электроны ускоряются вместе с полем. Если бы их путь был беспрепятственным, они бы постоянно ускорялись. Вместо этого они «сталкиваются» с атомами в структуре проводника и «отскакивают» от них. В устойчивом состоянии скорость удельного импульса, передаваемого от отскоков, должна уравновешивать силу электромагнитного поля.

Ключевое наблюдение Друде состоит в том, что скорость электрона в момент столкновения будет прямо пропорциональна силе поля.

Пожалуйста, имейте в виду, что это всего лишь интуитивная модель, хотя она дает удивительное понимание, несмотря на то, что она довольно грубая.

Если вы создадите цепь с любым компонентом (не только резисторами), подключенным к источнику напряжения, вы обнаружите, что ток, протекающий через компонент, зависит от напряжения. В большинстве случаев, чем выше напряжение, тем выше ток, который вы получите.

И наоборот, вы можете спросить: какое напряжение требуется, чтобы через компонент прошел определенный ток? Опять же, это зависит от тока, который вы хотите пропустить через компонент. Для получения малых токов достаточно малых напряжений. Для больших токов нужны большие напряжения.

Это качественное наблюдение является общим для почти всех электрических компонентов. Но количественное изучение ситуации приведет к вопросу такого рода: сколько вольт мне нужно на ампер, чтобы через компонент протекал желаемый ток. Ответ зависит от компонента, а физическая величина называется сопротивлением.

Пример: резистор на два Ома. Два ома означают, что вам нужно два вольта на ампер. Итак, если вы хотите, чтобы через резистор проходило 10 ампер, вам нужно 20 вольт.

Если идти вглубь удельного сопротивления, то будет легко пройти через точку. Напряжение является причиной движения (потока) электронов, которые производят ток (заряд, деленный на время). Если у вас есть много электронов и атомов на пути (например, барьеры, например, когда вы бежите в толпе!) они уменьшают скорость потока заряда. Теперь ясно, что если барьеров больше (зависит от таких вещей, как геометрия, форма, материал), вы получите меньший ток.

Я всегда рассматривал это как аналогию с «падением потенциальной энергии».${M*g*H}$это потенциальная энергия массы, удерживаемой на расстоянии$H$выше земли. Если он упадет на полпути, то он будет иметь половину потенциальной энергии.

Если ток проходит через резистор, падение напряжения или «падение потенциальной энергии» равно$I*R$. Теперь у вас меньше «движущей силы», чтобы протолкнуть желаемый ток через следующий резистор, если он есть.

Другими словами, батарея может пропускать только определенное количество тока через существующую систему резисторов.

На этой иллюстрации используется труба, наполненная водой, чтобы представить провод, проводящий электричество.

Амперы, также известные как ток, можно рассматривать как объем воды, и они контролируются размером провода (или трубки здесь, представленного в омах, также известных как сопротивление). Вольты будут давлением воды или интенсивностью электричества.

Таким образом, размер провода ограничивает силу тока, так же как размер трубы ограничивает воду.