วัสดุบางชนิดโดยเฉพาะโลหะ ที่อุณหภูมิค่าหนึ่งความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้า J แปรผันโดยตรงกับ สนามไฟฟ้าในตัวนำที่ทำให้มีกระแสไฟฟ้าโดยมีค่าคงที่ของการแปรผันตรงเป็น σ ตามสมการ
σ คือ สภาพนำไฟฟ้า (Conductivity) ที่มีค่าขึ้นอยู่กับชนิดของตัวนำ
สนามไฟฟ้าเกิดขึ้นจากการที่มีความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างปลายทั้งสองของตัวนำ กระแสไฟฟ้าที่เกิด
ในตัวนำจึงมีค่าขึ้นอยู่กับค่าความต่างศักย์ระหว่างปลายของแท่งตัวนำ ถ้ากำหนดให้ ΔV เป็นความต่างศักย์
ระหว่างปลายทั้งสองข้างของตัวนำ ที่มีความยาว l และพื้นที่หน้าตัด A ความสัมพันธ์ระหว่างความต่างศักย์
กับสนามไฟฟ้าในตัวนำจะเป็น
จากสมการ 2.8 จะได้
จาก สมการจะได้ความสัมพันธ์ของความต่างศักย์ไฟฟ้ากับกระแสไฟฟ้าเป็น
ซึ่งจะเห็นว่าความต่างศักย์ระหว่างปลายทั้งสองของตัวนำแปรผันโดยตรงกับกระแสไฟฟ้าที่ผ่านตัวนำนั้น โดย
ค่าคงที่ของการแปรผันตรงเท่ากับ Aσ
l ซึ่งจะเห็นว่าขึ้นอยู่กับชนิดและลักษณะของตัวนำไฟฟ้า เราเรียก
ค่าคงที่นี้ว่า ความต้านทาน ( R ) มีหน่วยตามระบบเอสไอ เป็น โวลต์ต่อแอมแปร์ (Volt/A) โดย 1 Volt/A ถูกกำหนดให้เป็น 1 โอหม์ (Ω) ตามชื่อนักวิทยาศาสตร์ผู้ค้นพบได้แก่ Georg Simon Ohm และเรียกความสัมพันธ์ตามสมการ (2.11) นี้ว่า กฎของโอห์ม (Ohm’s law)
วัตถุใดมีสมบัติเป็นไปตามกฎของโอห์ม เรียกว่า Ohmic materials เช่นตัวนำโลหะ วัสดุที่ไม่เป็นไป
ตามกฎของโอห์ม เรียกว่า non – Ohmic materials เช่น สารกึ่งตัวนำ หลอดบรรจุแก็ส เป็นต้น
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น