اهم ، ولت ، آمپر
قانون اُهم که به نام کاشف آن جرج اهم نام گذاری شده‌است، بیان می‌دارد که نسبت اختلاف پتانسیل (یا افت ولتاژ) بین دو سر یک هادی (و مقاومت) به جریان عبور کننده از آن به شرطی که دما ثابت بماند، مقدار ثابتی است:
که در آن V ولتاژ و I جریان است. این معادله منجر به یک ثابت نسبی R میشود که مقاومت الکتریکی آن وسیله نامیده میشود. این قانون تنها برای مقاومتهایی صادق است که مقاومت شان به ولتاژ اعمالی دو سرشان وابسته نباشد که به این مقاومت‌ها مقاومت‌های اهمی یا ایده آل یا وسیله‌های اهمی گفته میشود. خوشبختانه شرایطی که در آن قانون اهم صادق است، بسیار عمومی است.(قانون اهم هیچگاه برای ابزارهای دنیای واقعی کاملاً دقیق نیست چرا که هیچ ابزار واقعی وجود ندارد که یک ابزار اهمی باشد). معادله V / I = R حتی برای ابزارهای غیر اهمی هم صادق است اما در آن صورت دیگر مقاومت R یک مقدار ثابت نیست و به مقدار V وابسته‌است. برای اینکه بررسی کنیم که آیا ابزاری اهمی است یا نه، می‌توان V را بر حسب I رسم کرد و نمودار بدست آمده را با خط مستقیمی که از مبدا می‌گذرد مقایسه کرد. معادله قانون اهم اغلب بصورت:
بیان میشود چرا که این معادله صورتی است که اکثر اوقات همراه مقاومت‌ها بکار برده میشود. فیزیکدانان اغلب فرم میکروسکوپیک قانون اهم را استفاده می‌کنند:
که در آن j چگالی جریان (جریان عبوری از واحد حجم)، & هدایت و E میدان الکتریکی است. و در واقع فرمی است که اهم قانونش را بیان کرد. فرم عمومی که در طراحی مدارات بکار می‌رود، نسخه ماکروسکوپیک متوسط گیری شده فرم اصلی است. دانستن این مطلب مهم است که قانون اهم یک قانون گرفته شده از ریاضیات نیست ولی بخوبی توسط شواهد تجربی تایید میشود. گاهی اوقات هم قانون اهم به هم می‌خورد چرا که این قانون بسیار ساده سازی شده‌است. منشا اصلی به وجود آمدن مقاومت در مواد در برابر جریان الکتریکی را می‌توان عیب‌ها، ناخالصی‌های مواد و این واقعیت که الکترون‌ها خودشان اتم‌ها را به این طرف و آن طرف می‌زنند، دانست. وقتی که دمای فلز افزایش می‌یابد، عامل سوم نیز افزایش می‌یابد بنابراین، وقتی که یک جسم به علت عبور جریان الکتریکی از آن گرم میشود، مانند رشته داخل حباب لامپ، مقاومتش افزایش می‌یابد.
آیا تاکنون تصمیم داشته اید که یک دستگاه الکتریکی 220 ولت نظیر رادیو ضبط یا لامپ روشنائی 220 ولت را در مسیر جاده یا پیک نیک توسط باتری اتومبیل روشن کنید ؟
آری . . . این مدار شما را در این امر یاری میدهد و توسط آن می توانید 12 ولت مستقیم اتومبیل را به 220 ولت متناوب تبدیل کنید . این اینورتور میتواند نیاز شما را از یک تا 1000 وات تامین نماید . وات خروجی مدار بستگی به آمپر ترانسفورماتور دارد . بطوری که با یک ترانسفورماتور حدود 5 آمپر ، توان مدار چیزی حدود 60 وات میباشد که برای روشن نمودن یک لامپ 60 وات معمولی کافی است.
در نصب دیودهای این مدار به نوار رنگی که بر روی بدنه آنها چاپ شده توجه کنید . این نوار رنگی باید بر نوار شکلهای روی فیبر منطبق شود .
خازنهای این کیت از نوع الکترولیت و دارای قطب مثبت و منفی میباشد . بر روی بدنه این خازنها قطب منفی مشخص شده و محل این پایه بر روی فیبر و در محل خازنها با علامت – مشخص شده است . لذا در نصب خازنها باید به پایه منفی آنها توجه شود .
ترانزیستورها هم باید چنان در مکانهایشان نصب شوند که طرف فلزی بدنه آنها بر روی قسمتی که با خط سفید ضخیم مشخص شده قرار گیرد .
آمپر
قانون کولن یکی از قوانین بنیادی در الکتروستاتیک است که از آن جهت محاسبه میدان الکتریکی حاصل از یک توزیع بار استفاده میشود. البته اگر تقارنی در مسئله وجود داشته باشد، در این صورت محاسبه میدان الکتریکی با استفاده از قانون گاوس راحت‌تر خواهد بود. قانون گاوس از نظر شکل ، نسبت به قانون کولن با معادلات دیگر الکترومغناطیس سازگارتر است و به ما اجازه میدهد که مسائل مربوط به میدان الکتریکی را در وضعیتهای با تقارن مناسب به آسانی و با دقت حل کنیم.
در مغناطیس هم وضع بر همین منوال است. میدان مغناطیسی ناشی از هر توزیع جریان را می‌توان با استفاده از قانون بیوساوار که هم ارز مغناطیسی قانون کولن است، محاسبه نمود. اما اگر به معادلات ماکسول مراجعه کنیم، چیزی تحت عنوان قانون بیوساوار در آنجا پیدا نمی‌کنیم، بلکه به جای آن قانون آمپر را ملاحظه می‌کنیم.
تاریخچه
قانون آمپر ، نخستین بار توسط آندره ماری آمپر (Andre Mari Amper) ، در سال 1775- 1835 پیشنهاد شد. همچنین یکای جریان الکتریکی در دستگاه SI نیز به نام آمپر است.