Закон Ома считается одним из тех законов, незнание которого автоматически лишает человека гордого звания электрика. И хотя не так часто приходится применять его в жизни, но именно в нём заложена вся квинтэссенция электротехники.
Когда у простого человека спрашивают закон Ома, чаще всего от отвечает языком зазубренных ещё в школе формул: У равно И на Р, то ли умножить, то ли разделить. Не так должен поступать электрик, даже если в его голову эта формула впечатана жизнью. Электрика должно охватить чувство прикосновения к фундаменту, к основам, к первоистокам. И сформулировать закон Ома он просто обязан в естественной формулировке, где есть причина и следствие.
Ведь что такое ток? Это направленное движение заряженных частиц. Почему они движутся? Потому что существует разность потенциалов, и как шарики с горки, они движутся от большего потенциала к меньшему*. А по пути они сталкиваются с хаотически движущимися или колеблющимися на месте остальными частицами, которые, грубо говоря, замедляют их движение. В этом предложении, собственно, и все параметры передачи электрической энергии.
И так как даже в самом названии «электрический ток» звучит параметр «ток», то с него и следует начать. Ток в цепи тем больше, чем больше разность потенциалов и чем меньше сопротивление ему, причём так как других участников процесса нет, то все происходит линейно: ток в цепи прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению.
Далее уже следуют уточнения, то ли это полная цепь, то ли участок, то ли напряжение, то ли ЭДС, но всё это частности.
Справедливости ради нужно заметить, что и обратная формулировка тоже корректна и имеет право на жизнь. Ведь электрическая энергия где-то возникает, и там нет разности потенциалов. Напротив, определённые силы: магнитные, химические, - заставляют заряженные частицы двигаться в одну сторону, вызывая ток и создавая разность потенциалов.
Кроме того, когда мы смотрим на некий проводник, по которому течёт электрический ток, то столкновение токовых частиц с неподвижными не влияет на величину тока, а уменьшает напряжение, напряжение как бы падает, и при том тем больше, чем больше ток и сопротивление, это то самое падение напряжение, которое прямо пропорционально и току, и сопротивлению, т.е. U=I*R. Всё-таки умножить! Но это падение напряжения – всё же наблюдаемое, которое можно экспериментально пощупать, измерить, но не имеющее физического смысла для обычного проводника. Всё-таки не увеличение тока в проводнике приводит к большему падению напряжения, а увеличившееся напряжение во всей цепи приводит к увеличению падения напряжения на её участке, и одновременно к увеличению тока.
Одно только сопротивление остаётся до поры до времени некой константой, сторонним наблюдателем этих причинно-следственных отношений между током и напряжением. Но столкновение частиц не проходит бесследно, температура проводника возрастает, что приводит к увеличению сопротивления, и закон Ома становится нелинейным, но это уже совсем другая история.