Охмов закон на отвореном језику

Историја референца

Година открића је Охмов закон - 1826. немачки научник Георг Ом. Емпиријски је одредио и описао закон о односу снаге струје, напона и врсте проводника. Касније се испоставило да трећа компонента није ништа друго до отпор. Потом је овај закон назван у част откривача, али закон се ту није зауставио, добио је име по свом имену и физичкој величини, као почаст његовом раду.

Вредност у којој се мери отпор названа је по Георгу Охму. На пример, отпорници имају две главне карактеристике: снага у ватима и отпор - мерна јединица у Охима, кило-охима, мегаохмима итд.

Охмов закон за одсек ланца

Охмов закон за део кола може се користити за описивање електричног круга који не садржи ЕМФ. Ово је најједноставнији облик снимања. То изгледа овако:

И = У / Р

Где је И струја, измерена у Амперама, У је напон у волтима, Р је отпор у Охма.

Ова формула нам говори да је струја директно пропорционална напону и обрнуто пропорционална отпору - то је тачна формулација Охмовог закона. Физичко значење ове формуле је описивање зависности струје кроз пресек кола са познатим отпором и напоном.

Пажња!Ова формула важи за једносмерну струју, за наизменичну струју има мале разлике, на то ћемо се вратити касније.

Поред односа електричних величина, овај облик нам говори да је граф струје наспрам напона у линеарном стању и да је задовољена једначина функције:

ф (к) = ки или ф (у) = ИР или ф (у) = (1 / Р) * И

Охмов закон за један круг користи се за израчунавање отпора отпорника у дијелу круга или за одређивање струје кроз њега код познатог напона и отпора. На пример, имамо отпор Р са отпором 6 ома, на његове терминале се примењује напон од 12 В. Морате сазнати која струја ће тећи кроз њега. Израчунајте:

И = 12 В / 6 Охма = 2 А

Идеалан проводник нема отпора, међутим, због структуре молекула материје од које се састоји, свако проводљиво тело има отпор. На примјер, то је довело до преласка са алуминијумске на бакрене жице у кућним електричним мрежама.Отпорност бакра (Охм по дужини од 1 метра) мања је од алуминијума. У складу с тим, бакарне жице мање греју, подносе велике струје, што значи да можете користити жицу мањег пресека.

Други пример - спирале грејних уређаја и отпорника имају велики отпор, јер израђени су од разних метала високе отпорности, као што су нхром, кантал итд. Када се носачи набоја крећу кроз проводник, сударају се са честицама у кристалној решетки, као резултат тога ослобађа се енергија у облику топлоте и проводник се загрева. Што је већа струја - више судара - више грејања.

Да би се смањило загревање, проводник се мора или скратити или повећати његова дебљина (површина попречног пресека). Ове информације се могу написати као формула:

Р_жица= ρ (Л / С)

Где је ρ отпорност Охм * мм²/ м, Л - дужина у м, С - површина попречног пресека.

Охмов закон за паралелни и серијски круг

Зависно од врсте везе, примећује се различит образац струје и расподјеле напона. За део серијског круга елемената, напон, струја и отпор налазе се по формули:

И = И1 = И2

У = У1 + У2

Р = Р1 + Р2

То значи да иста струја тече у кругу из произвољног броја повезаних елемената у низу. У овом случају, напон примењен на све елементе (збир пада напона) једнак је излазном напону извора напајања. Сваки елемент се засебно примењује са сопственом вредношћу напона и зависи од тренутне снаге и специфичног отпора:

У_е= И * Р_{елемент}

Отпор круга за паралелно повезане елементе израчунава се формулом:

И = И1 + И2

У = У1 = У2

1 / Р = 1 / Р1 + 1 / Р2

За мешана једињења, ланац се мора довести у еквивалентни облик. На пример, ако је један отпорник повезан са два паралелно повезана отпорника, прво израчунајте отпор паралелно повезаних. Добићете укупни отпор два отпорника и једноставно морате да га додате трећем, који је серијски повезан с њима.

Охмов закон за комплетан ланац

Комплетни круг захтева извор напајања. Идеалан извор напајања је уређај који има једну карактеристику:

• напон, ако је извор ЕМФ;
• јачина струје ако је извор струје;

Такав извор напајања може да испоручи било коју снагу са константним излазним параметрима. У стварном напајању постоје и параметри као што су снага и унутрашњи отпор. У ствари, унутрашњи отпор је имагинарни отпорник инсталиран у серији са извором емф.

Охмова формула за комплетан круг изгледа слично, али додат је унутрашњи отпор ИП-а. За комплетан круг напишите:

И = ε / (Р + р)

Где је ε ЕМФ у волтима, Р је отпорност на оптерећење, р је унутрашњи отпор извора напајања.

У пракси је унутрашњи отпор делић Охма, а код галванских извора значајно се повећава. Приметили сте то када две батерије (нове и мртве) имају исти напон, али једна од њих производи потребну струју и исправно ради, а друга не ради, јер спушта се при најмањем оптерећењу.

Охмов закон у диференцијалном и интегралном облику

За хомогени део круга, горе наведене формуле важе, за нехомогени проводник потребно га је разбити на што је могуће краће сегменте тако да се промене његових димензија минимизирају унутар овог сегмента. То се назива Охмов закон у различитом облику.

Другим речима: густина струје директно је пропорционална чврстоћи и проводљивости за бесконачно мали део проводника.

У интегралном облику:

Охмов закон за наизменичну промену

При рачунању наизменичних кругова уместо концепта отпора уводи се концепт „импеданције“. Импеданса је означена словом З, укључује отпорност на оптерећење Р_а и реактанција Кс (или Р_р)То је због облика синусоидне струје (и струје било којег другог облика) и параметара индуктивних елемената, као и закона укључивања:

1. Струја у кругу са индуктивношћу не може се одмах променити.
2. Напон у кругу са капацитетом не може се одмах променити.

Тако струја почиње да заостаје или је испред напона, а укупна снага се дели на активну и реактивну.

У = И * З

Икс_Л и Кс_Ц Да ли су реактивне компоненте оптерећења.

С тим у вези се уводи вредност цос Φ:

Овде је К реактивна снага услед наизменичне наизменичне струје и индуктивно-капацитивних компоненти, П је активна снага (додељена активним компонентама), С је привидна снага, јер је Φ фактор снаге.

Можда сте приметили да се формула и њено представљање крижају са питагорејском теоремом. То је заиста тако, а угао Ф зависи од тога колико је јака компонента оптерећења - што је већа, већа је. У пракси то доводи до чињенице да је струја која стварно тече у мрежи већа од оне која се узима у обзир у мерачу домаћинства, док предузећа плаћају пуном снагом.

У овом случају, отпор је представљен у сложеном облику:

Овде је ј имагинарна јединица, што је типично за сложени облик једначина. Мање се назива и, али у електротехници се такође наводи и ефективна вредност наизменичне струје, па је, да се не би збунили, боље користити ј.

Замишљена јединица је √-1. Логично је да нема таквог броја при скворању, што може резултирати негативним резултатом „-1“.

Како се сетити Охмовог закона

Да бисте запамтили Охмов закон, можете запамтити формулације једноставним речима као што су:

Што је напон већи, већа је струја, већи је отпор, мања је и струја.

Или користите мнемонске слике и правила. Први је приказ Охмовог закона у облику пирамиде - кратко и јасно.

Мемонско правило је поједностављени приказ концепта за његово једноставно и лако разумевање и проучавање. Може бити вербално или графички. Да бисте правилно пронашли праву формулу, прстом затворите жељену вредност и добијете одговор у облику рада или квоцијента. Ево како то функционише:

Други је карикирани перформанс. Овде је приказано: што више Охм покушава, теже постаје Ампере и више Волта - лакше Ампере пролази.

На крају, препоручујемо вам да погледате користан видео који објашњава Охмов закон и његову примену једноставним речима:

Охмов закон један је од основних начина електротехнике, а без његовог знања већина је израчунавања немогућа. А у свакодневном послу често се морају превести ампера до киловата или отпором да се одреди струја. Апсолутно није неопходно разумети његов закључак и порекло свих количина - али коначне формуле су потребне за развој. Закључно, желим напоменути да међу електричарима постоји стара стриповска пословица:"Не знам Ом - седи код куће."А ако у свакој шали постоји удео истине, онда је овај удео истине 100%. Научите теоријске темеље ако желите постати професионалац у пракси, а остали чланци са наше веб странице ће вам помоћи у томе.