مقدمة في قانون أوم:
قانون أوم إنها نقطة البداية لفهم الأساسيات الأساسية للكهرباء. من وجهة النظر هذه ، من المهم تحليل بيان قانون أوم بطريقة نظرية عملية. نظرًا لخبرتنا في هذا المجال ، فإن تحليل هذا القانون يسمح لنا بتحقيق حلم أي موظف متخصص في المنطقة: العمل أقل والأداء أكثر ، لأنه من خلال التفسير الصحيح يمكننا اكتشاف وتحليل الأعطال الكهربائية. خلال هذه المقالة سوف نتحدث عن أهميتها وأصلها واستخدام التطبيقات وسرها لفهمها بشكل أفضل.¿من اكتشف قانون أوم؟
جورج سيمون أوم (إرلانغن، بافاريا؛ 16 مارس 1789 - ميونيخ، 6 يوليو 1854) كان عالم فيزياء ورياضيات ألماني ساهم بقانون أوم في نظرية الكهرباء.[1] اشتهر أوم بإجراء دراسة وتفسير العلاقة بين شدة التيار الكهربائي وقوته الدافعة الكهربائية ومقاومته، حيث صاغ في عام 1827 القانون الذي يحمل اسمه والذي ينص على أن أنا = V / R.. سميت وحدة المقاومة الكهربائية ، أوم ، من بعده. [1] (انظر الشكل 1)
ماذا ينص قانون أوم؟
La قانون أوم يحدد: شدة التيار عبر دائرة كهربائية تتناسب طرديا مع الجهد أو الجهد (فرق الجهد V) وتتناسب عكسيا مع المقاومة الكهربائية التي تقدمها (انظر الشكل 2)فهم أن:
| كمية | رمز قانون أوم | وحدة القياس | دور | في حال كنت تتساءل: |
|---|---|---|---|---|
| توتر | E | فولت (V) | الضغط الذي يسبب تدفق الإلكترونات | E = القوة الدافعة الكهربائية أو الجهد المستحث |
| تيار | I | أمبير (أ) | شدة التيار الكهربائي | أنا = الشدة |
| مقاومة | R | أوم (Ω) | مثبط التدفق | Ω = الحرف اليوناني أوميغا |
- E= فرق الجهد الكهربائي أو القوة الدافعة الكهربائية "الفصل الدراسي القديم" (فولت "V").
- I= شدة التيار الكهربائي (أمبير "أمبير")
- R= المقاومة الكهربائية (أوم "Ω")
ما هو قانون أوم ل؟
هذا هو أحد الأسئلة الأكثر إثارة للاهتمام التي يطرحها طلاب الكهرباء / الإلكترونيات على أنفسهم ، حيث نقترح أن تفهمها جيدًا قبل المتابعة أو التقدم في موضوع آخر. دعنا نحللها خطوة بخطوة: المقاومة الكهربائية: إنها معارضة تدفق التيار الكهربائي عبر موصل. التيار الكهربائي: إنه تدفق الشحنة الكهربائية (الإلكترونات) الذي يمر عبر موصل أو مادة. التدفق الحالي هو مقدار الشحنة لكل وحدة زمنية ، ووحدة قياسها هي الأمبير (Amp). فرق الجهد الكهربائي: إنها كمية فيزيائية تحدد الفرق في الجهد الكهربائي بين نقطتين. يمكن تعريفه أيضًا على أنه العمل لكل وحدة شحنة يبذلها المجال الكهربائي على جسيم مشحون لنقله بين موضعين محددين. وحدة قياسها هي Volt (V).اختتام
قانون أوم إنها أهم أداة لدراسة الدوائر الكهربائية وأساس أساسي لدراسات وظائف الكهرباء والإلكترونيات على جميع المستويات. إن تكريس الوقت لتحليلها ، في هذه الحالة التي تم تطويرها في هذه المقالة (في أقصى حدودها) ، أمر ضروري لفهم وتحليل أسرار استكشاف الأخطاء وإصلاحها.
حيث يمكننا أن نستنتج وفقًا لتحليل قانون أوم:
- كلما زاد فرق الجهد (V) وانخفضت المقاومة (Ω): زادت شدة التيار الكهربائي (Amp).
- فرق جهد أقل (V) ومقاومة أعلى (Ω): شدة تيار كهربائي أقل (Amp).
تمارين لفهم قانون أوم وتطبيقه
ممارسة 1
تطبيق قانون أوم في الدائرة التالية (الشكل 3) مع المقاومة R1 = 10 Ω وفرق الجهد E1 = 12V مع تطبيق قانون أوم ، تكون النتيجة: I = E1 / R1 I = 12V / 10 Ω I = 1.2 Amp.
تحليل قانون أوم (مثال 1)
لتحليل قانون أوم ، سننتقل تقريبًا إلى Kerepakupai Merú أو Angel Falls (Kerepakupai Merú بلغة السكان الأصليين في بيمون ، والتي تعني "القفز من أعمق مكان") ، وهو أعلى شلال في العالم ، بارتفاع 979 م (807 م من السقوط المستمر) ، نشأت في أويانتبوي. تقع في حديقة Canaima الوطنية ، بوليفار ، فنزويلا [2]. (انظر الشكل 4)
- الارتفاع المتتالي هو فرق الجهد.
- عوائق المياه في الخريف كمقاومة.
- معدل تدفق الماء للشلال مثل شدة التيار الكهربائي
تمرين 2:
في المكافئ الظاهري ، نقدر دائرة على سبيل المثال من الشكل 5:
تحليل قانون أوم (مثال 2)
الآن في هذه المحاكاة الافتراضية ، على سبيل المثال ، إذا انتقلنا إلى شلال آخر على سبيل المثال: شلالات إجوازو ، على الحدود بين البرازيل والأرجنتين ، في Guaraní Iguazú تعني "المياه الكبيرة" ، وهو الاسم الذي يطلقه السكان الأصليون في المخروط الجنوبي أعطت أمريكا النهر الذي يغذي أكبر الشلالات في أمريكا اللاتينية ، واحدة من عجائب الدنيا. ومع ذلك ، في الصيف الأخير واجهوا مشاكل في تدفق المياه. [3] (انظر الشكل 6)
تمرين 3:
حيث نفترض أن هذا التحليل الافتراضي هو E1= 100V و R1=1000 Ω (انظر الشكل 7) أنا = E1 / R1 أنا = 100V / 1000 Ω أنا = 0.1 أمبير.
تحليل قانون أوم (مثال 3)
في هذا المثال ، قد يسأل بعض قرائنا ، وما هو التحليل إذا تحسنت الظروف البيئية في شلال إجوازو (والذي نأمل أن يكون كذلك ، مع تذكر أن كل شيء في الطبيعة يجب أن يكون له توازن). في التحليل الافتراضي ، نفترض أن مقاومة الأرض (لمرور التدفق) من الناحية النظرية ثابتة ، وسيكون E هو فرق الجهد المتراكم عند المنبع حيث سيكون لدينا نتيجة لذلك تدفق أكبر أو في شدة المقارنة الحالية (I ) ، على سبيل المثال: (انظر الشكل 8)
تمرين 4:
وفقًا لقانون أوم ، إذا قمنا بزيادة فرق الجهد أو تراكمت قوتها الدافعة الكهربائية أعلى ، مع الحفاظ على المقاومة ثابتة E1 = 700V و R1 = 1000 (انظر الشكل 9)- أنا = E1 / R1
- أنا = 700V / 1000 Ω
- أنا = 0.7 أمبير
تحليل قانون أوم لفهم أسراره
عندما يبدأ المرء في دراسة قانون أوم ، يتساءل الكثيرون كيف يمكن أن يكون لمثل هذا القانون البسيط نسبيًا أي أسرار؟ في الواقع ليس هناك سر إذا قمنا بتحليله بالتفصيل في أقصى حدوده. بعبارة أخرى ، يمكن أن يؤدي عدم تحليل القانون بشكل صحيح ، على سبيل المثال ، إلى تفكيك دائرة كهربائية (سواء في الممارسة العملية ، في جهاز ، حتى على المستوى الصناعي) عندما يمكن أن يكون فقط كبلًا أو موصلًا تالفًا. سنقوم بتحليل كل حالة على حدة:الحالة 1 (دائرة مفتوحة):
- أنا = E1 / R.
- أنا = 10V / ∞ Ω
الحالة 2 (الدائرة مختصرة):
- أنا = E1 / R.
- أنا = 10V / 0 Ω
الحالة 3 (فشل التوصيل أو الأسلاك)
إذا كنا نخشى في الدائرة الكهربائية أن يكون مصدر الطاقة E1 = 10V و R1 = 10 Ω يجب أن يكون لدينا بموجب قانون أوم ؛تمرين 5:
- أنا = E1 / R1
- أنا = 10V / 10 Ω
- أنا = 1 أمبير
- VR1 = I x R1
- حيث أنا = 0 أمبير
- نخشى VR1 = 0 أمبير × 10 Ω = 0 فولت
الآن إذا وضعنا الفولتميتر بالتوازي مع السلك التالف ، فسنحصل على جهد مصدر الطاقة ، لماذا؟
بما أن أنا = 0 أمبير ، المقاومة R1 (ليس لديه معارضة من التيار الكهربائي الذي يخلق أرضًا افتراضية) حيث قمنا بالفعل بتحليل VR1 = 0V لذلك لدينا في الكبل التالف (في هذه الحالة) جهد مصدر الطاقة.- V (السلك التالف) = E1 - VR1
- V (السلك التالف) = 10 V - 0 V = 10V
يمكن أن تخدمك:
المراجع:[1] [2] [3]