Какво е ЗАКОНЪТ НА ОМ? ➡️ Научете ЛЕСНО с упражнения

Въведение в закона на Ом:

Законът на Ом Това е отправна точка за разбиране на основните основи на електричеството. От тази гледна точка е важно да се анализира изложението на закона на Ом по практически теоретичен начин. Поради нашия опит в областта, анализът на този закон ни позволява дори да сбъднем мечтата на всеки специализиран персонал в областта: работете по-малко и изпълнявайте повече, тъй като с правилна интерпретация можем да откриваме и анализираме електрически повреди. В тази статия ще говорим за нейното значение, произход, използване на приложения и тайна за по-доброто й разбиране.

¿Кой е открил закона на Ом?

Георг Симон ом (Erlangen, Бавария; 16 март 1789-Мюнхен, 6 юли 1854) е немски физик и математик, който допринася закона на Ом за теорията на електричеството. [1]. Ом е известен с изучаването и интерпретирането на връзката между интензитета на електрически ток, неговата електромоторна сила и съпротивлението, формулирайки през 1827 г. закона, който носи неговото име, който гласи I = V / R. Единицата за електрическо съпротивление, ом, е кръстена на него. [1] (виж фигура 1)

Георг Саймън Ом и неговият закон на Ом (citeia.com) — Фигура 1 Георг Саймън Ом и неговият закон на Ом (https://citeia.com)

Какво гласи законът на Ом?

La Законът на Ом установява: Интензивността на тока, който преминава през електрическа верига, е право пропорционална на напрежението или напрежението (потенциална разлика V) и обратно пропорционална на електрическото съпротивление, което представя (вижте фигура 2)

Разбиране на това:

Размер	Символ на закона на Ом	Единица за измерване	роля	В случай, че се чудите:
напрежение	E	волт (V)	Налягане, което причинява потока на електроните	E = електродвижеща сила или индуцирано напрежение
поток	I	Ампер (А)	Интензитет на електрически ток	I = интензивност
Resistance	R	ом (Ω)	инхибитор на потока	Ω = гръцка буква омега

E= Електрически потенциална разлика или електродвижеща сила „стара школа“ (Volts „V“).
I= Интензитет на електрическия ток (Ампери „Amp.“)
R= Електрическо съпротивление (Ohms “Ω”)

Фигура 2; Формула на закона на Ом (https://citeia.com)

За какво е законът на Ом?

Това е един от най-интересните въпроси, които студентите по електричество/електроника от първи нива си задават, където ви предлагаме да го разберете много добре, преди да продължите или напреднете с друга тема. Нека го анализираме стъпка по стъпка: Електрическо съпротивление: Това е противопоставянето на протичането на електрически ток през проводник. Електрически ток: Това е потокът от електрически заряд (електрони), който преминава през проводник или материал. Потокът на ток е количеството заряд за единица време, като мерната му единица е Ampere (Amp). Електрическа потенциална разлика: Това е физическа величина, която количествено определя разликата в електрическия потенциал между две точки. Може също така да се определи като работата на единица заряд, упражнявана от електрическото поле върху заредена частица, за да се премести между две определени позиции. Неговата мерна единица е Волта (V).

Заключение

Законът на Ом Това е най-важният инструмент за изучаване на електрически вериги и фундаментална основа за изучаване на кариерите в областта на електричеството и електрониката на всички нива. Отделянето на време за неговия анализ, в този случай разработен в тази статия (в крайните си точки), е от съществено значение за разбирането и анализирането на тайните за отстраняване на неизправности.

Къде можем да заключим според анализа на закона на Ом:

Колкото по-голяма е потенциалната разлика (V) и колкото по-малко е съпротивлението (Ω): Колкото по-голяма е интензивността на електрическия ток (Amp).
По-ниска потенциална разлика (V) и по-високо съпротивление (Ω): По-малък интензитет на електрическия ток (Amp).

Упражнения за разбиране и прилагане на закона на Ом на практика

1 упражнение
2 упражнение
3 упражнение
4 упражнение
5 упражнение

1 упражнение

Прилагане на Законът на Ом В следната верига (фигура 3) със съпротивление R1= 10 Ω и потенциална разлика E1= 12V, прилагайки закона на Ом, резултатът е: I=E1/R1 I= 12V/10 Ω I = 1.2 Amp.

Фигура 3 Основна електрическа верига (https://citeia.com)

Анализ на закона на Ом (Пример 1)

За да анализираме закона на Ом, ние ще се преместим практически до Керепакупай Меру или Ангелските водопади (Керепакупай Меру на аборигенския език Пемон, което означава „скок от най-дълбокото място“), това е най-високият водопад в света, с 979 м височина (807 м непрекъснато падане), възникнало в Ауянтепуй. Намира се в националния парк Canaima, Боливар, Венецуела [2]. (вижте фигура 4)

сравнение на ангелския скок и закона на Ом — Фигура 4. Анализиране на закона на Ом (https://citeia.com)

Ако въображаемо извършим анализ, прилагайки Законът на Ом, като прави следните предположения:

Каскадна височина като потенциална разлика.
Водни препятствия през есента като съпротива.
Скоростта на водния поток на каскадата като интензивност на електрическия ток

Упражнение 2:

Във виртуален еквивалент оценяваме схема, например от фигура 5:

Анализ на закона на Ом — Фигура 5 Анализ на разположението на Ом 1 (https://citeia.com)

Където E1= 979V и R1=100 Ω I=E1/R1 I= 979V/100 Ω I= 9.79 ампер.

citeia.com

Анализ на закона на Ом (Пример 2)

Сега в тази виртуализация, например, ако преминем към друг водопад, например: водопадът Игуасу, на границата между Бразилия и Аржентина, на Гуарани Игуасу означава „голяма вода“ и това е името, което местните жители на Южния конус на Америка даде на реката, която захранва най-големите водопади в Латинска Америка, едно от чудесата на света. През последните лета обаче имаха проблеми с водния поток.[3] (виж фигура 6)

виртуално сравнение Водопадът Игуасу със закона на ома — Фигура 6 Анализиране на закона на Ом (https://citeia.com)

Упражнение 3:

Където приемаме, че този виртуален анализ е E1 = 100V и R1 = 1000 Ω (вижте фигура 7) I = E1 / R1 I = 100V / 1000 Ω I = 0.1 Amp.

Фигура 7 Анализ на закона на Ом 2 (https://citeia.com)

Анализ на закона на Ом (Пример 3)

За този пример някои от нашите читатели може да попитат, а какъв е анализът, ако условията на околната среда във водопада Игуасу се подобрят (което се надяваме да бъде така, като помним, че всичко в природата трябва да има баланс). Във виртуалния анализ приемаме, че съпротивлението на земята (към преминаването на потока) на теория е константа, E ще бъде натрупаната потенциална разлика нагоре по веригата, където като следствие ще имаме повече поток или в нашето сравнение интензитет на тока (I ), би било например: (виж фигура 8)

сравняване на водопада Iguazú и Ohm's lay — фигура 8 анализ на закона на Ом 3 (https://citeia.com)

citeia.com

Упражнение 4:

Съгласно закона на Ом, ако увеличим потенциалната разлика или натрупаме нейната електромоторна сила по-висока, запазвайки постоянното съпротивление E1 = 700V и R1 = 1000 Ω (вижте фигура 9)

I = E1 / R1
I = 700V / 1000 Ω
I = 0.7 Amp

Наблюдаваме, че интензитетът на тока (Amp) във веригата се увеличава.

електрическа верига — Фигура 9 анализ на закона на Ом 4 (https://citeia.com)

Анализирайки закона на Ом, за да разбере тайните му

Когато човек започне да изучава закона на Ом, мнозина се чудят как такъв сравнително прост закон може да има някакви тайни? Всъщност няма тайна, ако го анализираме подробно в неговите крайности. С други думи, неправилният анализ на закона може например да ни накара да разглобим електрическа верига (независимо дали на практика, в уред, дори на индустриално ниво), когато това може да бъде само повреден кабел или конектор. Ще анализираме случай по случай:

Случай 1 (Отворена верига):

анализ на отворена електрическа верига — Фигура 10 Отворена електрическа верига (https://citeia.com)

Ако анализираме веригата на фигура 10, по закона на Ом захранването E1 = 10V и съпротивлението в този случай е изолатор (въздух), който има тенденция да бъде безкраен ∞. Така че имаме:

I = E1 / R
I = 10V / ∞ Ω

Където токът има тенденция да бъде 0 Amp.

Случай 2 (Верига късо):

анализ на къса електрическа верига — Фигура 11 Електрическа верига при късо съединение (https://citeia.com)

В този случай (фигура 11) захранването е E=10V, но резисторът е проводник, който на теория има 0Ω, така че в този случай би било късо съединение.

I = E1 / R
I = 10V / 0 Ω

Където токът на теория има тенденция да бъде безкраен (∞) Amp. Какво би изключило системите за защита (предпазители), дори в нашия симулационен софтуер задейства алармите за предпазливост и неизправност. Въпреки че в действителност съвременните батерии имат система за защита и ограничител на тока, препоръчваме на нашите читатели да проверят връзките и да избягват късо съединение (батериите, ако системата им за защита се повреди, могат да експлодират "Внимание").

Случай 3 (грешки в свързването или окабеляването)

Ако се страхуваме в електрическа верига от източник на захранване E1 = 10V и R1 = 10 Ω, трябва да имаме по закона на Ом;

Упражнение 5:

I = E1 / R1
I = 10V / 10 Ω
I = 1 Amp

Сега приемаме, че във веригата имаме повреда на проводник (вътрешно прекъснат или прекъснат проводник) или лоша връзка, например фигура 12.

повредена верига на повреда на проводника — Фигура 12 Верига с вътрешно разцепен проводник (https://citeia.com)

Както вече анализирахме с отворен резистор, повреденият или счупен проводник ще има подобно поведение. Интензитетът на електрическия ток = 0 Amp. Но ако ви попитам кой раздел (фигура 13) е A или B повреден? и как биха го определили?

Анализ на счупена или счупена жица — Фигура 13 Анализ на веригата с повреден или вътрешно прекъснат кабел (https://citeia.com)

Със сигурност отговорът ви ще бъде, нека измерим непрекъснатостта и просто открием кой от кабелите е повреден (затова трябва да изключим компонентите и да изключим захранването E1), но за този анализ ще приемем, че източникът дори не може да бъде изключи или изключи всяко окабеляване, сега анализът става по-интересен? Единият вариант е да се постави волтметър успоредно на веригата, както например фигура 14

Анализ на дефектни вериги, използвайки закона на Ом — Фигура 14 Анализ на дефектната верига (https://citeia.com)

Ако източникът работи, волтметърът трябва да маркира напрежението по подразбиране в този случай 10V.

Анализиране на неизправности в електрическата верига със закона на Ом — Фигура 15 Анализ на дефектни вериги по закона на Ом (https://citeia.com)

Ако поставим волтметъра успоредно на резистор R1, напрежението е 0V, ако го анализираме по Законът на Ом Имаме:

VR1 = I x R1
Където I = 0 Amp
Опасяваме се от VR1 = 0 Amp x 10 Ω = 0V

анализиране на грешка в окабеляването по закона на Ом — Фигура 16, анализираща грешка в окабеляването по закона на Ом (https://citeia.com)

Сега, ако поставим волтметъра успоредно на повредения проводник, ще имаме напрежението на захранването, защо?

Тъй като I = 0 Amp, съпротивлението R1 (няма опозиция от електрическия ток, създаващ виртуална земя), както вече анализирахме VR1 = 0V Така че имаме в повредения кабел (в този случай) напрежението на захранването.

V (повреден проводник) = E1 - VR1
V (повреден проводник) = 10 V - 0 V = 10V

Приканвам ви да оставите вашите коментари и съмнения, на които със сигурност ще отговорим. Също така може да ви помогне да откриете електрически неизправности в нашата статия за Електрически измервателни уреди (омметър, волтметър, амперметър)

Може да ви служи:

Референции:[1] [2] [3]

Законът на Ом и неговите тайни [ИЗКЛЮЧЕНИЕ]