Introducció a la Llei d'Ohm:
La llei d'Ohm és el punt de partida per entendre els fonaments bàsics de l'electricitat. Des d'aquest punt de vista és important analitzar l'enunciat de la Llei d'Ohm de manera teòrica pràctica. Per la nostra experiència en el camp, l'anàlisi d'aquesta llei ens permet fins i tot fer realitat el somni de qualsevol personal especialitzat en l'àrea: treballar menys i rendir més, ja que amb una interpretació correcta podem detectar i analitzar falles elèctriques. Al llarg d'aquest article parlarem de la seva importància, origen, ús aplicacions i secret per a entendre-la millor.¿Qui va descobrir la llei d'Ohm?
Georg Simon Ohm (Erlangen, Baviera, 16 de març de 1789-Munic 6 de juliol de 1854) va ser un físic i matemàtic alemany que va aportar a la teoria de l'electricitat la llei d'Ohm. [1]. Ohm és conegut per realitzar l'estudi i interpretació de la relació que hi ha entre la intensitat d'un corrent elèctric, la seva força electromotriu i la resistència, formulant en 1827 la llei que porta el seu nom que estableix que I = V / R. La unitat de resistència elèctrica, l'ohm, rep aquest nom en honor seu. [1] (veure figura 1)
Què estableix la llei d'Ohm?
La llei d'Ohm estableix: La intensitat de corrent que travessa un circuit elèctric és directament proporcional a l'voltatge o tensió (diferència de potencial V) i inversament proporcional a la resistència elèctrica que presenta. (veure figura 2)Entenent que:
| Quantitat | Símbol de llei d'Ohm | Unitat de mesura | Rol | En cas que us ho estigui preguntant: |
|---|---|---|---|---|
| tensió | E | Volti (V) | Pressió que provoca el flux dels electrons | E = força electromotriu o voltatge induït |
| corrent | I | Ampere (A) | Intensitat de corrent elèctric | I = intensitat |
| Resistència | R | Ohmi (Ω) | Inhibidor de flux | Ω = Lletra grega omega |
- E= Diferència de Potencial elèctric o força electromotriu “terme de l'antiga escola” (Volts “V”).
- I= Intensitat de Corrent elèctric (Amperes “Amp.”)
- R= Resistència Elèctrica (Ohmis “Ω”)
Per a què serveix la llei d'Ohm?
Aquesta és una de les preguntes més interessant que els estudiants d'electricitat / electrònica dels primers nivells es fan, on suggerim entendre-molt bé abans de continuar o avançar amb un altre tema. Anem a analitzar-la pas a pas: La resistència elèctrica: És l'oposició a l'flux de corrent elèctric a través d'un conductor. El corrent elèctric: És el flux de càrrega elèctrica (electrons) que recorre un conductor o material. El cabal de corrent és la quantitat de càrrega per unitat de temps, sent la seva unitat de mesura el Ampere (Amp). Diferència de potencial elèctric: És una magnitud física que quantifica la diferència de potencial elèctric entre dos punts. També es pot definir com el treball per unitat de càrrega exercit pel camp elèctric sobre una partícula carregada per moure-entre dues posicions determinades. La seva unitat de mesura és el Volt (V).Conclusió
La llei d'Ohm és l'eina més important per als estudis dels circuits elèctrics i base fonamental per a estudis de les carreres d'Electricitat i Electrònica en tots els seus nivells. Dedicar temps per a la seva anàlisi, en aquest cas desenvolupat en aquest article (en els seus extrems), és primordial per entendre i analitzar els secrets per resolució de falles.
On podem concloure segons l'anàlisi de la Llei d'Ohm:
- A major diferència de potencial (V) i menor resistència (Ω): Major intensitat de corrent elèctric (Amp).
- A menor diferència de potencial (V) i major resistència (Ω): Menys intensitat de corrent elèctric (Amp).
Exercicis per entendre i posar en pràctica la Llei d'Ohm
exercici 1
aplicant la llei d'Ohm al següent circuit (figura 3) amb una resistència R1= 10 Ω i diferència de potencial E1= 12V aplicant la llei d'Ohm el resultat és: I=E1/R1 I= 12V/10 Ω I = 1.2 Amp.
Anàlisi de la llei d'Ohm (Exemple 1)
Per analitzar la llei d'Ohm ens hem de desplaçar virtualment a l'Kerepakupai Merú o Salt Àngel (Kerepakupai Merú en llenguatge dels aborígens Pemón, que significa «salt de el lloc més profund»), és la cascada d'aigua més alta de l'món, amb una alçada de 979 m (807 m de caiguda ininterrompuda), originada al Auyantepuy. Es localitza al parc nacional Canaima, Bolívar, Veneçuela [2]. (Veure figura 4)
- Alçada de la cascada com la diferència de potencial.
- Els obstacles de l'aigua a la caiguda com la resistència.
- El Cabal d'aigua de la cascada com la Intensitat de corrent elèctric
Exercici 2:
En un equivalent virtual estimem un circuit per exemple de la figura 5:
Anàlisi de la llei d'Ohm (Exemple 2)
Ara en aquestes virtualització, per exemple, si ens desplacem a una altra cascada per exemple: Les Cataractes de l'Iguazú, a la frontera entre el Brasil i l'Argentina, en guaraní Iguazú vol dir «aigua gran», i és el nom que els habitants nadius de l'Con Sud d'Amèrica li van donar a el riu que nodreix a les cataractes més grans d'Amèrica Llatina, una de les meravelles de món. No obstant això en els últims estius han tingut problemes amb el cabal de l'aigua. [3] (Veure figura 6)
Exercici 3:
On suposem és aquesta anàlisi virtual E1 = 100V i R1 = 1000 Ω (veure figura 7) I = E1 / R1 I = 100V / 1000 Ω I = 0.1 Amp.
Anàlisi de la llei d'Ohm (Exemple 3)
Per a aquest exemple, alguns dels nostres lectors es poden preguntar, i quina és l'anàlisi si les condicions ambientals a la cascada de l'Iguazú milloren (que esperem que sigui així recordant que tot a la natura ha de tenir un equilibri). A l'anàlisi virtual, suposem que la resistència del terreny (al pas del cabal) en teoria és una constant, E seria la diferència de potencial d'aigües amunt acumulada on com a conseqüència tindrem més cabal o en la nostra comparació. seria per exemple: (vegeu la figura 8)
Exercici 4:
Per llei d'Ohm, si augmentem la diferència de potencial o acumulem més gran la seva força electromotriu mantenint la resistència constant E1 = 700V i R1 = 1000 Ω (veure figura 9)- I = E1 / R1
- I = 700V / 1000 Ω
- I = 0.7 Amp
Analitzant la Llei d'Ohm per entendre els seus secrets
Quan es comença a estudiar la llei d'Ohm, molts es pregunten, com una relativament llei tan senzilla pot tenir algun secret? En realitat no hi ha secret si l'analitzem detalladament en els seus extrems. En altres paraules, no analitzar la llei correctament pot fer per exemple que desarmem un circuit elèctric (sigui de pràctica, d'un electrodomèstic fins i tot a nivell industrial) quan només pot ser un cable o un connector danyat. Analitzarem cas a cas:Cas 1 (Circuit obert):
- I = E1 / R
- I = 10V / ∞ Ω
Cas 2 (Circuit a curt):
- I = E1 / R
- I = 10V / 0 Ω
Cas 3 (falles de connexió o cablejat)
Si temem en un circuit elèctric una font de poder E1 = 10V i una R1 = 10 Ω hem de tenir per llei d'Ohm;Exercici 5:
- I = E1 / R1
- I = 10V / 10 Ω
- I = 1 Amp
- VR1 = I x R1
- Sent I = 0 Amp
- Temem VR1 = 0 Amp x 10 Ω = 0V
Ara si col·loquem en voltímetre en paral·lel a el cable malmès tindrem el voltatge de la font d'alimentació, per què?
A l'ésser I = 0 Amp la resistència R1 (no té oposició del Corrent elèctrica creant una terra virtual) com ja analitzem VR1 = 0V Pel que tenim al cable danyat (en aquest cas) el Voltatge de la font d'alimentació.- V (cable danyat) = E1 - VR1
- V (cable danyat) = 10 V - 0 V = 10V
Et pot servir:
- La potència de la Llei de Watt
- Els poders de la Llei de Kirchhoff
- Llei de joule, amb exercicis pràctics i les seves aplicacions.
referències:[1] [2] [3]