Hvad er OHM'S LOV? ➡️ Lær det NEMT med øvelser

Introduktion til Ohms lov:

Ohms lov Det er udgangspunktet for at forstå de grundlæggende grundlæggende faktorer for elektricitet. Fra dette synspunkt er det vigtigt at analysere udsagnet om Ohms lov på en praktisk teoretisk måde. På grund af vores erfaring inden for området giver analysen af denne lov os endda mulighed for at gøre drømmen om ethvert specialiseret personale i området til virkelighed: arbejde mindre og udføre mere, da vi med en korrekt fortolkning kan registrere og analysere elektriske fejl. I hele denne artikel vil vi tale om dets betydning, oprindelse, anvendelse af applikationer og hemmelighed for bedre at forstå det.

¿Hvem opdagede Ohms lov?

Georg Simon ohm (Erlangen, Bayern; 16. marts 1789-München, 6. juli 1854) var en tysk fysiker og matematiker, der bidrog med Ohms lov til teorien om elektricitet.[1]. Ohm er kendt for at udføre undersøgelsen og fortolkningen af forholdet, der eksisterer mellem intensiteten af en elektrisk strøm, dens elektromotoriske kraft og modstand, idet han i 1827 formulerede loven, der bærer hans navn, som fastslår, at I = V / R. Enheden af elektrisk modstand, ohm, er opkaldt efter ham. [1] (se figur 1)

Georg Simon Ohm og hans Ohms lov (citeia.com) — Figur 1 Georg Simon Ohm og hans Ohms lov (https://citeia.com)

Hvad siger Ohms lov?

La Ohms lov fastslår: Strømintensiteten, der passerer gennem et elektrisk kredsløb, er direkte proportional med spændingen eller spændingen (potentialforskel V) og omvendt proportional med den elektriske modstand, den præsenterer (se figur 2)

At forstå det:

Beløb	Ohms lov symbol	Måleenhed	Rol	Hvis du undrer dig:
spænding	E	Volt (V)	Tryk, der forårsager strømmen af elektroner	E = elektromotorisk kraft eller induceret spænding
Strøm	I	Ampere (A)	Elektrisk strømintensitet	I = intensitet
Modstand	R	Ohm (Ω)	flow inhibitor	Ω = græsk bogstav omega

E= Elektrisk potentialforskel eller elektromotorisk kraft "old school term" (Volt "V").
I= Intensitet af elektrisk strøm (Ampere "Amp.")
R= Elektrisk modstand (Ohm "Ω")

Figur 2; Ohms lovformel (https://citeia.com)

Hvad er Ohms lov til?

Dette er et af de mest interessante spørgsmål, som el-/elektronikstuderende på de første niveauer stiller sig selv, hvor vi foreslår, at du forstår det meget godt, før du fortsætter eller går videre med et andet emne. Lad os analysere det trin for trin: Elektrisk modstand: Det er modstanden mod strømmen af elektrisk strøm gennem en leder. Elektrisk strøm: Det er strømmen af elektrisk ladning (elektroner), der løber gennem en leder eller materiale. Strømmen er strømmen pr. Tidsenhed, og dens måleenhed er Ampere (Amp). Elektrisk potentialforskel: Det er en fysisk størrelse, der kvantificerer forskellen i elektrisk potentiale mellem to punkter. Det kan også defineres som det arbejde pr. Enhedsladning, der udøves af det elektriske felt på en ladet partikel for at flytte det mellem to bestemte positioner. Dens måleenhed er Volt (V).

Konklusion

Ohms lov Det er det vigtigste værktøj til undersøgelse af elektriske kredsløb og et grundlæggende grundlag for studier af el- og elektronikkarrierer på alle niveauer. At afsætte tid til dens analyse, i dette tilfælde udviklet i denne artikel (i dens yderpunkter), er afgørende for at forstå og analysere hemmelighederne for fejlfinding.

Hvor vi kan konkludere i henhold til analysen af Ohms lov:

Jo højere potentialforskellen (V) og jo lavere modstand (Ω): jo større intensitet af elektrisk strøm (Amp).
En lavere potentialforskel (V) og højere modstand (Ω): Mindre elektrisk strømintensitet (Amp).

Øvelser til at forstå og omsætte Ohms lov i praksis

1 øvelse
2 øvelse
3 øvelse
4 øvelse
5 øvelse

1 øvelse

Anvendelse af Ohms lov I det følgende kredsløb (figur 3) med en modstand R1= 10 Ω og potentialforskel E1= 12V ved anvendelse af Ohms lov, er resultatet: I=E1/R1 I= 12V/10 Ω I = 1.2 Amp.

Figur 3 Grundlæggende elektrisk kredsløb (https://citeia.com)

Ohms lovanalyse (eksempel 1)

For at analysere Ohms lov vil vi praktisk taget bevæge os til Kerepakupai Merú eller Angel Falls (Kerepakupai Merú på det oprindelige sprog Pemón, hvilket betyder "spring fra det dybeste sted"), det er det højeste vandfald i verden med en 979 m højde (807 m uafbrudt fald), stammer fra Auyantepuy. Det er placeret i Canaima National Park, Bolívar, Venezuela [2]. (se figur 4)

sammenligning af englespring og Ohms lov — Figur 4. Analyse af Ohms lov (https://citeia.com)

Hvis vi fantasifuldt udfører en analyse med anvendelse af Ohms lovmed følgende antagelser:

Kaskadehøjde som potentiel forskel.
Vandhindringer i efteråret som modstand.
Vandstrømningshastigheden i kaskaden som den elektriske strømintensitet

Øvelse 2:

I en virtuel ækvivalent estimerer vi et kredsløb for eksempel fra figur 5:

Ohms lovanalyse — Figur 5 Analyse af lægningen af Ohm 1 (https://citeia.com)

Hvor E1= 979V og R1=100 Ω I=E1/R1 I= 979V/100 Ω I= 9.79 Amp.

citeia.com

Ohms lovanalyse (eksempel 2)

Nu i denne virtualisering, for eksempel, hvis vi flytter til et andet vandfald for eksempel: Iguazú Falls, på grænsen mellem Brasilien og Argentina, i Guaraní Iguazú betyder "stort vand", og det er navnet, som de indfødte indbyggere i den sydlige kegle of America gav floden, der fodrer de største vandfald i Latinamerika, et af verdens vidundere. De seneste somre har de dog haft problemer med vandgennemstrømningen.[3] (se figur 6)

virtuel sammenligning iguazu falder med ohm's lov — Figur 6 Analyse af Ohms lov (https://citeia.com)

Øvelse 3:

Hvor vi antager, at denne virtuelle analyse er E1= 100V og R1=1000 Ω (se figur 7) I = E1 / R1 I = 100V / 1000 Ω I= 0.1 Amp.

Ohms lovanalyse 2 — Figur 7 Analyse af Ohms lov 2 (https://citeia.com)

Ohms lovanalyse (eksempel 3)

For dette eksempel kan nogle af vores læsere spørge, og hvad er analysen, hvis miljøforholdene i Iguazú-vandfaldet forbedres (hvilket vi håber vil være tilfældet, idet vi husker, at alt i naturen skal have en balance). I den virtuelle analyse antager vi, at jordmodstanden (til strømmens passage) i teorien er en konstant, E ville være den akkumulerede opstrøms potentialforskel, hvor vi som følge heraf vil have mere flow eller i vores sammenligningsstrømintensitet (I ), ville for eksempel være: (se figur 8)

sammenligner Iguazú-vandfaldet og Ohms læg — figur 8 analyse af Ohms lov 3 (https://citeia.com)

citeia.com

Øvelse 4:

Ved Ohms lov, hvis vi øger potentialforskellen eller akkumulerer dens elektromotoriske kraft højere, holder vi modstanden konstant E1 = 700V og R1 = 1000 Ω (se figur 9)

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

Vi observerer, at strømintensiteten (Amp) i kredsløbet stiger.

elektrisk kredsløb — Figur 9 analyse af Ohms lov 4 (https://citeia.com)

Analyserer Ohms lov for at forstå dens hemmeligheder

Når man begynder at studere Ohms lov, undrer mange sig over, hvordan sådan en forholdsvis simpel lov kan have nogle hemmeligheder? Faktisk er der ingen hemmelighed, hvis vi analyserer det i detaljer i dets yderpunkter. Med andre ord, hvis man ikke analyserer loven korrekt, kan det f.eks. få os til at skille et elektrisk kredsløb ad (hvad enten det er i praksis, i et apparat, selv på industriniveau), når det kun kan være et beskadiget kabel eller stik. Vi analyserer sag for sag:

Sag 1 (åbent kredsløb):

analyse af et åbent elektrisk kredsløb — Figur 10 Åbent elektrisk kredsløb (https://citeia.com)

Hvis vi analyserer kredsløbet i figur 10, er strømforsyningen E1= 10V ifølge Ohms lov, og modstanden i dette tilfælde er en isolator (luft), der har en tendens til at være uendelig ∞. Så vi har:

I = E1 / R
I = 10V / ∞ Ω

Hvor strømmen har en tendens til at være 0 Amp.

Sag 2 (kredsløb kortsluttet):

analyse af et kortsluttet elektrisk kredsløb — Figur 11 Elektrisk kredsløb i kortslutning (https://citeia.com)

I dette tilfælde (figur 11) er strømforsyningen E=10V, men modstanden er en leder, der i teorien har 0Ω, så i dette tilfælde ville det være en kortslutning.

I = E1 / R
I = 10V / 0 Ω

Hvor strømmen i teorien har tendens til at være uendelig (∞) Amp. Hvad der ville udløse beskyttelsessystemerne (sikringer), selv i vores simuleringssoftware udløste forsigtigheds- og fejlalarmer. Selvom moderne batterier i virkeligheden har et beskyttelsessystem og en strømbegrænser, anbefaler vi vores læsere at kontrollere forbindelserne og undgå kortslutning (batterier, hvis deres beskyttelsessystem fejler, kan eksplodere "Forsigtig").

Sag 3 (forbindelse eller ledningsfejl)

Hvis vi i et elektrisk kredsløb frygter en strømkilde E1 = 10V og en R1 = 10 Ω, skal vi have ved Ohms lov;

Øvelse 5:

I = E1 / R1
I = 10V / 10 Ω
I = 1 Amp

Nu antager vi, at vi i kredsløbet har en fejl på grund af en ledning (internt ødelagt eller ødelagt ledning) eller dårlig forbindelse, for eksempel figur 12.

ødelagt ledningsfejlkredsløb — Figur 12 Kredsløb med intern splittet ledningsfejl (https://citeia.com)

Som vi allerede har analyseret med en åben modstand, vil den beskadigede eller ødelagte leder have en lignende opførsel. Intensiteten af elektrisk strøm = 0 Amp. Men hvis jeg spørger dig, hvilket afsnit (figur 13) er A eller B beskadiget? og hvordan ville de bestemme det?

Brudt eller brudt ledningskredsløbsanalyse — Figur 13 Kredsløbsanalyse med beskadiget eller internt ødelagt kabel (https://citeia.com)

Sikkert ville dit svar være, lad os måle kontinuiteten og blot registrere, hvilke af kablerne der er beskadiget (så vi er nødt til at afbryde komponenterne og slukke for E1-strømforsyningen), men til denne analyse antager vi, at kilden ikke engang kan være slukket eller frakoblet ledninger, bliver analysen mere interessant? En mulighed er at placere et voltmeter parallelt med kredsløbet som for eksempel figur 14

Defekt kredsløbsanalyse ved hjælp af Ohms lov — Figur 14 Defekt kredsløbsanalyse (https://citeia.com)

Hvis kilden er i drift, skal voltmeteret markere standardspændingen i dette tilfælde 10V.

Analyse af elektriske kredsløbsfejl med Ohms lov — Figur 15 Defekt kredsløbsanalyse ved Ohms lov (https://citeia.com)

Hvis vi placerer voltmeteret parallelt med modstand R1, er spændingen 0V, hvis vi analyserer den ved Ohms lov Vi har:

VR1 = I x R1
Hvor jeg = 0 Amp
Vi frygter VR1 = 0 Amp x 10 Ω = 0V

analyse af ledningsfejl ved Ohms lov — Figur 16, der analyserer ledningsfejl i henhold til Ohms lov (https://citeia.com)

Hvis vi nu placerer voltmeteret parallelt med den beskadigede ledning, har vi strømforsyningen, hvorfor?

Da I = 0 Amp, er modstanden R1 (har ingen modstand fra den elektriske strøm, der skaber en virtuel jord) som vi allerede har analyseret VR1 = 0V Så vi har i det beskadigede kabel (i dette tilfælde) spændingen af strømforsyningen.

V (beskadiget ledning) = E1 - VR1
V (beskadiget ledning) = 10 V - 0 V = 10 V.

Jeg inviterer dig til at efterlade dine kommentarer og tvivl, som vi helt sikkert vil besvare. Det kan også hjælpe dig med at opdage elektriske fejl i vores artikel om Elektriske måleinstrumenter (Ohmmeter, Voltmeter, Ammeter)

Det kan tjene dig:

referencer:[1] [2] [3]

Ohms lov og dens hemmeligheder [ERKLÆRING]