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La loi d'Ohm et ses secrets [STATEMENT]

Introduction à la loi d'Ohm:

Loi d'Ohm C'est le point de départ pour comprendre les principes fondamentaux de l'électricité. De ce point de vue, il est important d'analyser l'énoncé de la loi d'Ohm d'une manière théorique pratique. Grâce à notre expérience sur le terrain, l'analyse de cette loi nous permet même de réaliser le rêve de tout personnel spécialisé dans le domaine: travailler moins et plus performant, car avec une interprétation correcte, nous pouvons détecter et analyser les défauts électriques. Tout au long de cet article nous parlerons de son importance, de son origine, de l'utilisation des applications et de son secret pour mieux le comprendre.

¿Qui a découvert la loi d'Ohm?

Georg simon ohm (Erlangen, Bavière; 16 mars 1789-Munich, 6 juillet 1854) était un physicien et mathématicien allemand qui a contribué à la loi d'Ohm à la théorie de l'électricité [1]. Ohm est connu pour étudier et interpréter la relation entre l'intensité d'un courant électrique, sa force électromotrice et sa résistance, formulant en 1827 la loi qui porte son nom qui stipule que I = V / R. L'unité de résistance électrique, l'ohm, porte son nom [1] (voir figure 1).
Georg Simon Ohm et sa loi d'Ohm (citeia.com)
Figure 1 Georg Simon Ohm et sa loi d'Ohm (https://citeia.com)

Que dit la loi d'Ohm?

La Loi d'Ohm établit: L'intensité du courant traversant un circuit électrique est directement proportionnelle à la tension ou à la tension (différence de potentiel V) et inversement proportionnelle à la résistance électrique qu'il présente (voir figure 2)

Comprendre cela:

Quantité Symbole de la loi d'Ohm Unité de mesure Rol Au cas où vous vous poseriez la question :
tension E Volt (V) Pression qui provoque le flux d'électrons E = force électromotrice ou tension induite
courant I Ampère (A) Intensité du courant électrique je = intensité
Résistance R Ohm (Ω) inhibiteur de flux Ω = lettre grecque oméga
formules de la loi d'ohm
  • E= Différence de potentiel électrique ou force électromotrice "terme de la vieille école" (Volts "V").
  • I= Intensité du courant électrique (Ampères "Amp.")
  • R= Résistance électrique (Ohms "Ω")
Figure 2; Formule de la loi d'Ohm (https://citeia.com)

À quoi sert la loi d'Ohm?

C'est l'une des questions les plus intéressantes que se posent les étudiants en électricité / électronique des premiers niveaux, où nous suggérons de bien la comprendre avant de continuer ou d'avancer sur un autre sujet. Nous allons l'analyser pas à pas: Résistance électrique: C'est l'opposition au passage du courant électrique à travers un conducteur. Courant électrique: C'est le flux de charge électrique (électrons) qui traverse un conducteur ou un matériau. Le flux de courant est la quantité de charge par unité de temps, son unité de mesure étant l'ampère (ampère). Différence de potentiel électrique: C'est une grandeur physique qui quantifie la différence de potentiel électrique entre deux points. Il peut également être défini comme le travail par unité de charge exercé par le champ électrique sur une particule chargée pour la déplacer entre deux positions déterminées. Son unité de mesure est le Volt (V).

Conclusion

Loi d'Ohm C'est l'outil le plus important pour les études des circuits électriques et une base fondamentale pour les études des carrières en électricité et électronique à tous les niveaux. Donner du temps à son analyse, dans ce cas développé dans cet article (à ses extrêmes), est essentiel pour comprendre et analyser les secrets du dépannage.

Où nous pouvons conclure selon l'analyse de la loi d'Ohm:

  • Plus la différence de potentiel (V) est élevée et plus la résistance (Ω) est faible: plus l'intensité du courant électrique (Amp) est élevée.
  • Plus la différence de potentiel (V) est faible et plus la résistance est élevée (Ω): Moins d'intensité de courant électrique (Amp).

Exercices pour comprendre et mettre en pratique la loi d'Ohm

exercice 1

Appliquer le Loi d'Ohm Dans le circuit suivant (figure 3) avec une résistance R1= 10 Ω et une différence de potentiel E1= 12V en appliquant la loi d'Ohm, le résultat est : I=E1/R1 I= 12V/10 Ω I = 1.2 Amp.
Circuit électrique de base
Figure 3 Circuit électrique de base (https://citeia.com)

Analyse de la loi d'Ohm (exemple 1)

Pour analyser la loi d'Ohm, nous allons nous déplacer virtuellement vers le Kerepakupai Merú ou Angel Falls (Kerepakupai Merú dans la langue aborigène Pemón, qui signifie "sauter de l'endroit le plus profond"), c'est la plus haute cascade du monde, avec une hauteur de 979 m (807 m de dénivelé ininterrompu), originaire de l'Auyantepuy. Il est situé dans le parc national de Canaima, Bolívar, Venezuela [2]. (voir figure 4)
comparaison du saut d'ange et de la loi d'Ohm
Figure 4. Analyse de la loi d'Ohm (https://citeia.com)
Si nous réalisons de manière imaginative une analyse en appliquant la Loi d'Ohm, en faisant les hypothèses suivantes:
  1. Hauteur de la cascade comme différence de potentiel.
  2. Obstacles d'eau à l'automne comme résistance.
  3. Le débit d'eau de la cascade en tant qu'intensité du courant électrique

Exercice 2:

Dans un équivalent virtuel, nous estimons un circuit par exemple à partir de la figure 5:
Analyse de la loi d'Ohm
Figure 5 Analyse de la configuration de Ohm 1 (https://citeia.com)
Où E1= 979V et R1=100 Ω I=E1/R1 I= 979V/100 Ω I= 9.79 Amp.
citeia.com

Analyse de la loi d'Ohm (exemple 2)

Maintenant dans ces virtualisation, par exemple, si nous passons à une autre cascade par exemple: Les chutes d'Iguazú, à la frontière entre le Brésil et l'Argentine, en Guaraní Iguazú signifie "grande eau", et c'est le nom que les habitants indigènes du sud Cône d'Amérique, ils ont donné à la rivière qui alimente les plus grandes chutes d'eau d'Amérique latine, l'une des merveilles du monde. Cependant, au cours des étés récents, ils ont eu des problèmes de débit d'eau. [3] (voir figure 6)
Comparaison virtuelle des chutes d'Iguazu avec la loi d'Ohm
Figure 6 Analyse de la loi d'Ohm (https://citeia.com)

Exercice 3:

Où nous supposons que cette analyse virtuelle est E1 = 100V et R1 = 1000 Ω (voir figure 7) I = E1 / R1 I = 100 V / 1000 Ω I = 0.1 ampères.
Analyse de la loi d'Ohm 2
Figure 7 Analyse de la loi d'Ohm 2 (https://citeia.com)

Analyse de la loi d'Ohm (exemple 3)

Pour cet exemple, certains de nos lecteurs peuvent demander, et quelle est l'analyse si les conditions environnementales dans la cascade d'Iguazú s'améliorent (ce que nous espérons sera le cas, en se rappelant que tout dans la nature doit avoir un équilibre). Dans l'analyse virtuelle, nous supposons que la résistance de terre (au passage du flux) est en théorie une constante, E serait la différence de potentiel accumulée en amont où par conséquent nous aurons plus de flux ou dans notre comparaison l'intensité du courant (I ), serait par exemple : (voir figure 8)
Comparaison de la cascade d'Iguazú et du lay d'Ohm
figure 8 analyse de la loi d'Ohm 3 (https://citeia.com)
citeia.com

Exercice 4:

Par la loi d'Ohm, si nous augmentons la différence de potentiel ou accumulons sa force électromotrice plus haut, en maintenant la résistance constante E1 = 700V et R1 = 1000 Ω (voir figure 9)
  • I = E1 / R1  
  • I = 700 V / 1000 Ω
  • I = 0.7 ampère
On observe que l'intensité du courant (Amp) dans le circuit augmente.
circuit électrique
Figure 9 analyse de la loi d'Ohm 4 (https://citeia.com)

Analyser la loi d'Ohm pour comprendre ses secrets

Lorsque vous commencez à étudier la loi d'Ohm, beaucoup se demandent comment une loi aussi simple peut-elle avoir des secrets? En fait, il n'y a pas de secret si nous l'analysons en détail à ses extrémités. En d'autres termes, ne pas analyser correctement la loi peut, par exemple, nous faire démonter un circuit électrique (en pratique, d'un appareil même au niveau industriel) alors qu'il ne peut s'agir que d'un câble ou d'un connecteur endommagé. Nous allons analyser au cas par cas:

Cas 1 (circuit ouvert):

analyse d'un circuit électrique ouvert
Figure 10 Circuit électrique ouvert (https://citeia.com)
Si nous analysons le circuit de la figure 10, selon la loi d'Ohm, l'alimentation E1 = 10V et la résistance dans ce cas est un isolant (air) qui a tendance à être infini ∞. Donc nous avons:
  • I = E1 / R  
  • I = 10 V / ∞ Ω
Où le courant a tendance à être de 0 Amp.

Cas 2 (circuit court-circuité):

analyse d'un circuit électrique court-circuité
Figure 11 Circuit électrique en court-circuit (https://citeia.com)
Dans ce cas (figure 11) l'alimentation est E = 10V, mais la résistance est un conducteur qui a théoriquement 0Ω, donc ce serait dans ce cas un court-circuit.
  • I = E1 / R  
  • I = 10 V / 0 Ω
Où le courant en théorie a tendance à être infini (∞) Amp. Ce qui déclencherait les systèmes de protection (fusibles), même dans notre logiciel de simulation, a déclenché les alarmes d'avertissement et de défaut. Bien qu'en réalité les batteries modernes disposent d'un système de protection et d'un limiteur de courant, nous recommandons à nos lecteurs de vérifier les connexions et d'éviter les courts-circuits (les batteries, si leur système de protection tombe en panne, peuvent exploser "Attention").

Cas 3 (échecs de connexion ou de câblage)

Si nous craignons dans un circuit électrique une source d'alimentation E1 = 10V et un R1 = 10 Ω nous devons avoir par la loi d'Ohm;

Exercice 5:

  • I = E1 / R1  
  • I = 10 V / 10 Ω
  • I = 1 ampère
Maintenant, nous supposons que dans le circuit nous avons un défaut pour un fil (fil intérieurement cassé ou cassé) ou une mauvaise connexion, par exemple, figure 12.
circuit de défaut de fil cassé
Figure 12 Circuit avec défaut de fil divisé en interne (https://citeia.com)
Comme nous l'avons déjà analysé avec une résistance ouverte, le conducteur endommagé ou cassé aura un comportement similaire. Intensité du courant électrique = 0 Amp. Mais si je vous demande quelle section (figure 13) A ou B est-il endommagé? et comment le détermineraient-ils?
Analyse des circuits de fils cassés ou cassés
Figure 13 Analyse de circuit avec un câble endommagé ou rompu en interne (https://citeia.com)
Votre réponse serait sûrement, mesurons la continuité et détectons simplement lequel des câbles est endommagé (nous devons donc déconnecter les composants et couper l'alimentation E1), mais pour cette analyse, nous allons supposer que la source ne peut même pas être éteint ou déconnectez tout câblage, maintenant l'analyse devient plus intéressante? Une option consiste à placer un voltmètre en parallèle au circuit comme par exemple la figure 14
Analyse des circuits défectueux à l'aide de la loi d'Ohm
Figure 14 Analyse des circuits défectueux (https://citeia.com)
Si la source est opérationnelle, le voltmètre doit marquer la tension par défaut dans ce cas 10V.
Analyse des défauts du circuit électrique avec la loi d'Ohm
Figure 15 Analyse des circuits défectueux par la loi d'Ohm (https://citeia.com)
Si nous plaçons le voltmètre en parallèle à la résistance R1, la tension est de 0V si nous l'analysons par Loi d'Ohm Nous avons:
  • VR1 = I x R1
  • Où I = 0 Amp
  • On craint VR1 = 0 Amp x 10 Ω = 0V
analyse du défaut de câblage par la loi d'Ohm
Figure 16 analysant les pannes de câblage par la loi d'Ohm (https://citeia.com)

Maintenant, si nous plaçons le voltmètre en parallèle du fil endommagé, nous aurons la tension de l'alimentation, pourquoi?

Puisque I = 0 Amp, la résistance R1 (n'a aucune opposition du courant électrique créant une terre virtuelle) comme nous l'avons déjà analysé VR1 = 0V Nous avons donc dans le câble endommagé (dans ce cas) la tension de l'alimentation.
  • V (fil endommagé) = E1 - VR1
  • V (fil endommagé) = 10 V - 0 V = 10 V
Je vous invite à laisser vos commentaires et vos doutes auxquels nous répondrons sûrement. Il peut également vous aider à détecter les pannes électriques dans notre article sur Instruments de mesure électriques (Ohmmètre, Voltmètre, Ampèremètre)

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