Hvað eru LÖG OHM? ➡️ Lærðu það Auðvelt með æfingum

Inngangur að lögum Ohms:

Lögmál Ohms Það er upphafið að því að skilja grundvallaratriði raforku. Frá þessu sjónarhorni er mikilvægt að greina staðhæfingu laga Ohms á hagnýtan fræðilegan hátt. Vegna reynslu okkar á þessu sviði gerir greining þessara laga okkur jafnvel kleift að láta draum hvers sérhæfðs starfsfólks á svæðinu rætast: vinna minna og framkvæma meira, þar sem með réttri túlkun getum við greint og greint rafgalla. Í allri þessari grein munum við ræða mikilvægi þess, uppruna, notkun forrita og leyndarmál til að skilja það betur.

¿Hver uppgötvaði lög Ohms?

Georg simon ohm (Erlangen, Bæjaralandi; 16. mars 1789-München, 6. júlí 1854) var þýskur eðlisfræðingur og stærðfræðingur sem lagði lög Ohms til raforkukenningarinnar. [1] Ohm er þekktur fyrir að rannsaka og túlka tengslin milli styrk rafstraums, rafknúins aflsins og viðnáms, og mótaði árið 1827 lögin sem bera nafn hans sem segja að I = V / R. Eining rafmagnsviðnámsins, óhm, er kennd við hann. [1] (sjá mynd 1)

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

Hvað segir í lögum Ohms?

La Lögmál Ohms staðfestir: Styrkur straums sem fer í gegnum rafrás er í réttu hlutfalli við spennu eða spennu (hugsanlegur mismunur V) og öfugt í réttu hlutfalli við rafmótstöðu sem hún hefur (sjá mynd 2)

Að skilja það:

Magn	Lögmálsmerki Ohms	Mælikvarði	Rol	Ef þú ert að velta fyrir þér:
Spenna	E	Volt (V)	Þrýstingur sem veldur flæði rafeinda	E = rafkraftur eða framkölluð spenna
Straumur	I	Ampere (A)	Rafstraumsstyrkur	I = styrkleiki
Resistance	R	Óhm (Ω)	flæðishemlar	Ω = grískur stafur omega

E= Rafmagnsmöguleikamunur eða raforkukraftur „gamla skólatími“ (Volt „V“).
I= Styrkur rafstraums (Amperes „Amp.”)
R= Rafmagnsviðnám (ohm „Ω“)

Mynd 2; Lögformúla Ohms (https://citeia.com)

Til hvers er lögmál Ohms?

Þetta er ein áhugaverðasta spurningin sem nemendur rafmagns / rafeindatækni á fyrstu stigum spyrja sig þar sem við leggjum til að skilja það mjög vel áður en haldið er áfram eða haldið áfram með annað efni. Við ætlum að greina það skref fyrir skref: Rafmótstaða: Það er andstaðan við flæði rafstraums um leiðara. Rafstraumur: Það er flæði rafmagnshleðslu (rafeinda) sem liggur í gegnum leiðara eða efni. Núverandi flæði er magn hleðslu á tímaeiningu, og mælieining hennar er Ampere (Amp). Mismunur á rafmagni: Það er líkamlegt magn sem magnar muninn á rafmagni milli tveggja punkta. Það er einnig hægt að skilgreina það sem verk á hleðslueiningu sem rafsviðið hefur á hlaðinni ögn til að færa það á milli tveggja ákveðinna staða. Mælieining þess er Volt (V).

Ályktun

Lögmál Ohms Það er mikilvægasta tækið fyrir rannsóknir á rafrásum og grundvallar grundvöllur fyrir rannsóknum á raforku og rafeindatækni á öllum stigum. Að tileinka sér tíma fyrir greiningu sína, í þessu tilfelli þróað í þessari grein (á öfgum), er nauðsynlegur til að skilja og greina leyndarmálin við bilanaleit.

Hvar við getum ályktað samkvæmt greiningu á lögum Ohms:

Því hærri sem mögulegur munur (V) og lægri viðnám (Ω): Því meiri styrkur rafstraums (Amp).
Því lægri sem mögulegur munur (V) og hærri viðnám (Ω): Minni rafstraumstyrkur (Amp).

Æfingar til að skilja og koma lögmáli Ohms í framkvæmd

1 æfing
2 æfing
3 æfing
4 æfing
5 æfing

1 æfing

Að beita Lögmál Ohms Í eftirfarandi hringrás (mynd 3) með viðnám R1= 10 Ω og möguleikamun E1= 12V með því að beita lögum Ohms, er niðurstaðan: I=E1/R1 I= 12V/10 Ω I = 1.2 Amp.

Mynd 3 Grunn rafrás (https://citeia.com)

Lögfræðigreining Ohms (dæmi 1)

Til að greina lögmál Ohm ætlum við að færa okkur nánast til Kerepakupai Merú eða Angel Falls (Kerepakupai Merú á Pemón frumbyggjamáli, sem þýðir „hoppa frá dýpsta staðnum“), það er hæsti foss í heimi, með hæð 979 m (807 m án truflana), átti uppruna sinn í Auyantepuy. Það er staðsett í Canaima þjóðgarðinum, Bolívar, Venesúela [2]. (sjá mynd 4)

samanburður á engilspretti og lögum Ohms — Mynd 4. Greining á lögum Ohms (https://citeia.com)

Ef við gerum ímyndunarafl greiningu á því að nota Lögmál Ohms, með eftirfarandi forsendur:

Cascade hæð sem hugsanlegur munur.
Vatn hindranir í haust sem mótstöðu.
Vatnsrennslisfall Cascade sem rafstraumsstyrkur

Æfing 2:

Í sýndarígildi áætlum við hringrás til dæmis frá mynd 5:

Lagagreining Ohms — Mynd 5 Greining á lagningu Ohm 1 (https://citeia.com)

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

citeia.com

Lögfræðigreining Ohms (dæmi 2)

Nú í þessum sýndarvæðingu, til dæmis, ef við flytjum til annars fossar til dæmis: Iguazú fossarnir, við landamærin milli Brasilíu og Argentínu, í Guaraní Iguazú þýðir "stórt vatn" og það er nafnið sem innfæddir íbúar Suðurlands Cone of America þeir gáfu ána sem nærir stærstu fossa í Suður-Ameríku, eitt af undrum heimsins. En undanfarin sumur hafa þeir lent í vandræðum með vatnsrennslið. [3] (sjá mynd 6)

sýndar samanburður Iguazu Falls við lögmál ohms — Mynd 6 Greining á lögum Ohms (https://citeia.com)

Æfing 3:

Þar sem við gerum ráð fyrir að þessi sýndargreining sé E1 = 100V og R1 = 1000 Ω (sjá mynd 7) I = E1 / R1 I = 100V / 1000 Ω I = 0.1 Amp.

Lagagreining Ohms 2 — Mynd 7 Greining á lögum Ohms 2 (https://citeia.com)

Lögfræðigreining Ohms (dæmi 3)

Fyrir þetta dæmi gætu sumir lesendur okkar spurt, og hver er greiningin ef umhverfisaðstæður í Iguazú fossinum batna (sem við vonum að verði raunin, mundu að allt í náttúrunni verður að hafa jafnvægi). Í sýndargreiningunni gerum við ráð fyrir því að viðnám jarðar (við framgang flæðisins) sé í orði fasti, E væri uppsafnaður mögulegur munur uppstreymis þar sem við munum hafa meira flæði eða í samanburði við straumstyrk okkar (I ), væri til dæmis: (sjá mynd 8)

að bera saman Iguazú fossinn og lá við Ohm — mynd 8 greining á lögum Ohms 3 (https://citeia.com)

citeia.com

Æfing 4:

Samkvæmt lögum Ohms, ef við aukum hugsanlegan mun eða söfnum rafknúnum krafti hans hærra, höldum viðnáminu stöðugu E1 = 700V og R1 = 1000 Ω (sjá mynd 9)

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

Við sjáum að straumstyrkur (Amp) í hringrásinni eykst.

rafrás — Mynd 9 greining á lögum Ohms 4 (https://citeia.com)

Að greina lög Ohms til að skilja leyndarmál þess

Þegar þú byrjar að læra lögmál Ohms velta margir fyrir sér hvernig geta svona tiltölulega einföld lög haft einhver leyndarmál? Í raun og veru er ekkert leyndarmál ef við greinum það í smáatriðum í endum þess. Með öðrum orðum, að greina ekki lögin rétt getur til dæmis gert okkur kleift að taka í sundur rafrás (í reynd tæki jafnvel á iðnaðarstigi) þegar það getur aðeins verið skemmd kapall eða tengi. Við ætlum að greina mál fyrir mál:

Mál 1 (opinn hringrás):

greining á opinni rafrás — Mynd 10 Opin rafrás (https://citeia.com)

Ef við greinum hringrásina á mynd 10, samkvæmt lögum Ohm, er aflgjafinn E1 = 10V og viðnámið í þessu tilfelli einangrandi (loft) sem hefur tilhneigingu til að vera óendanlegt ∞. Þannig að við höfum:

I = E1 / R
I = 10V / ∞ Ω

Þar sem straumurinn hefur tilhneigingu til að vera 0 Amp.

Mál 2 (hringrás stytt):

greining á styttri rafrás — Mynd 11 Rafrás í skammhlaupi (https://citeia.com)

Í þessu tilfelli (mynd 11) er aflgjafinn E = 10V, en viðnámið er leiðari sem fræðilega hefur 0Ω, svo það væri í þessu tilfelli a skammhlaup.

I = E1 / R
I = 10V / 0 Ω

Þar sem straumurinn í orði hefur tilhneigingu til að vera óendanlegur (∞) Amp. Hvað myndi slökkva á verndarkerfunum (öryggi), jafnvel í eftirlíkingarhugbúnaðinum, kom af stað varúðar- og bilunarviðvörun. Þó að í raun og veru séu nútíma rafhlöður með verndarkerfi og núverandi takmarkara, þá mælum við með lesendum okkar að athuga tengingarnar og forðast skammhlaup (rafhlöður, ef verndarkerfi þeirra bilar, geta sprungið „Varúð“).

Mál 3 (tenging eða raflögn bilun)

Ef við óttumst í rafrás að aflgjafi E1 = 10V og R1 = 10 Ω verðum við að hafa samkvæmt lögum Ohms;

Æfing 5:

I = E1 / R1
I = 10V / 10 Ω
I = 1 Amp

Nú gerum við ráð fyrir að í hringrásinni höfum við bilun í vír (innvortis brotinn eða brotinn vír) eða slæmrar tengingar, til dæmis mynd 12.

bilað vírbilunarhringrás — Mynd 12 braut með innri klæðningu vírbilunar (https://citeia.com)

Eins og við höfum þegar greint með opnum viðnámi, þá er skemmdur eða brotinn leiðari með svipaða hegðun. Styrkur rafstraums = 0 Amp. En ef ég spyr þig hvaða kafli (mynd 13) er A eða B skemmdur? og hvernig myndu þeir ákvarða það?

Brotin eða brotin vírrásargreining — Mynd 13 Hringrásagreining með skemmdum eða biluðum kapli (https://citeia.com)

Svarið þitt væri örugglega, við skulum mæla samfellu og greina einfaldlega hver kapalinn er skemmdur (svo við verðum að aftengja íhlutina og slökkva á E1 aflgjafanum), en við þessa greiningu ætlum við að gera ráð fyrir að uppsprettan geti ekki einu sinni verið slökkt eða aftengja allar raflögn, nú verður greiningin áhugaverðari? Einn möguleikinn er að setja voltmeter samsíða hringrásinni eins og til dæmis mynd 14

Gölluð hringrásargreining með lögum Ohms — Mynd 14 Gölluð hringrásargreining (https://citeia.com)

Ef uppspretta er í gangi ætti voltmælirinn að merkja sjálfgefna spennu í þessu tilfelli 10V.

Að greina bilanir á rafrásum með lögum Ohms — Mynd 15 Skekkjuhringagreining með lögum Ohms (https://citeia.com)

Ef við setjum spennumælinn samsíða viðnám R1 er spennan 0V ef við greinum það eftir Lögmál Ohms Við höfum:

VR1 = I x R1
Þar sem ég = 0 Amp
Við óttumst að VR1 = 0 Amp x 10 Ω = 0V

greiningu á raflögnum með lögum Ohms — Mynd 16 þar sem greind er raflögn eftir lögum Ohms (https://citeia.com)

Nú ef við setjum voltmælirinn samsíða skemmda vírnum munum við hafa spennu aflgjafa, hvers vegna?

Þar sem ég = 0 Amp, er viðnám R1 (hefur enga andstöðu frá rafstraumnum sem býr til sýndar jörð) eins og við greindum þegar VR1 = 0V Svo við höfum í skemmda kapalnum (í þessu tilfelli) spennu aflgjafans.

V (skemmdur vír) = E1 - VR1
V (skemmdur vír) = 10 V - 0 V = 10V

Ég býð þér að skilja eftir athugasemdir þínar og efasemdir sem við munum örugglega svara. Það getur líka hjálpað þér að greina rafmagnsbilanir í greininni okkar um Rafmagns mælitæki (Ohmmeter, Voltmeter, Ammeter)

Það getur þjónað þér:

Tilvísanir:[1] [2] [3]

Lögmál Ohms og leyndarmál þess [Yfirlýsing]