Elettricità di baseTecnologia

La legge di Ohm e i suoi segreti [DICHIARAZIONE]

Introduzione alla legge di Ohm:

Legge di Ohm È il punto di partenza per comprendere i fondamenti di base dell'elettricità. Da questo punto di vista è importante analizzare in modo pratico teorico l'affermazione della legge di Ohm. Grazie alla nostra esperienza sul campo, l'analisi di questa legge ci permette addirittura di realizzare il sogno di qualsiasi personale specializzato della zona: lavorare meno ed eseguire di più, poiché con una corretta interpretazione possiamo rilevare e analizzare i guasti elettrici. In questo articolo parleremo della sua importanza, origine, utilizzo di applicazioni e segreti per comprenderlo meglio.

¿Chi ha scoperto la legge di Ohm?

Georg simon ohm (Erlangen, Baviera; 16 marzo 1789-Monaco, 6 luglio 1854) è stato un fisico e matematico tedesco che ha contribuito alla teoria dell'elettricità con la legge di Ohm. [1]. Ohm è noto per lo studio e l'interpretazione del rapporto tra l'intensità di una corrente elettrica, la sua forza elettromotrice e resistenza, formulando nel 1827 la legge che porta il suo nome che afferma che I = V / R. L'unità di resistenza elettrica, l'ohm, prende il nome da lui. [1] (vedi figura 1)
Georg Simon Ohm e la sua legge di Ohm (citeia.com)
Figura 1 Georg Simon Ohm e la sua legge di Ohm (https://citeia.com)

Cosa afferma la legge di Ohm?

La Legge di Ohm stabilisce: L'intensità della corrente che attraversa un circuito elettrico è direttamente proporzionale alla tensione o tensione (differenza di potenziale V) e inversamente proporzionale alla resistenza elettrica che presenta (vedi figura 2)

Capendo che:

Quantità Simbolo della legge di Ohm Unità di misura Rullo chimico Nel caso ti stia chiedendo:
tensione E Volt (V) Pressione che provoca il flusso di elettroni E = forza elettromotrice o tensione indotta
attuale I Ampere (A) Intensità di corrente elettrica I = intensità
Resistenza R Ohm (Ω) inibitore di flusso Ω = lettera greca omega
formule della legge di ohm
  • E= Differenza di potenziale elettrico o forza elettromotrice “vecchio termine” (Volt “V”).
  • I= Intensità della corrente elettrica (Ampere “Amp.”)
  • R= Resistenza elettrica (Ohm “Ω”)
Figura 2; Formula della legge di Ohm (https://citeia.com)

A cosa serve la legge di Ohm?

Questa è una delle domande più interessanti che si pongono gli studenti di elettricità / elettronica dei primi livelli, dove suggeriamo di capirla molto bene prima di proseguire o avanzare con un altro argomento. Lo analizzeremo passo dopo passo: Resistenza elettrica: È l'opposizione al flusso di corrente elettrica attraverso un conduttore. Corrente elettrica: È il flusso di carica elettrica (elettroni) che scorre attraverso un conduttore o materiale. Il flusso di corrente è la quantità di carica per unità di tempo, la sua unità di misura è l'Ampere (Amp). Differenza di potenziale elettrico: È una grandezza fisica che quantifica la differenza di potenziale elettrico tra due punti. Può anche essere definito come il lavoro per unità di carica esercitato dal campo elettrico su una particella carica per spostarla tra due posizioni determinate. La sua unità di misura è il Volt (V).

Conclusione

Legge di Ohm È lo strumento più importante per lo studio dei circuiti elettrici e una base fondamentale per gli studi sulle carriere di Elettricità ed Elettronica a tutti i livelli. Dedicare tempo alla sua analisi, in questo caso sviluppato in questo articolo (ai suoi estremi), è fondamentale per comprendere e analizzare i segreti per la risoluzione dei problemi.

Dove possiamo concludere secondo l'analisi della legge di Ohm:

  • Maggiore è la differenza di potenziale (V) e minore è la resistenza (Ω): Maggiore è l'intensità della corrente elettrica (Amp).
  • Minore è la differenza di potenziale (V) e maggiore è la resistenza (Ω): minore intensità di corrente elettrica (Amp).

Esercizi per comprendere e mettere in pratica la Legge di Ohm

Esercizio 1

Applicando il Legge di Ohm Nel seguente circuito (figura 3) con resistenza R1= 10 Ω e differenza di potenziale E1= 12V applicando la legge di Ohm, il risultato è: I=E1/R1 I= 12V/10 Ω I = 1.2 Amp.
Circuito elettrico di base
Figura 3 Circuito elettrico di base (https://citeia.com)

Analisi della legge di Ohm (esempio 1)

Per analizzare la legge di Ohm ci sposteremo virtualmente al Kerepakupai Merú o Angel Falls (Kerepakupai Merú nella lingua aborigena Pemón, che significa "salto dal punto più profondo"), è la cascata più alta del mondo, con un'altezza di 979 m (807 m di caduta ininterrotta), originato nell'Auyantepuy. Si trova nel Parco Nazionale di Canaima, Bolívar, Venezuela [2]. (vedi figura 4)
confronto tra il salto dell'angelo e la legge di Ohm
Figura 4. Analisi della legge di Ohm (https://citeia.com)
Se realizziamo con fantasia un'analisi applicando il Legge di Ohm, facendo le seguenti ipotesi:
  1. Altezza della cascata come differenza potenziale.
  2. Ostacoli d'acqua in caduta come resistenza.
  3. La portata dell'acqua della cascata come intensità della corrente elettrica

Esercizio 2:

In un equivalente virtuale stimiamo un circuito ad esempio dalla figura 5:
Analisi della legge di Ohm
Figura 5 Analisi del lay di Ohm 1 (https://citeia.com)
Dove E1= 979V e R1=100 Ω I=E1/R1 I= 979V/100 Ω I= 9.79 Amp.
citeia.com

Analisi della legge di Ohm (esempio 2)

Ora in queste virtualizzazioni, ad esempio, se ci spostiamo su un'altra cascata ad esempio: Le cascate dell'Iguazú, al confine tra Brasile e Argentina, in Guaraní Iguazú significa "grande acqua", ed è il nome che gli abitanti nativi del sud Cono dall'America hanno dato il fiume che alimenta le più grandi cascate dell'America Latina, una delle meraviglie del mondo. Tuttavia, nelle ultime estati hanno avuto problemi con il flusso d'acqua. [3] (vedi figura 6)
Confronto virtuale delle cascate di Iguazu con la legge di ohm
Figura 6 Analisi della legge di Ohm (https://citeia.com)

Esercizio 3:

Dove assumiamo che questa analisi virtuale sia E1 = 100V e R1 = 1000 Ω (vedi figura 7) I = E1 / R1 I = 100V / 1000 Ω I = 0.1 Amp.
Analisi della legge di Ohm 2
Figura 7 Analisi della legge di Ohm 2 (https://citeia.com)

Analisi della legge di Ohm (esempio 3)

Per questo esempio, alcuni dei nostri lettori potrebbero chiedersi, e qual è l'analisi se le condizioni ambientali nella cascata dell'Iguazú migliorano (cosa che speriamo accada, ricordando che tutto in natura deve avere un equilibrio). Nell'analisi virtuale assumiamo che la resistenza di terra (al passaggio del flusso) in teoria sia una costante, E sarebbe la differenza di potenziale accumulata a monte dove di conseguenza avremo più flusso o nel nostro confronto intensità di corrente (I ), sarebbe ad esempio: (vedi figura 8)
confrontando la cascata di Iguazú e il lay di Ohm
figura 8 analisi della legge di Ohm 3 (https://citeia.com)
citeia.com

Esercizio 4:

Per la legge di Ohm, se aumentiamo la differenza di potenziale o accumuliamo la sua forza elettromotrice più in alto, mantenendo la resistenza costante E1 = 700V e R1 = 1000 Ω (vedi figura 9)
  • I = E1 / R1  
  • I = 700V / 1000 Ω
  • I = 0.7 Amp
Osserviamo che l'intensità di corrente (Amp) nel circuito aumenta.
circuito elettrico
Figura 9 analisi della legge di Ohm 4 (https://citeia.com)

Analizzare la legge di Ohm per comprenderne i segreti

Quando inizi a studiare la legge di Ohm, molti si chiedono, come può una legge così relativamente semplice avere dei segreti? In realtà non c'è segreto se lo analizziamo in dettaglio alle sue estremità. In altre parole, non analizzare correttamente la normativa può, ad esempio, farci smontare un circuito elettrico (in pratica un elettrodomestico anche a livello industriale) quando può essere solo un cavo o un connettore danneggiato. Analizzeremo caso per caso:

Caso 1 (circuito aperto):

analisi di un circuito elettrico aperto
Figura 10 Circuito elettrico aperto (https://citeia.com)
Se analizziamo il circuito di figura 10, per la legge di Ohm l'alimentazione E1 = 10V e la resistenza in questo caso è un isolante (aria) che tende ad essere infinito ∞. Quindi abbiamo:
  • I = E1 / R  
  • I = 10 V / ∞ Ω
Dove la corrente tende ad essere 0 Amp.

Caso 2 (circuito in corto):

analisi di un circuito elettrico in corto
Figura 11 Circuito elettrico in corto circuito (https://citeia.com)
In questo caso (figura 11) l'alimentazione è E = 10V, ma la resistenza è un conduttore che teoricamente ha 0Ω, quindi sarebbe in questo caso un corto circuito.
  • I = E1 / R  
  • I = 10V / 0 Ω
Dove la corrente in teoria tende ad essere infinita (∞) Amp. Ciò che avrebbe fatto scattare i sistemi di protezione (fusibili), anche nel nostro software di simulazione, ha attivato gli allarmi di attenzione e guasto. Sebbene in realtà le batterie moderne abbiano un sistema di protezione e limitatore di corrente, consigliamo ai nostri lettori di controllare i collegamenti ed evitare cortocircuiti (le batterie, se il loro sistema di protezione si guasta, possono esplodere "Attenzione").

Caso 3 (errori di connessione o cablaggio)

Se temiamo in un circuito elettrico un generatore E1 = 10V e un R1 = 10 Ω dobbiamo avere per legge di Ohm;

Esercizio 5:

  • I = E1 / R1  
  • I = 10V / 10 Ω
  • I = 1 Amp
Ora assumiamo che nel circuito abbiamo un guasto per un filo (cavo interrotto o rotto internamente) o una cattiva connessione, ad esempio, figura 12.
circuito guasto filo rotto
Figura 12 Circuito con guasto del filo diviso internamente (https://citeia.com)
Come abbiamo già analizzato con una resistenza aperta, il conduttore danneggiato o rotto avrà un comportamento simile. L'intensità della corrente elettrica = 0 Amp. Ma se ti chiedo quale sezione (figura 13) è danneggiata A o B? e come lo determinerebbero?
Analisi del circuito del filo rotto o rotto
Figura 13 Analisi del circuito con cavo danneggiato o rotto internamente (https://citeia.com)
Sicuramente la tua risposta sarebbe, misuriamo la continuità e rileviamo semplicemente quale dei cavi è danneggiato (quindi dobbiamo scollegare i componenti e spegnere l'alimentazione E1), ma per questa analisi supponiamo che la sorgente non possa nemmeno essere spento o scollegare qualsiasi cablaggio, ora l'analisi si fa più interessante? Un'opzione è posizionare un voltmetro in parallelo al circuito come ad esempio la figura 14
Analisi del circuito difettoso utilizzando la legge di Ohm
Figura 14 Analisi del circuito difettoso (https://citeia.com)
Se la sorgente è operativa, il voltmetro dovrebbe contrassegnare la tensione predefinita in questo caso 10V.
Analisi dei guasti ai circuiti elettrici con la legge di Ohm
Figura 15 Analisi del circuito difettoso secondo la legge di Ohm (https://citeia.com)
Se posizioniamo il voltmetro in parallelo al resistore R1, la tensione è 0V se la analizziamo per Legge di Ohm Abbiamo:
  • VR1 = I x R1
  • Dove I = 0 Amp
  • Temiamo VR1 = 0 Amp x 10 Ω = 0V
analizzare i guasti di cablaggio secondo la legge di Ohm
Figura 16 che analizza il guasto del cablaggio secondo la legge di Ohm (https://citeia.com)

Ora se posizioniamo il voltmetro in parallelo al filo danneggiato avremo la tensione dell'alimentatore, perché?

Poiché I = 0 Amp, la resistenza R1 (non ha opposizione dalla corrente elettrica che crea una terra virtuale) come abbiamo già analizzato VR1 = 0V Quindi abbiamo nel cavo danneggiato (in questo caso) la Tensione dell'alimentatore.
  • V (filo danneggiato) = E1 - VR1
  • V (filo danneggiato) = 10 V - 0 V = 10V
Vi invito a lasciare i vostri commenti e dubbi a cui sicuramente risponderemo. Può anche aiutarti a rilevare guasti elettrici nel nostro articolo su Strumenti di misura elettrici (Ohmmetro, Voltmetro, Amperometro)

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