基本電気テクノロジー

オームの法則とその秘密[ステートメント]

オームの法則の概要:

オームの法則 電気の基本を理解するための出発点です。 この観点から、オームの法則の記述を実際的な理論的方法で分析することが重要です。 この分野での経験により、この法律の分析により、この地域の専門家の夢を実現することさえできます。 正しい解釈で電気的障害を検出および分析できるため、作業量が減り、パフォーマンスが向上します。 この記事全体を通して、その重要性、起源、アプリケーションの使用、およびそれをよりよく理解するための秘密について説明します。

¿オームの法則を発見したのは誰ですか?

ゲオルク・サイモン・オーム (バイエルン州エアランゲン、16年1789月6日 - 1854年1月XNUMX日ミュンヘン)は、電気の理論にオームの法則を貢献したドイツの物理学者および数学者でした[XNUMX]。 オームは、電流の強さ、起電力、抵抗の間に存在する関係の研究と解釈を行ったことで知られ、1827 年に次のことを確立する彼の名前を冠した法則を策定しました。 I = V / R。 電気抵抗の単位であるオームは、彼にちなんで名付けられています[1](図1を参照)
ゲオルク・サイモン・オームと彼のオームの法則(citeia.com)
図1ゲオルク・サイモン・オームと彼のオームの法則(https://citeia.com)

オームの法則は何を述べていますか?

La オームの法則 確立:電気回路を通過する電流の強さは、電圧または電圧(電位差V)に正比例し、それが提示する電気抵抗に反比例します(図2を参照)。

それを理解する:

数量 オームの法則のシンボル 測定単位 ロル あなたが疑問に思っている場合:
緊張 E ボルト(V) 電子の流れを引き起こす圧力 E =起電力または誘導電圧
コリエンテ I アンペア(A) Intensidaddecorrientelectrica I =強度
抵抗 R オーム(Ω) 流動抑制剤 Ω=ギリシャ文字のオメガ
オームの法則の公式
  • E=電位差または起電力「旧学期」(ボルト「V」)。
  • I=電流の強さ(アンペア「アンペア」)
  • R=電気抵抗(オーム「Ω」)
図2; オームの法則(https://citeia.com)

オームの法則とは何ですか?

これは、最初のレベルの電気/電子工学の学生が自問する最も興味深い質問のXNUMXつです。ここで、別のトピックを続行または進める前に、それを十分に理解することをお勧めします。 それを段階的に分析してみましょう: 電気抵抗: それは導体を通る電流の流れに対する反対です。 電流: 導体または材料を流れるのは電荷(電子)の流れです。 電流の流れは、単位時間あたりの電荷量であり、その測定単位はアンペア(Amp)です。 電位差: これは、XNUMX点間の電位差を定量化する物理量です。 それはまた、XNUMXつの決定された位置の間でそれを動かすために荷電粒子に電場によって及ぼされる単位電荷あたりの仕事として定義することができます。 その測定単位はボルト(V)です。

結論

オームの法則 これは、電気回路を研究するための最も重要なツールであり、すべてのレベルでの電気および電子機器のキャリアを研究するための基本的な基盤です。 トラブルシューティングの秘密を理解して分析するには、この記事で開発された分析(この場合は極端な場合)に時間を割くことが不可欠です。

オームの法則の分析に従って結論を下すことができる場所:

  • 電位差(V)が高く、抵抗(Ω)が低い:電流(Amp)の強度が大きくなります。
  • より低い電位差(V)とより高い抵抗(Ω):より少ない電流強度(Amp)。

オームの法則を理解して実践するための演習

1エクササイズ

適用する オームの法則 オームの法則を適用した抵抗R3 =1Ωおよび電位差E10 = 1Vの次の回路(図12)では、結果は次のようになります。I= E1 / R1 I = 12V /10ΩI= 1.2アンペア。
基本的な電気回路
図3基本的な電気回路(https://citeia.com)

オームの法則分析(例1)

アウヤンの法則を分析するために、事実上、ケレパクパイメルまたはエンジェルフォール(ペモンアボリジニ語で「最も深い場所からのジャンプ」を意味するケレパクパイメル)に移動します。これは、世界で最も高い979mの滝です。高さ(中断のない落下の807 m)、Auyantepuyに由来します。 ベネズエラ、ボリバルのカナイマ国立公園にあります[2]。 (図4を参照)
天使の飛躍とオームの法則の比較
図4.オームの法則の分析(https://citeia.com)
想像力を働かせて分析を行うと、 オームの法則、次の仮定を行います。
  1. 電位差としてのカスケード高さ。
  2. 抵抗としての落下の水の障害物。
  3. 電流強度としてのカスケードの水流量

演習2:演習XNUMX:

仮想等価物では、たとえば図5から回路を推定します。
オームの法則分析
図5オーム1のレイの分析(https://citeia.com)
ここで、E1 = 979VおよびR1 =100ΩI= E1 / R1 I = 979V /100ΩI= 9.79アンペア。
citeia.com

オームの法則分析(例2)

たとえば、この仮想化では、たとえば別の滝に移動すると、ブラジルとアルゼンチンの国境にあるイグアスの滝がグアラニー語で「大きな水」を意味します。これは、南コーンの先住民の名前です。 of Americaは、世界の驚異の3つである、ラテンアメリカで最大の滝に水を供給する川を与えました。 しかし、最近の夏には、彼らは水の流れに問題を抱えています。[6] (図XNUMXを参照)
仮想比較イグアスはオームの法則で落ちる
図6オームの法則の分析(https://citeia.com)

演習3:演習XNUMX:

この仮想解析は E1= 100V および R1=1000 Ω であると仮定します (図 7 を参照)。 I = E1 / R1 I = 100V /1000Ω I=0.1アンペア
オームの法則分析2
図7オームの法則の分析2(https://citeia.com)

オームの法則分析(例3)

この例では、読者の中には、イグアスの滝の環境条件が改善したかどうかを尋ねる人もいるかもしれません(自然界のすべてがバランスをとっていなければならないことを思い出して、そうなることを願っています)。 仮想解析では、理論的には(流れの通過に対する)接地抵抗は一定であると仮定します。Eは累積された上流電位差であり、その結果、より多くの流れが発生するか、電流強度(I )、たとえば:(図8を参照)
イグアスの滝とオームの法則を比較する
図8オームの法則3の分析(https://citeia.com)
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演習4:演習XNUMX:

オームの法則により、電位差を大きくするか、起電力をより高く蓄積すると、抵抗を一定に保ちますE1 = 700VおよびR1 =1000Ω(図9を参照)
  • I = E1 / R1  
  • I = 700V /1000Ω
  • I = 0.7アンペア
回路内の電流強度(Amp)が増加することを確認します。
電子回路
図9オームの法則4の分析(https://citeia.com)

その秘密を理解するためにオームの法則を分析する

オームの法則を研究し始めると、多くの人は、そのような比較的単純な法則がどのように秘密を持つことができるのか疑問に思いますか? 実際、極端に詳細に分析しても秘密はありません。 言い換えれば、法則を正しく分析しないと、たとえば、電気回路が損傷したケーブルまたはコネクタにすぎない場合に、電気回路を分解する可能性があります(実際には、アプライアンス内で、産業レベルでも)。 ケースバイケースで分析します。

ケース1(開回路):

開いた電気回路の分析
図10開いた電気回路(https://citeia.com)
図 10 の回路を分析すると、オームの法則により、電源 E1= 10V となり、この場合の抵抗は絶縁体 (空気) となり、無限大となる傾向があります。 したがって、次のようになります。
  • I = E1 / R  
  • I = 10V /∞Ω
電流が0アンペアになる傾向がある場合。

ケース2(回路短絡):

短絡した電気回路の分析
図11短絡した電気回路(https://citeia.com)
この場合(図11)、電源はE = 10Vですが、抵抗は理論的には0Ωの導体であるため、この場合は 短絡.
  • I = E1 / R  
  • I = 10V /0Ω
理論上の電流が無限大(∞)アンペアになる傾向がある場合。 私たちのシミュレーションソフトウェアでさえ、保護システム(ヒューズ)を作動させるものが警告と故障警報を引き起こしました。 実際には、最新のバッテリーには保護システムと電流リミッターがありますが、接続を確認し、短絡を回避することをお勧めします(バッテリーは、保護システムに障害が発生すると、「注意」を爆発させる可能性があります)。

ケース3(接続または配線の障害)

電気回路で電源E1 = 10VおよびR1 =10Ωを恐れる場合、オームの法則に従って持っている必要があります。

演習5:演習XNUMX:

  • I = E1 / R1  
  • I = 10V /10Ω
  • I = 1アンペア
ここで、回路にワイヤ(内部で断線または断線)または接続不良の障害があると想定します(図12など)。
断線故障回路
図12内部で分割されたワイヤ障害のある回路(https://citeia.com)
すでにオープン抵抗で分析したように、損傷または破損した導体も同様の動作をします。 電流強度= 0アンペア。 しかし、どのセクション(図13)がAまたはBの損傷を受けているかを尋ねると、どうでしょうか。 そして彼らはそれをどのように決定するでしょうか?
断線または断線回路解析
図13損傷したケーブルまたは内部で破損したケーブルを使用した回路解析(https://citeia.com)
確かにあなたの答えは、導通を測定し、どのケーブルが損傷しているかを簡単に検出しましょう(したがって、コンポーネントを切断してE1電源をオフにする必要があります)が、この分析では、ソースが配線をオフにするか切断すると、分析がより面白くなりますか? 14つのオプションは、たとえば図XNUMXのように、回路と並列に電圧計を配置することです。
オームの法則を使用した故障回路解析
図14障害のある回路解析(https://citeia.com)
ソースが動作している場合、電圧計はデフォルトの電圧(この場合は10V)をマークする必要があります。
オームの法則を使って電気回路の故障を解析する
図15オームの法則による故障回路解析(https://citeia.com)
電圧計を抵抗R1と並列に配置すると、次のように分析すると電圧は0Vになります。 オームの法則 我々は持っている:
  • VR1 = I x R1
  • ここで、I = 0 Amp
  • VR1 = 0アンペアx10Ω= 0Vを恐れています
オームの法則による配線障害の分析
図16オームの法則による配線障害の分析(https://citeia.com)

損傷したワイヤーと並列に電圧計を配置すると、電源の電圧が得られます。なぜですか?

I = 0アンペアなので、抵抗R1(仮想地球を作成する電流からの反対はありません)すでにVR1 = 0Vを分析したので、損傷したケーブル(この場合)には電源の電圧があります。
  • V(損傷したワイヤー)= E1-VR1-
  • V(損傷したワイヤ)= 10 V-0 V = 10V
私たちが確実に答えるであろうコメントや疑問を残してください。 また、に関する記事で電気的障害を検出するのにも役立ちます 電気測定器(抵抗計、電圧計、電流計)

それはあなたに役立つことができます:

参考文献:【1] 【2] 【3]

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