ძირითადი ელექტროენერგიატექნიკა

ომის კანონი და მისი საიდუმლოებები [განცხადება]

ომის კანონის შესავალი:

ომის კანონი ეს არის ამოსავალი წერტილი ელექტროენერგიის ძირითადი საფუძვლების გასაგებად. ამ თვალსაზრისით, მნიშვნელოვანია ომის კანონის დებულების ანალიზი პრაქტიკული თეორიული გზით. ამ სფეროში ჩვენი გამოცდილების გამო, ამ კანონის ანალიზი კი საშუალებას გვაძლევს, განვახორციელოთ ნებისმიერი სპეციალიზირებული პერსონალის ოცნება ამ სფეროში: ნაკლები მუშაობა და მეტი შესრულება, რადგან სწორი ინტერპრეტაციით ჩვენ შეგვიძლია გამოვავლინოთ და გავაანალიზოთ ელექტრული ხარვეზები ამ სტატიის განმავლობაში ჩვენ ვისაუბრებთ მის მნიშვნელობაზე, წარმოშობაზე, აპლიკაციების გამოყენებას და საიდუმლოებას, რომ უკეთ გავიგოთ.

¿ვინ აღმოაჩინა ომის კანონი?

გეორგ სიმონ ომი (ერლანგენი, ბავარია; 16 წლის 1789 მარტი - მიუნხენი, 6 წლის 1854 ივლისი) - გერმანელი ფიზიკოსი და მათემატიკოსი, რომელმაც ომის კანონს შეუწყო ხელი ელექტროენერგიის თეორიაში. [1] ომი ცნობილია ელექტრული დენის ინტენსივობას, მის ელექტროძრავასა და წინააღმდეგობას შორის ურთიერთკავშირის შესწავლისა და ინტერპრეტაციის შედეგად, 1827 წელს ჩამოაყალიბა კანონი, რომელიც ატარებს მის სახელს I = V / R. ელექტრული წინააღმდეგობის ერთეულს, ომს, მისი სახელი ეწოდა. [1] (იხ. სურათი 1)
გეორგ სიმონ ომი და მისი ომის კანონი (citeia.com)
სურათი 1 გეორგ სიმონ ომი და მისი ომის კანონი (https://citeia.com)

რას ამბობს ომის კანონი?

La ომის კანონი ადგენს: დენის ინტენსივობა, რომელიც გადის ელექტრულ წრეში, პირდაპირპროპორციულია ძაბვის ან ძაბვის (პოტენციური სხვაობა V) და უკუპროპორციულია მის მიერ წარმოდგენილ ელექტრულ წინააღმდეგობას (იხ. სურათი 2)

იმის გაგება, რომ:

რაოდენობა ომის კანონის სიმბოლო გაზომვის ერთეული rol თუ გაინტერესებთ:
დაძაბულობა E ვოლტი (V) წნევა, რომელიც იწვევს ელექტრონების ნაკადს E = ელექტრომოძრავი ძალა ან ინდუცირებული ძაბვა
კორიანტე I ამპერი (A) ელექტრული დენის ინტენსივობა მე = ინტენსივობა
წინააღმდეგობის R Ohm (Ω) ნაკადის ინჰიბიტორი Ω = ბერძნული ასო ომეგა
ომის კანონის ფორმულები
  • E= ელექტრული პოტენციალის სხვაობა ან ელექტრომამოძრავებელი ძალა „ძველი სკოლის ტერმინი“ (ვოლტი „V“).
  • I= ელექტრული დენის ინტენსივობა (ამპერები "ამპერ.")
  • R= ელექტრული წინააღმდეგობა (Ohms "Ω")
სურათი 2; ომის კანონის ფორმულა (https://citeia.com)

რისთვის ემსახურება ომის კანონი?

ეს არის ერთ-ერთი ყველაზე საინტერესო კითხვა, რომელსაც ელექტროენერგიის / ელექტრონიკის პირველი დონის სტუდენტები უსვამენ საკუთარ თავს, სადაც ჩვენ ვურჩევთ კარგად გავიგოთ ეს სხვა საკითხის გაგრძელებამდე. ჩვენ ეტაპობრივად გავაანალიზებთ მას: ელექტრო წინააღმდეგობა: ეს არის ელექტროენერგიის დინების გამტარობის წინააღმდეგობა. ელექტრო მიმდინარე: ეს არის ელექტრული მუხტის ნაკადი (ელექტრონები), რომელიც გადის კონდუქტორში ან მასალაში. დენის დინება არის დროის ერთეულზე მუხტის ოდენობა, მისი საზომი ერთეული არის ამპერი (ამპერი). ელექტრული პოტენციალის სხვაობა: ეს არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც აფასებს ელექტრული პოტენციალის სხვაობას ორ წერტილს შორის. იგი ასევე შეიძლება განისაზღვროს როგორც სამუშაო ერთეულ მუხტზე, რომელიც ელექტრულმა ველმა მოახდინა დამუხტულ ნაწილაკზე მისი გადასაადგილებლად ორ განსაზღვრულ პოზიციას შორის. მისი საზომი ერთეულია ვოლტი (V).

დასკვნა

ომის კანონი ეს არის ყველაზე მნიშვნელოვანი ინსტრუმენტი ელექტრული წრეების შესწავლისთვის და ფუნდამენტური საფუძველია ელექტროენერგიისა და ელექტრონიკის კარიერის შესწავლის ყველა დონეზე. მისი ანალიზისთვის დროის გამოყოფა, ამ შემთხვევაში შემუშავებული ამ სტატიაში (უკიდურესობაში), აუცილებელია პრობლემების გადაჭრის საიდუმლოებების გასაგებად და გასაანალიზებლად.

სად შეგვიძლია დავასკვნათ ომის კანონის ანალიზის მიხედვით:

  • რაც უფრო მაღალია პოტენციური სხვაობა (V) და დაბალია წინააღმდეგობა (Ω): მით მეტია ელექტროენერგიის ინტენსივობა (Amp).
  • ქვედა პოტენციური სხვაობა (V) და უფრო მაღალი წინააღმდეგობა (Ω): ნაკლებია ელექტროენერგიის ინტენსივობა (ამპერი).

სავარჯიშოები ოჰმის კანონის გასაგებად და პრაქტიკაში გამოსაყენებლად

სწავლება

გამოყენება ომის კანონი შემდეგ წრეში (სურათი 3) წინააღმდეგობით R1= 10 Ω და პოტენციალის სხვაობით E1= 12V ომის კანონის გამოყენებით, შედეგი არის: I=E1/R1 I= 12V/10 Ω I = 1.2 ამპერი.
ძირითადი ელექტრული წრე
სურათი 3 ძირითადი ელექტრული წრე (https://citeia.com)

ომის კანონის ანალიზი (მაგალითი 1)

ომის კანონის გასაანალიზებლად, ჩვენ ვირტუალურად გადავდივართ Kerepakupai Merú– ში ან Angel Falls– ზე (Kerepakupai Merú Pemón– ის აბორიგენულ ენაზე, რაც ნიშნავს „ღრმა ადგილიდან გადახტომას“), ეს არის მსოფლიოში ყველაზე მაღალი ჩანჩქერი, რომლის სიმაღლეა 979 მ (უწყვეტი ვარდნა 807 მ), წარმოიშვა აუიანტეპუიში. იგი მდებარეობს კანეიმის ეროვნულ პარკში, ბოლივარი, ვენესუელა [2]. (იხ. სურათი 4)
ანგელოზის ნახტომისა და ომის კანონის შედარება
დიაგრამა 4. ომის კანონის ანალიზი (https://citeia.com)
თუ წარმოსახვით ჩავატარებთ ანალიზს, რომელიც იყენებს ომის კანონიშემდეგი დაშვებებით:
  1. კასკადის სიმაღლე, როგორც პოტენციური განსხვავება.
  2. წყლის დაბრკოლებები შემოდგომაზე, როგორც წინააღმდეგობა.
  3. კასკადის წყლის ნაკადის სიჩქარე, როგორც ელექტრული დენის ინტენსივობა

სავარჯიშო 2:

ვირტუალურ ექვივალენტში ჩვენ ვაფასებთ სქემას, მაგალითად, სურათი 5-დან:
ომის კანონის ანალიზი
დიაგრამა 5 Ohm 1-ის სიბრტყის ანალიზი (https://citeia.com)
სადაც E1= 979V და R1=100 Ω I=E1/R1 I= 979V/100 Ω I= 9.79 ამპერ.
citeia.com

ომის კანონის ანალიზი (მაგალითი 2)

მაგალითად, ამ ვირტუალიზაციაში, მაგალითად, თუ ჩვენ სხვა ჩანჩქერზე გადავდივართ, მაგალითად: იგუაზის ჩანჩქერი, ბრაზილიასა და არგენტინას შორის საზღვარზე, გუარანში იგუაზი ნიშნავს "დიდ წყალს" და ეს არის სახელი, კონიდან ამერიკიდან მათ მისცეს მდინარე, რომელიც ლათინურ ამერიკაში უდიდეს ჩანჩქერებს კვებავს, მსოფლიოს ერთ-ერთ საოცრებად. ამასთან, ბოლო ზაფხულებში მათ წყლის ნაკადის პრობლემა ჰქონდათ. [3] (იხ. სურათი 6)
Iguazu Falls ვირტუალური შედარება ომის კანთან
სურათი 6 ომის კანონის ანალიზი (https://citeia.com)

სავარჯიშო 3:

სადაც ვივარაუდოთ, რომ ეს ვირტუალური ანალიზია E1 = 100V და R1 = 1000 Ω (იხ. სურათი 7) I = E1 / R1 I = 100V / 1000 Ω I = 0.1 Amp.
ომის კანონის ანალიზი 2
დიაგრამა 7 ომის კანონის ანალიზი 2 (https://citeia.com)

ომის კანონის ანალიზი (მაგალითი 3)

ამ მაგალითისთვის, ზოგიერთმა ჩვენმა მკითხველმა შეიძლება იკითხოს და რა არის ანალიზი, თუ გაუმჯობესდება გარემო პირობები იგუაზუს ჩანჩქერში (რაც ვიმედოვნებთ, რომ ასე იქნება, გვახსოვდეს, რომ ბუნებაში ყველაფერს ბალანსი უნდა ჰქონდეს). ვირტუალურ ანალიზში, ჩვენ ვვარაუდობთ, რომ გრუნტის წინააღმდეგობა (ნაკადის გავლის მიმართ) თეორიულად არის მუდმივი, E იქნება დაგროვილი დინების ზემოთ პოტენციალის სხვაობა, სადაც შედეგად გვექნება მეტი ნაკადი ან შედარების დენის ინტენსივობა (I ), იქნება მაგალითად: (იხ. სურათი 8)
იგუაზის ჩანჩქერისა და ომის სიყრმის შედარება
ომის კანონის 8 სურათი 3 (https://citeia.com)
citeia.com

სავარჯიშო 4:

ომის კანონის თანახმად, თუ პოტენციურ სხვაობას გავზრდით ან მის ელექტროძრავას ვაგროვებთ უფრო მაღლა, წინააღმდეგობის მუდმივი შენარჩუნება E1 = 700V და R1 = 1000 Ω (იხ. სურათი 9)
  • I = E1 / R1  
  • I = 700V / 1000 Ω
  • I = 0.7 Amp
ჩვენ ვაკვირდებით, რომ წრეში მიმდინარე ინტენსივობა (ამპერი) იზრდება.
ელექტრული წრე
ომის კანონის დიაგრამა 9, ანალიზი 4 (https://citeia.com)

ომის კანონის ანალიზი მისი საიდუმლოებების გასაგებად

როდესაც ომის კანონის შესწავლას იწყებ, ბევრი ფიქრობს, როგორ შეიძლება საიდუმლოებები ჰქონდეს ასეთ შედარებით მარტივ კანონს? სინამდვილეში არ არსებობს საიდუმლო, თუ მას დეტალურად გავაანალიზებთ მის ბოლოებზე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კანონის სწორად გაანალიზებამ შეიძლება, მაგალითად, ელექტროდის ჩართვა (პრაქტიკაში, აპარატი სამრეწველო დონეზეც კი) დავაშალოთ, როდესაც ის მხოლოდ დაზიანებული კაბელი ან კონექტორი იქნება. ჩვენ ვაპირებთ გაანალიზებას ცალკეულ შემთხვევებში:

საქმე 1 (ღია წრე):

ღია ელექტრული წრის ანალიზი
სურათი 10 ღია ელექტრული წრე (https://citeia.com)
თუ სქემა გავაანალიზეთ ფიგურაში 10, ომის კანონის თანახმად, ელექტროენერგიის მიწოდება E1 = 10V და წინააღმდეგობა ამ შემთხვევაში არის იზოლატორი (ჰაერი), რომელიც უსასრულოა ასე რომ, ჩვენ გვაქვს:
  • I = E1 / R  
  • I = 10V / ∞ Ω
სადაც მიმდინარეობა 0 Amp იქნება.

საქმე 2 (მიკროსქემის შემოკლებით):

შორტიანი ელექტრული წრის ანალიზი
სურათი 11 ელექტრო ჩართვა მოკლედ ჩართვაში (https://citeia.com)
ამ შემთხვევაში (სურათი 11) ელექტროენერგიის მიწოდება არის E = 10V, მაგრამ წინააღმდეგობა არის გამტარი, რომელსაც თეორიულად აქვს 0Ω, ამიტომ ამ შემთხვევაში ეს იქნება მოკლე ჩართვა.
  • I = E1 / R  
  • I = 10V / 0 Ω
სადაც თეორიულად მიმდინარე ტენდენციაა უსასრულო (∞) Amp. რამ დააგდებინა დაცვის სისტემები (დაუკრავები), თუნდაც ჩვენს სიმულაციურ პროგრამაში გამოიწვია სიფრთხილისა და ბრალის სიგნალიზაცია. მიუხედავად იმისა, რომ სინამდვილეში თანამედროვე ელემენტებს აქვთ დამცავი სისტემა და დენის შემზღუდველი, ჩვენ ვურჩევთ ჩვენს მკითხველს, შეამოწმონ კავშირები და თავიდან აიცილონ მოკლე ჩართვა (ბატარეები, თუ მათი დაცვის სისტემა არ გამოდგება, შეიძლება "ფრთხილად" აფეთქდეს).

საქმე 3 (კავშირი ან გაყვანილობის გათიშვა)

თუ ელექტრულ წრეში გვეშინია ენერგიის წყაროს E1 = 10V და R1 = 10 Ω უნდა გვქონდეს ომის კანონით;

სავარჯიშო 5:

  • I = E1 / R1  
  • I = 10V / 10 Ω
  • I = 1 Amp
ახლა ჩვენ ჩავთვლით, რომ წრეში გვაქვს მავთულის (შინაგანად გატეხილი ან გატეხილი მავთულის) ან ცუდი კავშირის ბრალი, მაგალითად, სურათი 12.
გატეხილი მავთულის ბრალის წრე
სურათი 12 მიკროსქემის შიდა გაყოფის მავთულის გაუმართაობით (https://citeia.com)
როგორც უკვე გავაანალიზეთ ღია რეზისტორით, დაზიანებული ან გატეხილი კონდუქტორი ექნება მსგავსი ქცევა. ელექტრული დენის ინტენსივობა = 0 ამპერი. მაგრამ თუ მე გეკითხებით რომელი სექცია (სურათი 13) არის დაზიანებული A ან B? და როგორ განსაზღვრავდნენ მას?
გატეხილი ან გატეხილი მავთულის წრიული ანალიზი
სურათი 13 წრიული ანალიზი დაზიანებული ან შინაგანად გატეხილი კაბელით (https://citeia.com)
რა თქმა უნდა თქვენი პასუხი იქნება, მოდით გავზომოთ უწყვეტობა და მარტივად დავადგინოთ რომელი კაბელი დაზიანდა (ასე რომ, კომპონენტების გათიშვა და E1 ელექტროენერგიის მიწოდება უნდა გავთიშოთ), მაგრამ ამ ანალიზისთვის ვიფიქრებთ, რომ წყარო არც კი შეიძლება იყოს გამორთეთ ან გათიშეთ რაიმე გაყვანილობა, ახლა ანალიზი უფრო საინტერესო ხდება? ერთი ვარიანტია ვოლტმეტრის მოთავსება სქემის პარალელურად, მაგალითად, სურათი 14
გაუმართავი წრიული ანალიზი ომის კანონის გამოყენებით
სურათი 14 გაუმართავი სქემის ანალიზი (https://citeia.com)
თუ წყარო ფუნქციონირებს, ვოლტმეტრმა უნდა აღნიშნოს ნაგულისხმევი ძაბვა ამ შემთხვევაში 10V.
ელექტრული წრეების ხარვეზების ანალიზი ომის კანონით
სურათი 15 ომის კანონის მიერ გაუმართავი სქემის ანალიზი (https://citeia.com)
თუ ვოლტმეტრი მოვათავსეთ Resistor R1- ის პარალელურად, ძაბვა არის 0V, თუ გავაანალიზებთ მას ომის კანონი ჩვენ გვაქვს:
  • VR1 = I x R1
  • სადაც მე = 0 ამპერი
  • ჩვენ გვეშინია VR1 = 0 Amp x 10 Ω = 0V
გაანალიზებული გაყვანილობის ბრალია ომის კანონით
დიაგრამა 16, ომის კანონის შესაბამისად, გაყვანილობის უკმარისობის ანალიზი (https://citeia.com)

თუ ვოლტმეტრს განათავსებთ დაზიანებული მავთულის პარალელურად, ელექტროენერგიის ძაბვა გვექნება, რატომ?

მას შემდეგ, რაც I = 0 Amp, წინააღმდეგობა R1 (არანაირი წინააღმდეგობა არ აქვს ელექტროენერგიისგან ვირტუალური დედამიწის შექმნისგან) როგორც უკვე გავაანალიზეთ VR1 = 0V ასე რომ დაზიანებულ კაბელში გვაქვს (ამ შემთხვევაში) კვების წყაროს ძაბვა.
  • V (დაზიანებული მავთული) = E1 - VR1
  • V (დაზიანებული მავთული) = 10 V - 0 V = 10V
გეპატიჟებით დატოვოთ თქვენი კომენტარები და ეჭვები, რომლებზეც ჩვენ აუცილებლად გიპასუხებთ. ის ასევე დაგეხმარებათ ელექტრული გაუმართაობის აღმოჩენაში ჩვენს სტატიაში ელექტრო საზომი ხელსაწყოები (Ohmmeter, Voltmeter, Ammeter)

მას შეუძლია მოგემსახუროს:

მითითება:[1] [2] [3]

დატოვე პასუხი

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები აღნიშნულია *

ეს საიტი იყენებს Akismet- ს, რათა შეამციროს სპამი. შეისწავლეთ თქვენი კომენტარის მონაცემები დამუშავებული.