Wat ass OHM'S LAW? ➡️ Léiert et EINFACH mat Übungen

Aféierung zum Ohm Gesetz:

Ohms Gesetz Et ass de Startpunkt fir d'Basis Basis vun Elektrizitéit ze verstoen. Aus dëser Siicht ass et wichteg d'Ausso vum Ohm Gesetz op eng praktesch theoretesch Manéier ze analyséieren. Wéinst eiser Erfahrung am Feld erlaabt d'Analyse vun dësem Gesetz eis och den Dram vun all spezialiséiertem Personal an der Regioun an Erfëllung ze bréngen: manner schaffen a méi performéieren, well mat enger korrekter Interpretatioun kënne mir elektresch Feeler feststellen an analyséieren. An dësem ganzen Artikel schwätze mir iwwer seng Wichtegkeet, Hierkonft, Benotzung vun Uwendungen a Geheimnis fir et besser ze verstoen.

¿Wien huet dem Ohm säi Gesetz entdeckt?

Georg Simon ohm (Erlangen, Bayern; 16. Mäerz 1789-München, de 6. Juli 1854) war en däitsche Physiker a Mathematiker, deen dem Ohm säi Gesetz zur Elektristeorie bäigedroen huet. [1] Ohm ass bekannt fir d'Bezéiung tëscht der Intensitéit vun engem elektresche Stroum, senger elektromotorescher Kraaft a Resistenz ze studéieren an z'interpretéieren, an 1827 dat Gesetz formuléiert dat säin Numm dréit dat seet datt Ech = V / R. D'Eenheet vum elektresche Widderstand, den Ohm, ass no him benannt. [1] (kuck Figur 1)

De Georg Simon Ohm a säin Ohm Gesetz (citeia.com) — Figure 1 Georg Simon Ohm a säi Ohm Gesetz (https://citeia.com)

Wat seet dem Ohm säi Gesetz?

La Ohms Gesetz etabléiert: D'Intensitéit vum Stroum deen duerch en elektresche Circuit passéiert ass direkt proportionell zu der Spannung oder der Spannung (Potenzial Differenz V) an ëmgedréit proportional zu der elektrescher Resistenz déi se presentéiert (kuck Figur 2)

Dat verstoen:

Betrag	Ohms Gesetz Symbol	Moosseenheet	Roll	Am Fall wou Dir Iech frot:
Spannungen	E	Volt (V)	Drock deen de Stroum vun Elektronen verursaacht	E = elektromotoresch Kraaft oder induzéiert Spannung
Baach	I	Ampere (A)	Elektresch Stroumintensitéit	I = Intensitéit
Resistance	R	Ohm (Ω)	Flux Inhibitor	Ω = griichesche Buschtaf Omega

E= Elektresch Potential Differenz oder electromotive Kraaft "al Schoul Begrëff" (Volts "V").
I= Intensitéit vum elektresche Stroum (Ampere "Amp")
R= Elektresch Resistenz (Ohm "Ω")

Figure 2; Ohm's Law Formula (https://citeia.com)

Fir wat ass dat Ohm Gesetz?

Dëst ass eng vun den interessantsten Froen, déi Studente vun Elektrizitéit / Elektronik op den éischten Niveauen sech stellen, wou mir virschloen et ganz gutt ze verstoen ier Dir mat engem aneren Thema weiderfuere wëllt. Mir analyséieren et Schrëtt fir Schrëtt: Elektresche Widderstand: Et ass d'Oppositioun géint de Stroum vun elektresche Stroum duerch en Dirigent. Elektresche Stroum: Et ass de Stroum vun elektrescher Ladung (Elektronen) deen duerch en Dirigent oder Material leeft. Den aktuelle Stroum ass de Betrag vun der Ladung pro Zäitenheet, seng Moosseenheet ass den Ampère (Amp). Elektrescht Potenzial Ënnerscheed: Et ass eng kierperlech Quantitéit déi den Ënnerscheed am elektresche Potenzial tëscht zwee Punkten quantifizéiert. Et kann och definéiert ginn als d'Aarbecht pro Eenheetskäschte déi vum elektresche Feld op e geluedenen Deelchen ausgeüübt gëtt fir et tëscht zwou bestëmmte Positiounen ze bewegen. Seng Moosseenheet ass de Volt (V).

Konklusioun

Ohms Gesetz Et ass dat wichtegst Instrument fir d'Studien vun elektresche Circuiten an eng fundamental Basis fir Studien iwwer Elektrizitéit an Elektronik Karriären op allen Niveauen. Eng Zäit fir seng Analyse ze widmen, an dësem Fall an dësem Artikel entwéckelt (an hiren Extremen), ass wesentlech fir d'Geheimnisse fir d'Probleemer ze verstoen an ze analyséieren.

Wou mir no der Analyse vum Ohm Gesetz kënne schléissen:

Wat méi héich de potenziellen Ënnerscheed (V) a méi niddereg de Widderstand (Ω): Wat méi grouss d'Intensitéit vum elektresche Stroum (Amp) ass.
Déi ënnescht de potentiellen Ënnerscheed (V) an de méi héije Widderstand (Ω): Manner elektresch Stroumintensitéit (Amp).

Übungen fir dem Ohm säi Gesetz ze verstoen an ëmzesetzen

Übung 1
Übung 2
Übung 3
Übung 4
Übung 5

Übung 1

Uwendung vum Ohms Gesetz Am folgende Circuit (Figur 3) mat enger Resistenz R1 = 10 Ω a Potenzialdifferenz E1 = 12V dem Ohms Gesetz applizéiert, ass d'Resultat: I = E1 / R1 I = 12V / 10 Ω I = 1.2 Amp.

Figure 3 Basis elektresch Circuit (https://citeia.com)

Ohm's Law Analyse (Beispill 1)

Fir dem Ohm säi Gesetz z'analyséiere wäerte mir virtuell an d'Kerepakupai Merú oder Angel Falls (Kerepakupai Merú an der Pemón aboriginal Sprooch, dat heescht "vun der déifster Plaz sprangen" plënneren), et ass deen héchste Waasserfall op der Welt, mat enger Héicht vun 979 m (807 m ouni Ënnerbriechung), entstanen an der Auyantepuy. Et läit am Canaima National Park, Bolívar, Venezuela [2]. (kuck Figur 4)

Verglach vum Engelsprong an dem Ohms Gesetz — Figure 4. Analyséiere vum Ohm Gesetz (https://citeia.com)

Wa mir imaginativ eng Analyse maachen déi de Ohms Gesetz, déi folgend Viraussetzunge maachen:

Kaskade Héicht als potenziellen Ënnerscheed.
Waasser Hindernisser am Hierscht als Widderstand.
De Waasserflossrate vun der Kaskade als Elektresch Stroumintensitéit

Übung 2:

An engem virtuellen Äquivalent schätze mir e Circuit zum Beispill aus der Figur 5:

Ohm Gesetz Analyse — Figure 5 Analyse vun der Lay vum Ohm 1 (https://citeia.com)

Wou E1 = 979V an R1 = 100 Ω I = E1 / R1 I = 979 V / 100 Ω I = 9.79 Amp.

citeia.com

Ohm's Law Analyse (Beispill 2)

Elo an dëser Virtualiséierung, zum Beispill, wa mir zum aneren Waasserfall plënneren zum Beispill: D'Iguazú Falen, op der Grenz tëscht Brasilien an Argentinien, zu Guaraní Iguazú heescht "grousst Waasser", an et ass den Numm datt déi gebierteg Awunner vum Südlechen Kegel aus Amerika hunn se de Floss ginn, deen déi gréisste Waasserfäll a Lateinamerika fiddert, ee vun de Wonner vun der Welt. Wéi och ëmmer, an de leschte Summer hu si Problemer mam Waasserfloss. [3] (kuckt d'Figur 6)

Iguazu Falls virtuelle Verglach mam Ohm Gesetz — Figure 6 Analyséiere vum Ohm Gesetz (https://citeia.com)

Übung 3:

Wou mir dovun ausginn datt dës virtuell Analyse E1 = 100V an R1 = 1000 Ω ass (kuck Figure 7) Ech = E1 / R1 Ech = 100V / 1000 Ω Ech = 0.1 Amp.

Ohm Gesetz Analyse 2 — Figure 7 Analyse vum Ohm Gesetz 2 (https://citeia.com)

Ohm's Law Analyse (Beispill 3)

Fir dëst Beispill kënnen e puer vun eise Lieser froen, a wat ass d'Analyse, wann d'Ëmweltbedéngungen am Iguazú Waasserfall verbesseren (wat mir hoffen, datt de Fall ass, erënnere mir datt alles an der Natur e Gläichgewiicht muss hunn). An der virtueller Analyse huelen mir un datt d'Buedemresistenz (zu de Passage vum Flow) an der Theorie eng konstant ass, E wier den akkumuléierte Upstream Potential Differenz wou mir als Konsequenz méi Flow hunn oder an eisem Verglach aktuell Intensitéit (I ), wier zum Beispill: (kuckt Figur 8)

mam Iguazú Waasserfall an dem Ohm säi Verglach vergläichen — Figur 8 Analyse vum Ohm Gesetz 3 (https://citeia.com)

citeia.com

Übung 4:

Vum Ohm Gesetz, wa mir de potenziellen Ënnerscheed erhéijen oder seng elektromotoresch Kraaft méi héich sammelen, wärend de Widderstand konstant E1 = 700V an R1 = 1000 Ω (kuck Figur 9)

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

Mir observéieren datt déi aktuell Intensitéit (Amp) am Circuit eropgeet.

elektresche Circuit — Figure 9 Analyse vum Ohm Gesetz 4 (https://citeia.com)

Analyséiere vum Ohm Gesetz fir seng Geheimnisser ze verstoen

Wann Dir ufänkt dem Ohm säi Gesetz ze studéieren, froen sech vill, wéi kann esou e relativ einfacht Gesetz Geheimnisser hunn? Eigentlech ass et kee Geheimnis wa mir et am Detail analyséieren. An anere Wierder, d'Gesetz net richteg ze analyséieren, kann eis zum Beispill en elektresche Circuit (an der Praxis, en Apparat och op industriellem Niveau) ofmontéieren, wann et nëmmen e futtisse Kabel oder Stecker ass. Mir analyséiere Fall fir Fall:

Fall 1 (Open Circuit):

Analyse vun engem oppenen elektresche Circuit — Figure 10 Open elektresch Circuit (https://citeia.com)

Wa mir de Circuit an der Figur 10 analyséieren, vum Ohm Gesetz ass d'Stroumversuergung E1 = 10V an de Widderstand an dësem Fall en Isolator (Loft) deen onendlech ass ∞. Also hu mir:

Ech = E1 / R
Ech = 10V / ∞ Ω

Wou de Stroum éischter 0 Amp ass.

Fall 2 (Circuit gekierzt):

Analyse vun engem kuerzen elektresche Circuit — Figure 11 Elektresch Circuit am Kuerzen (https://citeia.com)

An dësem Fall (Figur 11) ass d'Stroumversuergung E = 10V, awer de Widderstand ass en Dirigent deen theoretesch 0Ω huet, also wier et an dësem Fall e Kuerzschloss.

Ech = E1 / R
Ech = 10V / 0 Ω

Wou de Stroum an der Theorie onendlech ass (∞) Amp. Wat géife Schutzsystemer (Sëcherungen) ausléisen, och an eiser Simulatiounssoftware ausgeléist der Vorsicht a Scholdalarm. Och wann a Wierklechkeet modern Batterien e Schutzsystem an e Stroumbegrenzer hunn, empfeele mir eise Lieser d'Verbindungen ze kontrolléieren an Kuerzen ze vermeiden (Batterien, wann hire Schutzsystem ausfält, kënnen "Opgepasst" explodéieren).

Fall 3 (Verbindungs- oder Verkabelungsfeeler)

Wa mir an engem elektresche Circuit fäerten eng Stroumquell E1 = 10V an en R1 = 10 Ω musse mir vum Ohms Gesetz hunn;

Übung 5:

Ech = E1 / R1
Ech = 10V / 10 Ω
Ech = 1 Amp

Elo gi mir dervun aus datt am Circuit e Feeler ass wéinst engem Drot (intern gebrach oder gebrach Drot) oder enger schlechter Verbindung, zum Beispill, Figur 12.

futtis Drot Feeler Circuit — Figure 12 Circuit mat internem Split Wire Fault (https://citeia.com)

Wéi mir scho mat engem oppene Widderstand analyséiert hunn, wäert de beschiedegten oder futtisse Leeder en ähnlecht Verhalen hunn. D'Intensitéit vum elektresche Stroum = 0 Amp. Awer wann ech Iech froen wéi eng Sektioun (Figur 13) ass A oder B beschiedegt? a wéi géife se et bestëmmen?

Gebrach oder gebrach Drot Circuit Analyse — Figure 13 Circuit Analyse mat beschiedegt oder intern futtis Kabel (https://citeia.com)

Sécher Är Äntwert wier, loosst eis d'Kontinuitéit moossen an einfach erkennen wéi eng vun de Kabele beschiedegt ass (also musse mir d'Komponente trennen an d'E1 Energieversuergung ausschalten), awer fir dës Analyse gi mir un datt d'Quell net emol ka sinn ausgeschalt oder all Verkabelung trennt, elo gëtt d'Analyse méi interessant? Eng Optioun ass e Voltmeter parallel zum Circuit ze placéieren wéi zum Beispill d'Figur 14

Feelereg Circuit Analyse mam Benotze vum Ohm Gesetz — Figure 14 Fault Circuit Analyse (https://citeia.com)

Wann d'Quell operationell ass, soll de Voltmeter d'Standardspannung an dësem Fall 10V markéieren.

Analyse vun elektresche Circuit Feeler mam Ohm Gesetz — Figure 15 Faulty Circuit Analyse vum Ohm Gesetz (https://citeia.com)

Wa mir de Voltmeter parallel zum Widderstand R1 placéieren, ass d'Spannung 0V wa mir et analyséieren Ohms Gesetz Mir hunn:

VR1 = I x R1
Wou ech = 0 Amp
Mir fäerten VR1 = 0 Amp x 10 Ω = 0V

analyséiert d'Verbindungsfeeler vum Ohm Gesetz — Figure 16 Analyse vum Verkabelungsfehler vum Ohm Gesetz (https://citeia.com)

Elo wa mir de Voltmeter parallel zum beschiedegten Drot plazéiere wäerte mir d'Spannung vun der Energieversuergung hunn, firwat?

Well ech = 0 Amp, ass de Widderstand R1 (huet keng Oppositioun vum elektresche Stroum, deen eng virtuell Äerd erstellt) wéi mir schonn analyséiert VR1 = 0V Also hu mir am beschiedegt Kabel (an dësem Fall) d'Spannung vun der Energieversuergung.

V (beschiedegt Drot) = E1 - VR1
V (beschiedegt Drot) = 10 V - 0 V = 10V

Ech invitéieren Iech Är Kommentaren an Zweifel ze verloossen, déi mir sécherlech beäntweren. Et kann Iech och hëllefen elektresch Feeler ze entdecken an eisem Artikel iwwer Elektresch Miessinstrumenter (Ohmmeter, Voltmeter, Ammeter)

Et kann Iech déngen:

Referenzen:[1] [2] [3]

Ohms Gesetz a seng Geheimnisser [STATEMENT]