OHM-ийн хууль гэж юу вэ? ➡️ Дасгал хийж АМАРХАН сур

Ом хуулийн танилцуулга:

Ом хууль Энэ бол цахилгаан эрчим хүчний үндсэн үндсийг ойлгох эхлэл юм. Энэ үүднээс Ом хуулийн тунхаглалыг практик онолын үүднээс шинжлэх нь чухал юм. Энэ салбарт ажиллаж байсан туршлагынхаа дагуу энэхүү хуулийн дүн шинжилгээ нь тухайн газар нутагт мэргэшсэн боловсон хүчний мөрөөдлийг биелүүлэх боломжийг бидэнд олгодог. бага тайлбарлаж, илүү их зүйлийг хийх хэрэгтэй, учир нь зөв тайлбарласнаар бид цахилгаан гэмтлийг илрүүлж, дүн шинжилгээ хийх боломжтой болно. Энэ нийтлэлийн туршид бид түүний ач холбогдол, гарал үүсэл, хэрэглээний програм, нууцыг илүү сайн ойлгохын тулд ярих болно.

¿Ом хуулийг хэн нээсэн бэ?

Жорж Саймон Ом (Эрланген, Бавари; 16 оны 1789 сарын 6-Мюнхен, 1854 оны 1 сарын XNUMX) нь цахилгааны онолд Ом хуулийг оруулсан Германы физикч, математикч юм.[XNUMX]. Ом нь цахилгаан гүйдлийн эрч хүч, цахилгаан хөдөлгөгч хүч ба эсэргүүцлийн хоорондын хамаарлыг судалж, тайлбарлаж, 1827 онд өөрийн нэрээр нэрлэгдсэн хуулийг томъёолсноор алдартай. I = V / R. Цахилгаан эсэргүүцлийн нэгж омыг түүний нэрэмжит болгосон. [1] (зураг 1-ийг үзнэ үү)

Жорж Саймон Ом ба түүний Омын хууль (citeia.com) — Зураг 1 Георг Саймон Ом ба түүний Ом хууль (https://citeia.com)

Омын хууль юу гэж заасан байдаг вэ?

La Ом хууль тогтоодог: Цахилгаан хэлхээг дамжин өнгөрөх гүйдлийн хүч нь хүчдэл ба хүчдэлтэй шууд пропорциональ (боломжит зөрүү V) ба түүний үзүүлж буй цахилгаан эсэргүүцэлтэй урвуу хамааралтай байна (2-р зургийг үз).

Үүнийг ойлгох нь:

Дүн	Ом хуулийн тэмдэг	Хэмжлийн нэгж	Үүрэг	Хэрэв та гайхаж байгаа бол:
Стресс	E	Вольт (V)	Электронуудын урсгалыг үүсгэдэг даралт	E = цахилгаан хөдөлгөгч хүч буюу индукцын хүчдэл
Урсгал	I	Ампер (A)	Цахилгаан гүйдлийн эрчим	I = эрчим
Эсэргүүцэл	R	Ом (Ом)	урсгал дарангуйлагч	Ω = Грекийн омега үсэг

E= Цахилгаан потенциалын зөрүү буюу цахилгаан хөдөлгөгч хүч “хуучин сургуулийн улирал” (Вольтын “V”).
I= Цахилгаан гүйдлийн эрчим (Ампер "Ампер")
R= Цахилгаан эсэргүүцэл (Ом “Ω”)

Зураг 2; Омын хуулийн томъёо (https://citeia.com)

Омын хууль гэж юу вэ?

Энэ бол цахилгаан / электроникийн нэгдүгээр түвшний оюутнуудын өөрөөсөө асуудаг хамгийн сонирхолтой асуултуудын нэг бөгөөд өөр сэдвийг үргэлжлүүлэх эсвэл ахиулахаасаа өмнө үүнийг маш сайн ойлгохыг зөвлөж байна. Үүнийг алхам алхмаар дүн шинжилгээ хийцгээе: Цахилгаан эсэргүүцэл: Энэ бол дамжуулагч дамжин өнгөрөх цахилгаан гүйдлийн эсэргүүцэл юм. Цахилгаан гүйдэл: Энэ бол дамжуулагч эсвэл материалаар дамжин өнгөрөх цахилгаан цэнэгийн (электрон) урсгал юм. Одоогийн урсгал нь цаг хугацааны нэгж дэх цэнэгийн хэмжээ бөгөөд түүний хэмжих нэгж нь Ampere (Amp) юм. Цахилгаан потенциалын ялгаа: Энэ нь хоёр цэгийн хоорондох цахилгаан потенциалын зөрүүг илэрхийлсэн физик хэмжигдэхүүн юм. Цахилгаан орон нь цэнэглэгдсэн бөөмс дээр тогтоосон хоёр байрлалын хооронд шилжихэд нөлөөлөх нэгж цэнэгт ногдох ажил гэж тодорхойлж болно. Түүний хэмжих нэгж нь Volt (V) юм.

Дүгнэлт

Ом хууль Энэ нь цахилгаан хэлхээг судлах хамгийн чухал хэрэгсэл бөгөөд бүх түвшний цахилгаан ба электроникийн карьерыг судлах үндсэн суурь юм. Энэ нийтлэлд тусгагдсан энэ тохиолдолд (хамгийн туйлдаа) дүн шинжилгээ хийхэд цаг зарцуулах нь алдааг олж засварлах нууцыг ойлгож, дүн шинжилгээ хийхэд зайлшгүй шаардлагатай.

Омын хуулийн дүн шинжилгээний дагуу бид хаана дүгнэж болох вэ:

Потенциалын ялгаа (V) их байх тусам эсэргүүцэл (Ω) бага байх болно: Цахилгаан гүйдлийн эрч хүч (Amp) их байх болно.
Бага боломжит зөрүү (V) ба өндөр эсэргүүцэл (Ω): Цахилгаан гүйдлийн эрчим бага (Amp).

1 дасгал

Хэрэглэх Ом хууль Дараах хэлхээнд (зураг 3) эсэргүүцэл R1= 10 Ом ба потенциалын зөрүү E1= 12V Ом-ийн хуулийг хэрэглэвэл үр дүн нь: I=E1/R1 I= 12V/10 Ом I = 1.2 Ампер.

Зураг 3 Цахилгааны үндсэн хэлхээ (https://citeia.com)

Ом хуулийн шинжилгээ (жишээ 1)

Омын хуулийг шинжлэхийн тулд бид бараг л Керепакупай Меру буюу Анхелийн хүрхрээ рүү шилжих гэж байна (Пемон нутгийн уугуул хэлээр Kerepakupai Merú гэдэг нь "хамгийн гүн газраас үсрэх" гэсэн утгатай), энэ нь дэлхийн хамгийн өндөр хүрхрээ бөгөөд 979 м өндөр (тасралтгүй уналт 807 м), Auyantepuy гаралтай. Энэ нь Венесуэлийн Боливар, Канайма үндэсний цэцэрлэгт хүрээлэнд байрладаг [2]. (4-р зургийг үз)

тэнгэр элчийн үсрэлт ба Омын хуулийг харьцуулах — Зураг 4. Омын хуулийг шинжлэх (https://citeia.com)

Хэрэв бид төсөөллийг ашиглан анализ хийвэл Ом хуульдараахь таамаглалыг дэвшүүлж байна.

Потенциалын ялгаа болох каскадын өндөр.
Усны саад бэрхшээл нь эсэргүүцэл гэж үздэг.
Цахилгаан гүйдлийн эрчим гэж каскадын усны урсгалын хурд

Дасгал 2:

Виртуал эквивалент байдлаар бид хэлхээг 5-р зургаас жишээлбэл:

Ом хуулийн шинжилгээ — Зураг 5 Ohm 1-ийн анализ (https://citeia.com)

Энд E1= 979V ба R1=100 Ом I=E1/R1 I= 979V/100 Ом I= 9.79 Ампер.

citeia.com

Ом хуулийн шинжилгээ (жишээ 2)

Одоо энэ виртуалчлалд, жишээлбэл, хэрэв бид өөр хүрхрээ рүү шилжих юм бол: Бразил, Аргентины хил дээр орших Игуазу хүрхрээ, Гуарани дахь Игуазу нь "том ус" гэсэн утгатай бөгөөд энэ нь Өмнөд конусын уугуул оршин суугчдын нэр юм. Латин Америкийн хамгийн том хүрхрээг тэжээдэг голыг Америкийн ертөнцийн гайхамшгуудын нэг болгосон. Гэвч сүүлийн зун тэд усны урсгалд хүндрэлтэй байсан.[3] (6-р зургийг үз)

Игуазу хүрхрээг омын хуультай виртуал харьцуулалт — Зураг 6 Омын хуулийг шинжлэх (https://citeia.com)

Дасгал 3:

Виртуал шинжилгээг E1= 100V ба R1=1000 Ом гэж тооцвол (7-р зургийг үз) I = E1 / R1 I = 100V / 1000 Ω I = 0.1 Ампер.

Ом-ийн хуулийн шинжилгээ 2 — Зураг 7 Ом хуулийн 2-р анализ (https://citeia.com)

Ом хуулийн шинжилгээ (жишээ 3)

Энэ жишээний хувьд манай уншигчдын зарим нь Игуазугийн хүрхрээний байгаль орчны нөхцөл байдал сайжирвал ямар дүн шинжилгээ хийх вэ гэж асууж магадгүй (байгалийн бүх зүйл тэнцвэртэй байх ёстой гэдгийг санаж, ийм байх болно гэж найдаж байна). Виртуал шинжилгээнд бид онолын хувьд газрын эсэргүүцэл (урсгал өнгөрөх) тогтмол, E нь хуримтлагдсан дээд урсгалын потенциалын зөрүү бөгөөд үүний үр дүнд бид илүү их урсах эсвэл гүйдлийн эрчмийг харьцуулах (I) гэж үздэг. ), жишээ нь: (8-р зургийг үз)

Игуазу хүрхрээ, Ом-ийн хэв маягийг харьцуулах — Зураг 8 Ом хуулийн 3-р анализ (https://citeia.com)

citeia.com

Дасгал 4:

Омын хуулиар хэрэв бид боломжит зөрүүг нэмэгдүүлж эсвэл түүний цахилгаан хөдөлгөгч хүчийг илүү их хэмжээгээр хуримтлуулбал эсэргүүцлийг E1 = 700V ба R1 = 1000 constant тогтмол байлгана (9-р зургийг үз).

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

Бид хэлхээний одоогийн эрчим (Amp) нэмэгдэж байгааг ажиглаж байна.

цахилгаан хэлхээний — Омын хуулийн 9-р зураг 4-р анализ (https://citeia.com)

Омын хуулийг задлан шинжилж нууцыг нь ойлгох

Хүн Ом-ын хуулийг судалж эхлэхэд ийм харьцангуй энгийн хууль ямар нууцтай байж болох талаар олон хүн гайхдаг уу? Хэрэв бид үүнийг хэт туйлшралд нь нарийвчлан шинжилж үзвэл нууц байхгүй. Өөрөөр хэлбэл, хуулинд зөв дүн шинжилгээ хийхгүй байх нь жишээлбэл, цахилгаан хэлхээг задлахад хүргэдэг (практикт, цахилгаан хэрэгсэлд, тэр ч байтугай үйлдвэрлэлийн түвшинд ч) энэ нь зөвхөн гэмтсэн кабель эсвэл холбогч байж болно. Бид тохиолдол бүрт дүн шинжилгээ хийх гэж байна.

Тохиолдол 1 (Нээлттэй хэлхээ):

нээлттэй цахилгаан хэлхээний шинжилгээ — Зураг 10 Нээлттэй цахилгаан хэлхээ (https://citeia.com)

Хэрэв бид 10-р зураг дээрх хэлхээнд дүн шинжилгээ хийвэл Ом-ын хуулиар тэжээлийн хангамж E1= 10V байх ба энэ тохиолдолд эсэргүүцэл нь хязгааргүй ∞ байх хандлагатай тусгаарлагч (агаар) юм. Тиймээс бидэнд байна:

I = E1 / R
I = 10V / ∞ Ω

Одоогийн гүйдэл 0 Amp байх хандлагатай байна.

Кейс 2 (Хэлхээ богино):

богино холболттой цахилгаан хэлхээний шинжилгээ — Зураг 11 Богино холболттой цахилгаан хэлхээ (https://citeia.com)

Энэ тохиолдолд (зураг 11) тэжээлийн эх үүсвэр нь E=10V, харин резистор нь онолын хувьд 0Ω-тэй дамжуулагч тул энэ тохиолдолд . богино холбоос.

I = E1 / R
I = 10V / 0 Ω

Онолын хувьд гүйдэл хязгааргүй (∞) Amp байх хандлагатай бол. Хамгаалалтын системүүд (гал хамгаалагч) -ыг юу алдах вэ, тэр ч байтугай бидний симуляцийн програм хангамж нь болгоомжтой байдал, алдааны дохиоллыг өдөөсөн. Хэдийгээр бодит байдал дээр орчин үеийн батерейнууд нь хамгаалалтын систем ба одоогийн хязгаарлагчтай боловч холболтыг шалгаж, богино холболтоос зайлсхийхийг зөвлөж байна.

Тохиолдол 3 (холболт эсвэл утас тасрах)

Хэрэв бид цахилгаан хэлхээнд E1 = 10V ба R1 = 10 R тэжээлийн эх үүсвэрээс айдаг бол бид Ohm хуулиар заавал байх ёстой;

Дасгал 5:

I = E1 / R1
I = 10V / 10 Ω
I = 1 Amp

Одоо бид хэлхээнд утас (дотоод эвдэрсэн эсвэл тасарсан утас) эсвэл холболт муу, жишээлбэл, зураг 12-т алдаа гарсан гэж бид үзэж байна.

эвдэрсэн утас эвдрэлийн хэлхээ — Зураг 12 Дотооддоо хуваагдсан утасны хагарал бүхий хэлхээ (https://citeia.com)

Бид нээлттэй резистороор аль хэдийн дүн шинжилгээ хийсний дагуу эвдэрсэн эсвэл эвдэрсэн дамжуулагч нь ижил төстэй үйлдэл хийх болно. Цахилгаан гүйдлийн эрчим = 0 Amp. Гэхдээ би танаас асуувал аль хэсэг нь (зураг 13) А эсвэл В гэмтсэн байна вэ? тэд үүнийг хэрхэн тодорхойлох вэ?

Утасны хэлхээний анализ, эвдэрсэн — Зураг 13 Гэмтсэн буюу дотор нь тасарсан кабелийн хэлхээний шинжилгээ (https://citeia.com)

Мэдээжийн хэрэг, та үргэлжлэлийг хэмжиж, кабелийн аль нь эвдэрсэн болохыг олж мэдье (тиймээс бид бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг салгаж, E1 тэжээлийн эх үүсвэрийг унтраах хэрэгтэй), гэхдээ энэ шинжилгээний хувьд бид эх үүсвэр нь байж чадахгүй гэж үзье. ямар ч утсыг унтраасан эсвэл салгасан, одоо дүн шинжилгээ илүү сонирхолтой болж байна уу? Нэг хувилбар бол вольтметрийг хэлхээнд зэрэгцээ байрлуулах явдал юм

Омын хуулийг ашиглан алдаатай хэлхээний шинжилгээ — Зураг 14 Буруу хэлхээний шинжилгээ (https://citeia.com)

Хэрэв эх үүсвэр нь ажиллаж байгаа бол вольтметр нь энэ тохиолдолд анхдагч хүчдэлийг 10В гэж тэмдэглэх ёстой.

Ом хэлхээний дагуу цахилгаан хэлхээний эвдрэлд дүн шинжилгээ хийх — Зураг 15 Омын хуулиар алдаатай хэлхээний шинжилгээ (https://citeia.com)

Хэрэв бид вольтметрийг резистор R1-тэй зэрэгцүүлэн байрлуулсан бол дүн шинжилгээ хийвэл хүчдэл 0V байна Ом хууль Бидэнд:

VR1 = I x R1
I = 0 Amp
Бид VR1 = 0 Amp x 10 Ω = 0V гэж айдаг

Ом-ийн хуулиар утсан холболтын анализ хийх — Ohm-ийн хуулийн дагуу утаснуудын эвдрэлийг шинжлэх Зураг 16 (https://citeia.com)

Одоо бид вольтметрийг эвдэрсэн утастай зэрэгцээ байрлуулбал бид цахилгаан хангамжийн хүчдэлтэй байх болно, яагаад?

I = 0 Amp тул эсэргүүцэл R1 (виртуал дэлхийг бий болгох цахилгаан гүйдлийн эсэргүүцэл байхгүй) бид аль хэдийн дүн шинжилгээ хийсэн шиг VR1 = 0V Тиймээс бид гэмтсэн кабельд (энэ тохиолдолд) цахилгаан тэжээлийн хүчдэл байна.

V (гэмтсэн утас) = E1 - VR1
V (гэмтсэн утас) = 10 V - 0 V = 10V

Бид танд хариулах болно гэдэгт эргэлзэж, сэтгэгдлээ үлдээхийг урьж байна. Энэ нь мөн манай нийтлэл дэх цахилгааны гэмтэлийг илрүүлэхэд тусална Цахилгаан хэмжих хэрэгсэл (Омметр, Вольтметр, Амметр)

Энэ нь танд үйлчилж чадна:

Ашигласан материал:[1] [2] [3]

Ом хууль ба түүний нууц [МЭДЭГДЭЛ]