Hva er OHMs lov? ➡️ Lær det ENKELT med øvelser

Introduksjon til Ohms lov:

Ohms lov Det er utgangspunktet for å forstå de grunnleggende grunnleggende forholdene til elektrisitet. Fra dette synspunktet er det viktig å analysere uttalelsen fra Ohms lov på en praktisk teoretisk måte. På grunn av vår erfaring innen felt, lar analysen av denne loven oss til og med gjøre drømmen om noe spesialisert personell i området oppfylt: jobbe mindre og utføre mer, siden vi med en korrekt tolkning kan oppdage og analysere elektriske feil. Gjennom denne artikkelen vil vi snakke om dens betydning, opprinnelse, bruk av applikasjoner og hemmelighet for å bedre forstå det.

¿Hvem oppdaget Ohms lov?

Georg Simon ohm (Erlangen, Bayern; 16. mars 1789-München, 6. juli 1854) var en tysk fysiker og matematiker som bidro med Ohms lov til teorien om elektrisitet. [1]. Ohm er kjent for å studere og tolke forholdet mellom intensiteten til en elektrisk strøm, dens elektromotoriske kraft og motstand, og formulerte i 1827 loven som bærer navnet hans som sier at Jeg = V / R. Enheten med elektrisk motstand, ohm, er oppkalt etter ham. [1] (se figur 1)

Georg Simon Ohm og hans Ohms lov (citeia.com) — Figur 1 Georg Simon Ohm og hans Ohms lov (https://citeia.com)

Hva sier Ohms lov?

La Ohms lov etablerer: Strømintensiteten gjennom en elektrisk krets er direkte proporsjonal med spenningen eller spenningen (potensialforskjell V) og omvendt proporsjonal med den elektriske motstanden den presenterer (se figur 2)

Å forstå det:

Beløp	Ohms lovsymbol	Måleenhet	Rol	I tilfelle du lurer:
spenning	E	Volt (V)	Trykk som forårsaker strømmen av elektroner	E = elektromotorisk kraft eller indusert spenning
corriente	I	Ampere (A)	Elektrisk strømintensitet	I = intensitet
Resistance	R	Ohm (Ω)	strømningshemmer	Ω = gresk bokstav omega

E= Elektrisk potensialforskjell eller elektromotorisk kraft "old school term" (volt "V").
I= Intensitet av elektrisk strøm (Ampere “Amp.”)
R= Elektrisk motstand (ohm "Ω")

Figur 2; Ohms lovformel (https://citeia.com)

Hva er Ohms lov for?

Dette er et av de mest interessante spørsmålene som studenter av elektrisitet / elektronikk på de første nivåene stiller seg, der vi foreslår å forstå det veldig godt før du fortsetter eller går videre med et annet tema. Vi skal analysere det trinn for trinn: Elektrisk motstand: Det er motstanden mot strømmen av elektrisk strøm gjennom en leder. Elektrisk strøm: Det er strømmen av elektrisk ladning (elektroner) som går gjennom en leder eller materiale. Strømmen er strømmen per tidsenhet, og måleenheten er Ampere (Amp). Elektrisk potensialforskjell: Det er en fysisk størrelse som kvantifiserer forskjellen i elektrisk potensial mellom to punkter. Det kan også defineres som arbeidet per enhetsladning som utøves av det elektriske feltet på en ladet partikkel for å flytte den mellom to bestemte posisjoner. Måleenheten er Volt (V).

Konklusjon

Ohms lov Det er det viktigste verktøyet for studier av elektriske kretser og et grunnleggende grunnlag for studier av elektrisitet og elektronikk karrierer på alle nivåer. Å dedikere tid til analysen, i dette tilfellet utviklet i denne artikkelen (ytterst), er viktig for å forstå og analysere hemmelighetene for feilsøking.

Hvor vi kan konkludere i henhold til analysen av Ohms lov:

Jo høyere potensialforskjellen (V) og jo lavere motstand (Ω): jo større intensitet av elektrisk strøm (Amp).
Jo lavere potensialforskjellen (V) og høyere motstand (Ω): Mindre elektrisk strømintensitet (Amp).

Øvelser for å forstå og sette Ohms lov ut i livet

1 øvelse
2 øvelse
3 øvelse
4 øvelse
5 øvelse

1 øvelse

Bruke Ohms lov I følgende krets (figur 3) med en motstand R1= 10 Ω og potensialforskjell E1= 12V ved å anvende Ohms lov, er resultatet: I=E1/R1 I= 12V/10 Ω I = 1.2 Amp.

Figur 3 Grunnleggende elektrisk krets (https://citeia.com)

Ohms lovanalyse (eksempel 1)

For å analysere Ohms lov skal vi praktisk talt flytte til Kerepakupai Merú eller Angel Falls (Kerepakupai Merú i det opprinnelige språket Pemón, som betyr "hopp fra det dypeste stedet"), det er den høyeste fossen i verden, med en høyde på 979 m (807 m uavbrutt fall), stammer fra Auyantepuy. Det ligger i Canaima nasjonalpark, Bolívar, Venezuela [2]. (se figur 4)

sammenligning av englesprang og Ohms lov — Figur 4. Analysering av Ohms lov (https://citeia.com)

Hvis vi fantasifullt utfører en analyse med anvendelse av Ohms lov, med følgende antakelser:

Kaskadehøyde som potensiell forskjell.
Vann hindringer om høsten som motstand.
Vannstrømningshastigheten til kaskaden som elektrisk strømintensitet

Øvelse 2:

I en virtuell ekvivalent estimerer vi en krets for eksempel fra figur 5:

Ohms lovanalyse — Figur 5 Analyse av leggen til Ohm 1 (https://citeia.com)

Hvor E1= 979V og R1=100 Ω I=E1/R1 I= 979V/100 Ω I= 9.79 Amp.

citeia.com

Ohms lovanalyse (eksempel 2)

Nå i denne virtualiseringen, for eksempel, hvis vi for eksempel flytter til en annen foss: Iguazú-fossene, på grensen mellom Brasil og Argentina, i Guaraní Iguazú betyr "stort vann", og det er navnet som de innfødte innbyggerne i det sørlige Cone of America ga de elven som mater de største fossefallene i Latin-Amerika, et av verdens underverk. De siste somrene har de imidlertid hatt problemer med vannføringen. [3] (se figur 6)

Iguazu Falls virtuell sammenligning med Ohms lov — Figur 6 Analysering av Ohms lov (https://citeia.com)

Øvelse 3:

Der vi antar at denne virtuelle analysen er E1 = 100V og R1 = 1000 Ω (se figur 7) I = E1 / R1 I = 100V / 1000 Ω I = 0.1 Amp.

Ohms lovanalyse 2 — Figur 7 Analyse av Ohms lov 2 (https://citeia.com)

Ohms lovanalyse (eksempel 3)

For dette eksemplet kan noen av våre lesere spørre, og hva er analysen hvis miljøforholdene i Iguazú-fossen forbedres (noe vi håper vil være tilfelle, og husk at alt i naturen må ha en balanse). I den virtuelle analysen antar vi at jordmotstanden (mot strømmens passasje) i teorien er en konstant, E ville være den akkumulerte oppstrøms potensialforskjellen, hvor vi som en konsekvens vil ha mer strøm eller i vår sammenligning strømintensitet (I ), vil for eksempel være: (se figur 8)

sammenligner Iguazú-fossen og Ohms lå — figur 8 analyse av Ohms lov 3 (https://citeia.com)

citeia.com

Øvelse 4:

I følge Ohms lov, hvis vi øker potensialforskjellen eller akkumulerer dens elektromotoriske kraft høyere, holder vi motstanden konstant E1 = 700V og R1 = 1000 Ω (se figur 9)

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

Vi observerer at strømintensiteten (Amp) i kretsen øker.

elektrisk krets — Figur 9 analyse av Ohms lov 4 (https://citeia.com)

Analyserer Ohms lov for å forstå hemmelighetene

Når du begynner å studere Ohms lov, lurer mange på, hvordan kan en så relativt enkel lov ha noen hemmeligheter? I virkeligheten er det ingen hemmelighet hvis vi analyserer det i detalj. Med andre ord, ikke å analysere loven riktig kan for eksempel få oss til å demontere en elektrisk krets (i praksis et apparat selv på industrielt nivå) når det bare kan være en skadet kabel eller kontakt. Vi skal analysere sak for sak:

Sak 1 (åpen krets):

analyse av en åpen elektrisk krets — Figur 10 Åpen elektrisk krets (https://citeia.com)

Hvis vi analyserer kretsen i figur 10, er Ohms lov strømforsyningen E1 = 10V og motstanden i dette tilfellet en isolator (luft) som har en tendens til å være uendelig ∞. Så vi har:

I = E1 / R
I = 10V / ∞ Ω

Der strømmen pleier å være 0 Amp.

Sak 2 (Circuit shorted):

analyse av en kortsluttet elektrisk krets — Figur 11 Elektrisk krets i kortslutning (https://citeia.com)

I dette tilfellet (figur 11) er strømforsyningen E = 10V, men motstanden er en leder som teoretisk har 0Ω, så det ville i dette tilfellet være en kortslutning.

I = E1 / R
I = 10V / 0 Ω

Der strømmen i teorien har en tendens til å være uendelig (∞) Amp. Hva som ville utløse beskyttelsessystemene (sikringene), selv i vår simuleringsprogramvare, utløste forsiktighets- og feilalarmer. Selv om moderne batterier i virkeligheten har et beskyttelsessystem og en strømbegrenser, anbefaler vi våre lesere å sjekke tilkoblingene og unngå kortslutning (batterier, hvis deres beskyttelsessystem mislykkes, kan eksplodere "Forsiktig").

Sak 3 (tilkoblings- eller ledningsfeil)

Hvis vi frykter i en elektrisk krets en strømkilde E1 = 10V og en R1 = 10 Ω må vi ha etter Ohms lov;

Øvelse 5:

I = E1 / R1
I = 10V / 10 Ω
I = 1 Amp

Nå antar vi at i kretsen har vi en feil på grunn av en ledning (internt ødelagt eller ødelagt ledning) eller dårlig forbindelse, for eksempel figur 12.

ødelagt ledningsfeilkrets — Figur 12 Krets med internt splittet ledningsfeil (https://citeia.com)

Som vi allerede har analysert med en åpen motstand, vil den ødelagte eller ødelagte lederen ha en lignende oppførsel. Intensiteten av elektrisk strøm = 0 Amp. Men hvis jeg spør deg hvilken del (figur 13) er A eller B skadet? og hvordan ville de bestemme det?

Brutt eller ødelagt ledningskretsanalyse — Figur 13 Kretsanalyse med skadet eller innvendig ødelagt kabel (https://citeia.com)

Svaret ditt ville sikkert være, la oss måle kontinuitet og bare oppdage hvilke av kablene som er skadet (så vi må koble fra komponentene og slå av E1-strømforsyningen), men for denne analysen skal vi anta at kilden ikke engang kan være slått av eller koble fra ledninger, nå blir analysen mer interessant? Et alternativ er å plassere et voltmeter parallelt med kretsen som for eksempel figur 14

Feil kretsanalyse ved bruk av Ohms lov — Figur 14 Defekt kretsanalyse (https://citeia.com)

Hvis kilden er i drift, bør voltmeteret markere standard spenning i dette tilfellet 10V.

Analyse av elektriske kretsfeil med Ohms lov — Figur 15 Defekt kretsanalyse etter Ohms lov (https://citeia.com)

Hvis vi plasserer voltmeteret parallelt med motstanden R1, er spenningen 0V hvis vi analyserer den med Ohms lov Vi har:

VR1 = I x R1
Hvor jeg = 0 Amp
Vi frykter VR1 = 0 Amp x 10 Ω = 0V

analysere ledningsfeil i henhold til Ohms lov — Figur 16 som analyserer ledningsfeil i henhold til Ohms lov (https://citeia.com)

Nå hvis vi plasserer voltmeteret parallelt med den skadede ledningen, vil vi ha spenningen til strømforsyningen, hvorfor?

Siden jeg = 0 Amp, er motstanden R1 (har ingen motstand fra den elektriske strømmen som skaper en virtuell jord) som vi allerede har analysert VR1 = 0V Så vi har i den skadede kabelen (i dette tilfellet) spenningen til strømforsyningen.

V (skadet ledning) = E1 - VR1
V (skadet ledning) = 10 V - 0 V = 10 V.

Jeg inviterer deg til å legge igjen kommentarer og tvil som vi helt sikkert vil svare på. Det kan også hjelpe deg å oppdage elektriske feil i vår artikkel om Elektriske måleinstrumenter (Ohmmeter, Voltmeter, Ammeter)

Det kan tjene deg:

referanser:[1] [2] [3]

Merker

rafael forteller Sist oppdatert 7. september 2023

0 24.893 3 minutters lesing

Ohms lov og dens hemmeligheter [ERKLÆRING]