Wprowadzenie do prawa Ohma:
Prawo Ohma Jest to punkt wyjścia do zrozumienia podstawowych podstaw elektryczności. Z tego punktu widzenia ważne jest przeanalizowanie twierdzenia Prawa Ohma w praktyczny, teoretyczny sposób. Dzięki naszemu doświadczeniu w tej dziedzinie analiza tego prawa pozwala nam nawet spełnić marzenie każdej wyspecjalizowanej kadry w tej dziedzinie: Pracuj mniej, a wykonuj więcej, ponieważ przy prawidłowej interpretacji możemy wykryć i przeanalizować usterki elektryczne. W tym artykule omówimy jego znaczenie, pochodzenie, wykorzystanie aplikacji i sekret, aby lepiej go zrozumieć.¿Kto odkrył prawo Ohma?
Georg simon ohm (Erlangen, Bawaria, 16 marca 1789 - Monachium, 6 lipca 1854) był niemieckim fizykiem i matematykiem, który wniósł prawo Ohma do teorii elektryczności. Ohm jest znany z badania i interpretowania zależności między natężeniem prądu elektrycznego, jego siłą elektromotoryczną i oporem, formułując w 1827 r. Prawo noszące jego imię, które mówi, że I = V / R. Jego imieniem została nazwana jednostka oporu elektrycznego om. [1] (patrz rysunek 1).
Co stanowi prawo Ohma?
La Prawo Ohma ustala: Natężenie prądu przepływającego przez obwód elektryczny jest wprost proporcjonalne do napięcia lub napięcia (różnica potencjałów V) i odwrotnie proporcjonalne do oporu elektrycznego, jaki przedstawia (patrz rysunek 2)Zrozumienie, że:
| ilość | Symbol prawa Ohma | Jednostka miary | Rol | Jeśli się zastanawiasz: |
|---|---|---|---|---|
| Stres | E | Wolt (V) | Ciśnienie powodujące przepływ elektronów | E = siła elektromotoryczna lub indukowane napięcie |
| corriente | I | Amper (A) | Natężenie prądu elektrycznego | I = intensywność |
| Resistencia | R | Ohm (Ω) | inhibitor przepływu | Ω = grecka litera omega |
- E= Różnica potencjału elektrycznego lub siła elektromotoryczna „old school term” (wolty „V”).
- I= Natężenie prądu elektrycznego (Ampery „Amp.”)
- R= Rezystancja elektryczna (Ohm „Ω”)
Do czego służy prawo Ohma?
Jest to jedno z najciekawszych pytań, jakie zadają sobie studenci elektryki/elektroniki na pierwszych poziomach, gdzie sugerujemy, abyście je bardzo dobrze zrozumieli przed kontynuowaniem lub przejściem do innego tematu. Przeanalizujmy to krok po kroku: Opór elektryczny: Jest to przeciwieństwo przepływu prądu elektrycznego przez przewodnik. Prąd elektryczny: Jest to przepływ ładunku elektrycznego (elektronów), który przebiega przez przewodnik lub materiał. Przepływ prądu to ilość ładunku na jednostkę czasu, której jednostką miary jest amper (amper). Różnica potencjałów elektrycznych: Jest to wielkość fizyczna, która określa ilościowo różnicę potencjału elektrycznego między dwoma punktami. Można go również zdefiniować jako pracę na jednostkę ładunku wywieranego przez pole elektryczne na naładowaną cząstkę w celu przemieszczenia jej między dwoma określonymi położeniami. Jednostką miary jest wolt (V).Wnioski
Prawo Ohma Jest to najważniejsze narzędzie do badania obwodów elektrycznych i podstawowa podstawa studiów nad karierami w elektryce i elektronice na wszystkich poziomach. Poświęcenie czasu na jego analizę, w tym przypadku rozwiniętą w tym artykule (w jego skrajnościach), jest niezbędne do zrozumienia i przeanalizowania tajników rozwiązywania problemów.
Gdzie możemy wywnioskować na podstawie analizy prawa Ohma:
- Im wyższa różnica potencjałów (V) i niższa rezystancja (Ω): tym większe natężenie prądu elektrycznego (Amp).
- Niższa różnica potencjałów (V) i wyższa rezystancja (Ω): Mniejsze natężenie prądu elektrycznego (Amp).
Ćwiczenia mające na celu zrozumienie i zastosowanie prawa Ohma w praktyce
Ćwiczenie 1
Stosowanie Prawo Ohma W poniższym obwodzie (rysunek 3) z rezystancją R1= 10 Ω i różnicą potencjałów E1= 12 V stosując prawo Ohma, wynik jest następujący: I=E1/R1 I= 12V/10 Ω I=1.2 Amp.
Analiza prawa Ohma (przykład 1)
Aby przeanalizować prawo Ohma, przeniesiemy się wirtualnie do wodospadów Kerepakupai Merú lub Angel Falls (Kerepakupai Merú w języku aborygeńskim Pemón, co oznacza „skok z najgłębszego miejsca”), jest to najwyższy wodospad na świecie o wysokości 979 m wysokość (807 m nieprzerwanego spadku), pochodzi z Auyantepuy. Znajduje się w Parku Narodowym Canaima, Bolívar, Wenezuela [2]. (patrz rysunek 4)
- Wysokość kaskady jako różnica potencjałów.
- Wodne przeszkody jesienią jako opór.
- Natężenie przepływu wody w kaskadzie jako natężenie prądu elektrycznego
Ćwiczenie 2:
W wirtualnym ekwiwalencie szacujemy obwód, na przykład z rysunku 5:
Analiza prawa Ohma (przykład 2)
Teraz w tej wirtualizacji, na przykład, jeśli przeniesiemy się do innego wodospadu, na przykład: Iguazú Falls, na granicy Brazylii i Argentyny, w Guarani Iguazú oznacza „wielką wodę” i jest to nazwa, którą rdzenni mieszkańcy Southern Cone Ameryki dał rzekę, która zasila największe wodospady w Ameryce Łacińskiej, jeden z cudów świata. Jednak w ostatnich latach mieli problemy z przepływem wody.[3] (patrz rysunek 6)
Ćwiczenie 3:
Gdzie przypuszczamy, że jest to wirtualna analiza E1= 100V i R1=1000 Ω (patrz rysunek 7) I = E1 / R1 I = 100 V / 1000 Ω I= 0.1 A.
Analiza prawa Ohma (przykład 3)
W przypadku tego przykładu niektórzy z naszych czytelników mogą zapytać, a jak wygląda analiza, czy warunki środowiskowe w wodospadzie Iguazú poprawią się (co mamy nadzieję, że tak się stanie, pamiętając, że wszystko w naturze musi mieć równowagę). W analizie wirtualnej zakładamy, że rezystancja gruntu (do przejścia przepływu) teoretycznie jest stała, E byłaby skumulowaną różnicą potencjałów przed prądem, gdzie w konsekwencji będziemy mieli większy przepływ lub w naszym porównaniu natężenie prądu (I ), byłoby na przykład: (patrz rysunek 8)
Ćwiczenie 4:
Zgodnie z prawem Ohma, jeśli zwiększymy różnicę potencjałów lub zwiększymy jej siłę elektromotoryczną, zachowując stałą rezystancję E1 = 700V i R1 = 1000 Ω (patrz rysunek 9)- I = E1 / R1
- I = 700 V / 1000 Ω
- I = 0.7 Amp
Analiza prawa Ohma, aby zrozumieć jego sekrety
Kiedy zaczyna się studiować prawo Ohma, wielu zastanawia się, jak tak stosunkowo proste prawo może mieć jakieś tajemnice? Właściwie nie ma żadnej tajemnicy, jeśli szczegółowo przeanalizujemy to w skrajnościach. Innymi słowy, nieprawidłowa analiza prawa może np. spowodować demontaż obwodu elektrycznego (czy to w praktyce w urządzeniu, nawet na poziomie przemysłowym), gdy może to być tylko uszkodzony kabel lub złącze. Przeanalizujemy każdy przypadek:Przypadek 1 (obwód otwarty):
- I = E1 / R
- I = 10 V / ∞ Ω
Przypadek 2 (zwarcie w obwodzie):
- I = E1 / R
- I = 10 V / 0 Ω
Przypadek 3 (awaria połączenia lub okablowania)
Jeśli boimy się w obwodzie elektrycznym źródła zasilania E1 = 10V i R1 = 10 Ω, musimy mieć zgodnie z prawem Ohma;Ćwiczenie 5:
- I = E1 / R1
- I = 10 V / 10 Ω
- I = 1 Amp
- VR1 = I x R1
- Gdzie I = 0 Amp
- Boimy się VR1 = 0 Amp x 10 Ω = 0V
Jeśli teraz umieścimy woltomierz równolegle do uszkodzonego kabla to będziemy mieli napięcie zasilacza, dlaczego?
Ponieważ I = 0 Amp, rezystancja R1 (nie ma nic przeciwko temu, by prąd elektryczny tworzył wirtualną ziemię) jak już analizowaliśmy VR1 = 0V Czyli mamy w uszkodzonym kablu (w tym przypadku) napięcie zasilania.- V (uszkodzony przewód) = E1 - VR1
- V (uszkodzony przewód) = 10 V - 0 V = 10 V.
Może ci służyć:
- Siła prawa Watta
- Uprawnienia prawa KIRCHHOFF
- Prawo Joule'a, z ćwiczeniami praktycznymi i ich zastosowaniami.
Referencje:[1] [2] [3]