Vad är OHM:S LAG? ➡️ Lär dig det ENKELT med övningar

Introduktion till Ohms lag:

Ohms lag Det är utgångspunkten för att förstå de grundläggande grunderna för el. Ur denna synvinkel är det viktigt att analysera uttalandet av Ohms lag på ett praktiskt teoretiskt sätt. På grund av vår erfarenhet inom området tillåter analysen av denna lag oss till och med att förverkliga drömmen om specialiserad personal i området: arbeta mindre och utföra mer, eftersom vi med en korrekt tolkning kan upptäcka och analysera elektriska fel. Under hela den här artikeln kommer vi att prata om dess betydelse, ursprung, användning av applikationer och hemlighet för att bättre förstå den.

¿Vem upptäckte Ohms lag?

Georg Simon ohm (Erlangen, Bayern; 16 mars 1789 – München, 6 juli 1854) var en tysk fysiker och matematiker som bidrog med Ohms lag till teorin om elektricitet.[1]. Ohm är känt för att utföra studien och tolkningen av förhållandet som finns mellan intensiteten av en elektrisk ström, dess elektromotoriska kraft och motstånd, och 1827 formulerade lagen som bär hans namn som slår fast att I = V / R. Enheten för elektriskt motstånd, ohm, är uppkallad efter honom. [1] (se figur 1)

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

Vad säger Ohms lag?

La Ohms lag fastställer: Strömintensiteten genom en elektrisk krets är direkt proportionell mot spänningen eller spänningen (potentialskillnad V) och omvänt proportionell mot det elektriska motståndet den uppvisar (se figur 2)

Förstå att:

Mängd	Ohms lagsymbol	Måttenhet	Rol	Om du undrar:
spänning	E	Volt (V)	Tryck som orsakar flödet av elektroner	E = elektromotorisk kraft eller inducerad spänning
corriente	I	Ampere (A)	Elektrisk strömintensitet	I = intensitet
Resistens	R	Ohm (Ω)	flödeshämmare	Ω = grekisk bokstav omega

E= Elektrisk potentialskillnad eller elektromotorisk kraft "old school term" (Volt "V").
I= Intensitet av elektrisk ström (Amperes "Amp.")
R= Elektriskt motstånd (Ohm "Ω")

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

Vad är Ohms lag för?

Detta är en av de mest intressanta frågorna som el-/elektronikstudenter på de första nivåerna ställer sig, där vi föreslår att du förstår det mycket väl innan du fortsätter eller går vidare med ett annat ämne. Låt oss analysera det steg för steg: Elektriskt motstånd: Det är motståndet mot strömmen av elektrisk ström genom en ledare. Elektrisk ström: Det är flödet av elektrisk laddning (elektroner) som går genom en ledare eller ett material. Flödet av ström är mängden laddning per tidsenhet, vars måttenhet är Ampere (Amp). Elektrisk potentialskillnad: Det är en fysisk kvantitet som kvantifierar skillnaden i elektrisk potential mellan två punkter. Det kan också definieras som arbetet per laddningsenhet som utövas av det elektriska fältet på en laddad partikel för att flytta den mellan två bestämda positioner. Dess måttenhet är Volt (V).

Slutsats

Ohms lag Det är det viktigaste verktyget för studier av elektriska kretsar och en grundläggande bas för studier av el- och elektronikkarriärer på alla nivåer. Att ägna tid åt analysen, i det här fallet utvecklad i den här artikeln (i dess ytterligheter), är viktigt för att förstå och analysera hemligheterna för felsökning.

Var vi kan dra slutsatsen enligt analysen av Ohms lag:

Ju högre potentialskillnad (V) och desto lägre resistans (Ω): desto större intensitet av elektrisk ström (Amp).
En lägre potentialskillnad (V) och högre resistans (Ω): Mindre elektrisk strömintensitet (Amp).

Övningar för att förstå och omsätta Ohms lag i praktiken

1 övning
2 övning
3 övning
4 övning
5 övning

1 övning

Tillämpa Ohms lag I följande krets (figur 3) med en resistans R1= 10 Ω och potentialskillnad E1= 12V enligt Ohms lag, blir resultatet: I=E1/R1 I= 12V/10 Ω I = 1.2 Amp.

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

Ohms laganalys (exempel 1)

För att analysera Ohms lag kommer vi att flytta praktiskt taget till Kerepakupai Merú eller Angel Falls (Kerepakupai Merú på det ursprungliga Pemón-språket, vilket betyder "hoppa från den djupaste platsen"), det är det högsta vattenfallet i världen, med en höjd av 979 m (807 m oavbrutet fall), har sitt ursprung i Auyantepuy. Det ligger i Canaima National Park, Bolívar, Venezuela [2]. (se figur 4)

jämförelse av ängelsprång och Ohms lag — Figur 4. Analysering av Ohms lag (https://citeia.com)

Om vi fantasifullt utför en analys med tillämpning av Ohms lag, med följande antaganden:

Kaskadhöjd som potentialskillnad.
Vattenhinder på hösten som motstånd.
Kaskadens vattenflöde som den elektriska strömintensiteten

Övning 2:

I en virtuell ekvivalent uppskattar vi en krets till exempel från figur 5:

Ohms laganalys — Figur 5 Analys av layern av Ohm 1 (https://citeia.com)

Där E1= 979V och R1=100 Ω I=E1/R1 I= 979V/100 Ω I= 9.79 Amp.

citeia.com

Ohms laganalys (exempel 2)

Nu i denna virtualisering, till exempel, om vi flyttar till ett annat vattenfall till exempel: Iguazú Falls, på gränsen mellan Brasilien och Argentina, i Guaraní Iguazú betyder "stort vatten", och det är namnet som de infödda invånarna i Southern Cone of America gav floden som matar de största vattenfallen i Latinamerika, ett av världens underverk. De senaste somrarna har de dock haft problem med vattenflödet.[3] (se figur 6)

virtuell jämförelse iguazu faller med Ohms lag — Figur 6 Analysering av Ohms lag (https://citeia.com)

Övning 3:

Där vi antar att denna virtuella analys är E1= 100V och R1=1000 Ω (se figur 7) I = E1 / R1 I = 100V / 1000 Ω I= 0.1 Amp.

Ohms laganalys 2 — Figur 7 Analys av Ohms lag 2 (https://citeia.com)

Ohms laganalys (exempel 3)

För det här exemplet kan några av våra läsare fråga sig, och vad är analysen om miljöförhållandena i Iguazú-vattenfallet förbättras (vilket vi hoppas kommer att vara fallet, med tanke på att allt i naturen måste ha en balans). I den virtuella analysen antar vi att jordmotståndet (mot flödets passage) i teorin är en konstant, E skulle vara den ackumulerade uppströms potentialskillnaden där vi som en konsekvens kommer att ha mer flöde eller i vår jämförelse strömintensitet (I ), skulle till exempel vara: (se figur 8)

jämför Iguazú vattenfall och Ohms låg — figur 8 analys av Ohms lag 3 (https://citeia.com)

citeia.com

Övning 4:

Enligt Ohms lag, om vi ökar potentialskillnaden eller ackumulerar dess elektromotoriska kraft högre, håller vi motståndet konstant E1 = 700V och R1 = 1000 Ω (se figur 9)

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

Vi observerar att strömintensiteten (Amp) i kretsen ökar.

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

Analysera Ohms lag för att förstå dess hemligheter

När man börjar studera Ohms lag undrar många hur en så relativt enkel lag kan ha några hemligheter? Det är faktiskt ingen hemlighet om vi analyserar det i detalj i dess ytterligheter. Med andra ord, att inte analysera lagen korrekt kan till exempel göra att vi tar isär en elektrisk krets (oavsett om det i praktiken är i en apparat, även på industriell nivå) när det bara kan vara en skadad kabel eller kontakt. Vi ska analysera från fall till fall:

Fall 1 (öppen krets):

analys av en öppen elektrisk krets — Figur 10 Öppen elektrisk krets (https://citeia.com)

Om vi analyserar kretsen i figur 10, enligt Ohms lag är strömförsörjningen E1= 10V och resistansen i detta fall är en isolator (luft) som tenderar att vara oändlig ∞. Så vi har:

I = E1 / R
I = 10V / ∞ Ω

Där strömmen tenderar att vara 0 Amp.

Fall 2 (krets kortsluten):

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

I det här fallet (figur 11) är strömförsörjningen E=10V, men motståndet är en ledare som i teorin har 0Ω, så i det här fallet skulle det vara en kortslutning.

I = E1 / R
I = 10V / 0 Ω

Där strömmen i teorin tenderar att vara oändlig (∞) Amp. Vad som skulle lösa ut skyddssystemen (säkringar), även i vår simuleringsprogramvara utlöste försiktighets- och fellarm. Även om moderna batterier i verkligheten har ett skyddssystem och en strömbegränsare rekommenderar vi våra läsare att kontrollera anslutningarna och undvika kortslutningar (batterier, om deras skyddssystem misslyckas, kan explodera "Varning").

Fall 3 (anslutnings- eller ledningsfel)

Om vi i en elektrisk krets fruktar en strömkälla E1 = 10V och en R1 = 10 Ω måste vi ha enligt Ohms lag;

Övning 5:

I = E1 / R1
I = 10V / 10 Ω
I = 1 Amp

Nu antar vi att i kretsen har vi ett fel på grund av en ledning (internt trasig eller trasig ledning) eller dålig anslutning, till exempel, figur 12.

trasig trådfelkrets — Figur 12 Krets med internt delat trådfel (https://citeia.com)

Som vi redan har analyserat med ett öppet motstånd kommer den skadade eller trasiga ledaren att ha ett liknande beteende. Intensiteten för elektrisk ström = 0 Amp. Men om jag frågar dig vilken sektion (figur 13) är A eller B skadad? och hur skulle de bestämma det?

Trasig eller trasig trådkretsanalys — Figur 13 Kretsanalys med skadad eller internt trasig kabel (https://citeia.com)

Säkert skulle ditt svar vara, låt oss mäta kontinuitet och helt enkelt upptäcka vilken av kablarna som är skadade (så vi måste koppla bort komponenterna och stänga av E1-nätaggregatet), men för denna analys kommer vi att anta att källan inte ens stängda av eller koppla bort ledningar, nu blir analysen mer intressant? Ett alternativ är att placera en voltmeter parallellt med kretsen som till exempel figur 14

Felaktig kretsanalys med Ohms lag — Figur 14 Felaktig kretsanalys (https://citeia.com)

Om källan är i drift bör voltmätaren markera standardspänningen i detta fall 10V.

Analysera elektriska kretsfel med Ohms lag — Figur 15 Felaktig kretsanalys av Ohms lag (https://citeia.com)

Om vi placerar voltmätaren parallellt med motståndet R1 är spänningen 0V om vi analyserar den med Ohms lag Vi har:

VR1 = I x R1
Där jag = 0 Amp
Vi fruktar VR1 = 0 Amp x 10 Ω = 0V

analysera ledningsfel enligt Ohms lag — Figur 16 analyserar ledningsfel enligt Ohms lag (https://citeia.com)

Om vi nu placerar voltmätaren parallellt med den skadade ledningen kommer vi att få strömförsörjningen, varför?

Eftersom jag = 0 Amp, är motståndet R1 (har ingen motstånd från den elektriska strömmen som skapar en virtuell jord) som vi redan analyserat VR1 = 0V Så vi har i den skadade kabeln (i detta fall) spänningen på strömförsörjningen.

V (skadad ledning) = E1 - VR1
V (skadad kabel) = 10 V - 0 V = 10 V.

Jag inbjuder dig att lämna dina kommentarer och tvivel som vi säkert kommer att svara på. Det kan också hjälpa dig att upptäcka elektriska fel i vår artikel om Elektriska mätinstrument (Ohmmeter, Voltmeter, Ammeter)

Det kan tjäna dig:

referenser:[1] [2] [3]

taggar

rafael telles Senaste uppdatering 7 september 2023

0 24.853 3 minuters läsning

Ohms lag och dess hemligheter [UTTALANDE]

Introduktion till Ohms lag:

¿Vem upptäckte Ohms lag?