SHERIA YA OHM ni nini? ➡️ Jifunze RAHISI Kwa Mazoezi

Utangulizi wa Sheria ya Ohm:

Sheria ya Ohm Ni mahali pa kuanza kuelewa misingi ya umeme. Kwa mtazamo huu ni muhimu kuchambua taarifa ya Sheria ya Ohm kwa njia ya vitendo ya kinadharia. Kwa sababu ya uzoefu wetu katika uwanja, uchambuzi wa sheria hii hata inatuwezesha kufanya ndoto ya wafanyikazi wowote waliobobea katika eneo hilo kutimia: fanya kazi kidogo na ufanye zaidi, kwani kwa tafsiri sahihi tunaweza kugundua na kuchambua makosa ya umeme. Katika makala hii yote tutazungumza juu ya umuhimu wake, asili, matumizi ya programu na siri ili kuielewa vizuri.

¿Nani aligundua sheria ya Ohm?

Georg simon ohm (Erlangen, Bavaria; Machi 16, 1789-Munich, Julai 6, 1854) alikuwa mwanafizikia wa Ujerumani na mtaalam wa hesabu ambaye alichangia sheria ya Ohm kwa nadharia ya umeme. [1]. Ohm inajulikana kwa kusoma na kutafsiri uhusiano kati ya nguvu ya umeme wa umeme, nguvu yake ya umeme na upinzani, akiunda mnamo 1827 sheria ambayo ina jina lake ambayo inasema kuwa I = V / R. Kitengo cha upinzani wa umeme, ohm, kimepewa jina lake. [1] (tazama sura ya 1)

Georg Simon Ohm na Sheria yake ya Ohm (citeia.com) — Kielelezo 1 Georg Simon Ohm na sheria ya Ohm (https://citeia.com)

Sheria ya Ohm inasema nini?

La Sheria ya Ohm huanzisha: Ukali wa sasa kupitia mzunguko wa umeme ni sawa sawa na voltage au voltage (tofauti inayowezekana V) na sawia kinyume na upinzani wa umeme unaowasilisha (angalia sura ya 2)

Kuelewa kuwa:

Wingi	Alama ya sheria ya Ohm	Sehemu ya kipimo	Rol	Ikiwa unajiuliza:
Mvutano	E	Volti (V)	Shinikizo linalosababisha mtiririko wa elektroni	E = nguvu ya umeme au voltage iliyosababishwa
Mkondo	I	Ampere (A)	Nguvu ya sasa ya umeme	I = nguvu
Resistance	R	Ohm (Ω)	kizuizi cha mtiririko	Ω = herufi ya Kigiriki omega

E= Tofauti ya Uwezo wa Umeme au nguvu ya umeme "muda wa shule ya zamani" (Volts "V").
I= Uzito wa mkondo wa umeme (Amperes "Amp.")
R= Upinzani wa Umeme (Ohms “Ω”)

Kielelezo 2; Mfumo wa Sheria wa Ohm (https://citeia.com)

Sheria ya Ohm ni ya nini?

Hili ni mojawapo ya maswali ya kuvutia sana ambayo wanafunzi wa viwango vya kwanza vya umeme/elektroniki hujiuliza, ambapo tunashauri ulielewe vizuri kabla ya kuendelea au kuendelea na mada nyingine. Hebu tuchambue hatua kwa hatua: Upinzani wa umeme: Ni kupinga mtiririko wa umeme wa sasa kupitia kondakta. Umeme wa sasa: Ni mtiririko wa malipo ya umeme (elektroni) ambayo hutembea kupitia kondakta au nyenzo. Mtiririko wa sasa ni kiwango cha malipo kwa kila saa, kitengo chake cha kipimo ni Ampere (Amp). Tofauti ya uwezo wa umeme: Ni idadi ya mwili ambayo inalinganisha tofauti katika uwezo wa umeme kati ya alama mbili. Inaweza pia kufafanuliwa kama kazi kwa kila malipo ya kitengo kinachotumiwa na uwanja wa umeme kwenye chembe iliyochajiwa kuihamisha kati ya nafasi mbili zilizoamuliwa. Kitengo chake cha kipimo ni Volt (V).

Hitimisho

Sheria ya Ohm Ni zana muhimu zaidi ya kusoma saketi za umeme na msingi wa kimsingi wa masomo ya taaluma za Umeme na Umeme katika viwango vyote. Kutoa wakati kwa uchambuzi wake, katika kesi hii iliyoandaliwa katika nakala hii (kwa viwango vyake), ni muhimu kuelewa na kuchambua siri za utatuzi.

Ambapo tunaweza kuhitimisha kulingana na uchambuzi wa Sheria ya Ohm:

Ya juu tofauti inayowezekana (V) na chini ya upinzani (Ω): Nguvu kubwa ya mkondo wa umeme (Amp).
Tofauti ya uwezo wa chini (V) na upinzani wa juu (Ω) : Kiwango kidogo cha sasa ya umeme (Amp).

Mazoezi ya kuelewa na kuweka Sheria ya Ohm katika vitendo

Zoezi la 1
Zoezi la 2
Zoezi la 3
Zoezi la 4
Zoezi la 5

Zoezi la 1

Kutumia Sheria ya Ohm Katika mzunguko unaofuata (takwimu 3) yenye upinzani R1= 10 Ω na tofauti inayowezekana E1= 12V kutumia sheria ya Ohm, matokeo ni: I=E1/R1 I= 12V/10 Ω I = 1.2 Amp.

Mzunguko wa msingi wa umeme — Kielelezo 3 Mzunguko wa umeme wa msingi (https://citeia.com)

Uchambuzi wa Sheria ya Ohm (Mfano 1)

Ili kuchambua sheria ya Ohm tutahamia karibu na Kerepakupai Merú au Angel Falls (Kerepakupai Merú katika lugha ya asili ya Pemón, ambayo inamaanisha "kuruka kutoka sehemu ya ndani kabisa"), ni maporomoko ya maji mengi zaidi ulimwenguni, na 979 m urefu (807 m ya anguko lisilokatizwa), lilitokea Auyantepuy. Iko katika Hifadhi ya Kitaifa ya Kanaima, Bolívar, Venezuela [2]. (tazama kielelezo 4)

kulinganisha kuruka kwa malaika na sheria ya Ohm — Kielelezo 4. Kuchambua Sheria ya Ohm (https://citeia.com)

Ikiwa tutafanya uchambuzi kwa kutumia Sheria ya Ohm, kufanya mawazo yafuatayo:

Urefu wa kuteleza kama tofauti inayowezekana.
Vizuizi vya maji katika msimu wa joto kama upinzani.
Kiwango cha Mtiririko wa Maji wa Mtiririko kama Nguvu ya Umeme ya Sasa

Zoezi la 2:

Kwa sawa sawa tunakadiria mzunguko kwa mfano kutoka kielelezo 5:

Uchambuzi wa sheria ya Ohm — Kielelezo 5 Uchambuzi wa seti ya Ohm 1 (https://citeia.com)

Ambapo E1= 979V na R1=100 Ω I=E1/R1 I= 979V/100 Ω I= 9.79 Amp.

citia.com

Uchambuzi wa Sheria ya Ohm (Mfano 2)

Sasa katika uboreshaji huu, kwa mfano, ikiwa tunahamia kwenye maporomoko mengine ya maji kwa mfano: Maporomoko ya Iguazu, kwenye mpaka kati ya Brazili na Ajentina, huko Guaraní Iguazú inamaanisha "maji makubwa", na ni jina ambalo wakazi wa asili wa Cone ya Kusini. ya Amerika ilitoa mto unaolisha maporomoko makubwa zaidi ya maji katika Amerika ya Kusini, moja ya maajabu ya ulimwengu. Hata hivyo, katika majira ya kiangazi ya hivi majuzi wamekuwa na matatizo katika mtiririko wa maji.[3] (tazama mchoro 6)

Iguazu Falls kulinganisha halisi na sheria ya ohm — Kielelezo 6 Kuchambua Sheria ya Ohm (https://citeia.com)

Zoezi la 3:

Ambapo tunadhani uchambuzi huu ni E1 = 100V na R1 = 1000 Ω (angalia takwimu 7) I = E1 / R1 I = 100V / 1000 Ω I = 0.1 Amp.

Kielelezo 7 Uchambuzi wa sheria ya Ohm 2 (https://citeia.com)

Uchambuzi wa Sheria ya Ohm (Mfano 3)

Kwa mfano huu, baadhi ya wasomaji wetu wanaweza kuuliza, na ni uchambuzi gani ikiwa hali ya mazingira katika maporomoko ya maji ya Iguazú inaboresha (ambayo tunatarajia itakuwa hivyo, kukumbuka kwamba kila kitu katika asili lazima iwe na usawa). Katika uchanganuzi wa mtandaoni, tunadhania kuwa upinzani wa ardhini (kwa upitishaji wa mtiririko) katika nadharia ni mara kwa mara, E inaweza kuwa tofauti inayoweza kukusanywa ya mkondo wa juu ambapo kwa sababu hiyo tutakuwa na mtiririko zaidi au kwa kulinganisha kiwango chetu cha sasa (I. ), itakuwa kwa mfano: (ona mchoro 8)

kulinganisha maporomoko ya maji ya Iguazú na kuweka kwa Ohm — takwimu 8 uchambuzi wa sheria ya Ohm 3 (https://citeia.com)

citia.com

Zoezi la 4:

Kwa sheria ya Ohm, ikiwa tunaongeza tofauti inayowezekana au kukusanya nguvu yake ya umeme zaidi, kuweka upinzani mara kwa mara E1 = 700V na R1 = 1000 Ω (angalia sura ya 9)

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

Tunaona kuwa kiwango cha sasa (Amp) katika mzunguko huongezeka.

mzunguko wa umeme — Kielelezo 9 uchambuzi wa sheria ya Ohm 4 (https://citeia.com)

Kuchambua Sheria ya Ohm kuelewa siri zake

Wakati mtu anapoanza kujifunza sheria ya Ohm, wengi wanashangaa jinsi sheria hiyo rahisi inaweza kuwa na siri yoyote? Kwa kweli hakuna siri ikiwa tutaichambua kwa undani katika ukali wake. Kwa maneno mengine, si kuchambua sheria kwa usahihi kunaweza, kwa mfano, kutufanya kutenganisha mzunguko wa umeme (iwe katika mazoezi, katika kifaa, hata katika ngazi ya viwanda) wakati inaweza tu kuwa cable iliyoharibiwa au kontakt. Tutachunguza kesi kwa kesi:

Uchunguzi 1 (Fungua mzunguko):

uchambuzi wa mzunguko wazi wa umeme — Mchoro 10 Fungua mzunguko wa umeme (https://citeia.com)

Ikiwa tunachambua mzunguko katika kielelezo cha 10, kwa sheria ya Ohm usambazaji wa umeme E1 = 10V na upinzani katika kesi hii ni kizio (hewa) ambayo huwa haina mwisho ∞. Kwa hivyo tunayo:

I = E1 / R
I = 10V / ∞ Ω

Ambapo sasa inaelekea kuwa 0 Amp.

Uchunguzi 2 (Mzunguko umepunguzwa):

uchambuzi wa mzunguko mfupi wa umeme — Kielelezo 11 Mzunguko wa umeme katika mzunguko mfupi (https://citeia.com)

Katika kesi hii (takwimu 11) usambazaji wa umeme ni E=10V, lakini kontakt ni kondakta ambayo kwa nadharia ina 0Ω, kwa hivyo katika kesi hii itakuwa mzunguko mfupi.

I = E1 / R
I = 10V / 0 Ω

Ambapo sasa nadharia huwa haina mwisho (inite) Amp. Ni nini kinachoweza kusafirisha mifumo ya ulinzi (fuses), hata katika programu yetu ya kuiga ilisababisha tahadhari na kengele za makosa. Ingawa kwa kweli betri za kisasa zina mfumo wa ulinzi na upeo wa sasa, tunapendekeza wasomaji wetu kuangalia viunganisho na kuepukana na mizunguko mifupi (betri, ikiwa mfumo wao wa ulinzi unashindwa, inaweza kulipuka "Tahadhari").

Uchunguzi 3 (unganisho au kufeli kwa wiring)

Ikiwa tunaogopa katika mzunguko wa umeme chanzo cha nguvu E1 = 10V na R1 = 10 Ω lazima tuwe na sheria ya Ohm;

Zoezi la 5:

I = E1 / R1
I = 10V / 10 Ω
I = 1 Amp

Sasa tunafikiria kuwa katika mzunguko tuna kosa kwa sababu ya waya (waya iliyovunjika ndani au iliyovunjika) au unganisho mbaya, kwa mfano, takwimu 12.

mzunguko wa kosa la waya uliovunjika — Kielelezo 12 Mzunguko na Kosa la Kugawanyika la waya la Ndani (https://citeia.com)

Kama tulivyochambua tayari na kipinga wazi, kondakta aliyeharibiwa au aliyevunjika atakuwa na tabia kama hiyo. Umeme wa sasa wa umeme = 0 Amp. Lakini nikikuuliza ni sehemu gani (kielelezo 13) A au B imeharibiwa? na wangeamuaje?

Uchambuzi wa mzunguko wa waya uliovunjika au uliovunjika — Kielelezo 13 Uchambuzi wa mzunguko na kebo iliyoharibiwa au iliyovunjika ndani (https://citeia.com)

Kwa kweli jibu lako lingekuwa, wacha tupime mwendelezo na tugundue ni ipi kati ya nyaya zilizoharibika (kwa hivyo lazima tuachane na vifaa na kuzima usambazaji wa umeme wa E1), lakini kwa uchambuzi huu tutafikiria kuwa chanzo hakiwezi kuwa imezima au kukata wiring yoyote, sasa uchambuzi unapata kupendeza zaidi? Chaguo moja ni kuweka voltmeter sambamba na mzunguko kama mfano 14

Uchambuzi Mzunguko Mzuri Kutumia Sheria ya Ohm — Kielelezo 14 Uchambuzi Mzunguko Mzuri (https://citeia.com)

Ikiwa chanzo kinafanyika, voltmeter inapaswa kuashiria Voltage chaguo-msingi katika kesi hii 10V.

Kuchambua makosa ya mzunguko wa umeme na sheria ya Ohm — Kielelezo 15 Uchambuzi Mzunguko Mbaya na Sheria ya Ohm (https://citeia.com)

Ikiwa tutaweka voltmeter sambamba na Resistor R1, voltage ni 0V ikiwa tutaichambua Sheria ya Ohm Tuna:

VR1 = I x R1
Ambapo mimi = 0 Amp
Tunaogopa VR1 = 0 Amp x 10 Ω = 0V

kuchambua kosa la wiring na sheria ya Ohm — Mchoro wa 16 unaochambua hitilafu ya wiring kwa sheria ya Ohm (https://citeia.com)

Sasa ikiwa tutaweka voltmeter sambamba na waya iliyoharibiwa tutakuwa na voltage ya usambazaji wa umeme, kwa nini?

Kwa kuwa mimi = 0 Amp, upinzani R1 (hana upinzani kutoka kwa mkondo wa umeme unaounda dunia halisi) kama tulivyochambua tayari VR1 = 0V Kwa hivyo tunayo kwenye kebo iliyoharibiwa (katika kesi hii) Voltage ya usambazaji wa umeme.

V (waya iliyoharibiwa) = E1 - VR1
V (waya iliyoharibiwa) = 10 V - 0 V = 10V

Ninakualika kuacha maoni yako na mashaka ambayo hakika tutajibu. Inaweza pia kukusaidia kutambua makosa ya umeme katika makala yetu Vyombo vya kupimia umeme (Ohmmeter, Voltmeter, Ammeter)

Inaweza kukuhudumia:

Marejeleo:[1] [2] [3]

Sheria ya Ohm na siri zake [TAARIFA]