รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับกฎของโอห์ม:
กฎของโอห์ม นับเป็นจุดเริ่มต้นของการทำความเข้าใจพื้นฐานเบื้องต้นของไฟฟ้า จากมุมมองนี้เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องวิเคราะห์ข้อความของกฎของโอห์มในทางทฤษฎีเชิงปฏิบัติ เนื่องจากประสบการณ์ของเราในภาคสนามการวิเคราะห์กฎหมายนี้ทำให้เราสามารถทำความฝันของบุคลากรเฉพาะทางในพื้นที่ให้เป็นจริงได้: ทำงานน้อยลงและทำงานได้มากขึ้นเนื่องจากด้วยการตีความที่ถูกต้องเราสามารถตรวจจับและวิเคราะห์ข้อบกพร่องทางไฟฟ้าได้ ตลอดบทความนี้เราจะพูดถึงความสำคัญต้นกำเนิดการใช้แอปพลิเคชันและความลับเพื่อทำความเข้าใจให้ดีขึ้น¿ใครค้นพบกฎของโอห์ม?
จอร์จไซมอนโอห์ม (แอร์ลังเงินบาวาเรีย 16 มีนาคม พ.ศ. 1789 - มิวนิก 6 กรกฎาคม พ.ศ. 1854) เป็นนักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมันที่สนับสนุนกฎของโอห์มในทฤษฎีไฟฟ้า [1] โอห์มเป็นที่รู้จักในการศึกษาและตีความความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มของกระแสไฟฟ้าแรงเคลื่อนไฟฟ้าและความต้านทานซึ่งกำหนดขึ้นในปี 1827 กฎหมายที่มีชื่อของเขาที่ระบุว่า ฉัน = V / R. หน่วยของความต้านทานไฟฟ้าโอห์มตั้งชื่อตามเขา [1] (ดูรูปที่ 1)
กฎของโอห์มระบุว่าอย่างไร?
La กฎของโอห์ม สร้าง: ความเข้มของกระแสไฟฟ้าผ่านวงจรไฟฟ้าเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงดันไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้า (ความต่างศักย์ V) และแปรผกผันกับความต้านทานไฟฟ้าที่แสดง (ดูรูปที่ 2)ทำความเข้าใจว่า:
| ปริมาณ | สัญลักษณ์กฎของโอห์ม | หน่วยวัด | บทบาท | ในกรณีที่คุณสงสัยว่า: |
|---|---|---|---|---|
| ความตึงเครียด | E | โวลต์ (V) | แรงดันที่ทำให้เกิดการไหลของอิเล็กตรอน | E = แรงเคลื่อนไฟฟ้าหรือแรงดันเหนี่ยวนำ |
| กระแส | I | แอมแปร์ (A) | ความเข้มของกระแสไฟฟ้า | ผม = ความเข้มข้น |
| ความต้านทาน | R | โอห์ม (Ω) | ตัวยับยั้งการไหล | Ω = ตัวอักษรกรีกโอเมก้า |
- E= ความต่างศักย์ไฟฟ้าหรือแรงเคลื่อนไฟฟ้า “เทอมเก่า” (โวลต์ “V”)
- I= ความเข้มของกระแสไฟฟ้า (แอมแปร์ “แอมป์”)
- R= ความต้านทานไฟฟ้า (โอห์ม “Ω”)
กฎของโอห์มมีไว้เพื่ออะไร?
นี่เป็นหนึ่งในคำถามที่น่าสนใจที่สุดที่นักศึกษาไฟฟ้า / อิเล็กทรอนิกส์ในระดับแรกถามตัวเอง ซึ่งเราแนะนำให้คุณเข้าใจเป็นอย่างดีก่อนที่จะดำเนินการต่อหรือก้าวหน้าในหัวข้ออื่น ลองวิเคราะห์ทีละขั้นตอน: ความต้านทานไฟฟ้า: เป็นการต่อต้านการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านตัวนำ กระแสไฟฟ้า: เป็นการไหลของประจุไฟฟ้า (อิเล็กตรอน) ที่ไหลผ่านตัวนำหรือวัสดุ การไหลของกระแสคือจำนวนประจุต่อหนึ่งหน่วยเวลาหน่วยวัดคือแอมแปร์ (Amp) ความต่างศักย์ไฟฟ้า: เป็นปริมาณทางกายภาพที่วัดความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุด นอกจากนี้ยังสามารถกำหนดเป็นงานต่อหน่วยประจุที่กระทำโดยสนามไฟฟ้าบนอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเพื่อเคลื่อนย้ายระหว่างสองตำแหน่งที่กำหนด หน่วยวัดคือโวลต์ (V)ข้อสรุป
กฎของโอห์ม เป็นเครื่องมือที่สำคัญที่สุดในการศึกษาวงจรไฟฟ้าและเป็นพื้นฐานพื้นฐานสำหรับการศึกษาอาชีพด้านไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ในทุกระดับ การอุทิศเวลาให้กับการวิเคราะห์ ในกรณีนี้ซึ่งพัฒนาขึ้นในบทความนี้ (อย่างสุดขั้ว) เป็นสิ่งสำคัญในการทำความเข้าใจและวิเคราะห์เคล็ดลับในการแก้ปัญหา
โดยเราสามารถสรุปได้ตามการวิเคราะห์กฎของโอห์ม:
- ความต่างศักย์ (V) ยิ่งสูงและความต้านทาน (Ω) ยิ่งต่ำ: ความเข้มของกระแสไฟฟ้า (แอมป์) ยิ่งมาก
- ความต่างศักย์ที่ต่ำกว่า (V) และความต้านทานที่สูงขึ้น (Ω) : ความเข้มของกระแสไฟฟ้าน้อยกว่า (แอมป์)
แบบฝึกหัดเพื่อทำความเข้าใจและนำกฎของโอห์มไปปฏิบัติ
1 แบบฝึกหัด
การใช้ไฟล์ กฎของโอห์ม ในวงจรต่อไปนี้ (รูปที่ 3) ที่มีความต้านทาน R1= 10 Ω และความต่างศักย์ E1= 12V โดยใช้กฎของโอห์ม ผลลัพธ์คือ: I=E1/R1 I= 12V/10 Ω I = 1.2 Amp
การวิเคราะห์กฎของโอห์ม (ตัวอย่างที่ 1)
ในการวิเคราะห์กฎของโอห์มเราจะย้ายไปที่ Kerepakupai Merúหรือ Angel Falls (Kerepakupai MerúในภาษาอะบอริจินPemónซึ่งแปลว่า "กระโดดจากที่ลึกที่สุด") เป็นน้ำตกที่สูงที่สุดในโลกด้วยความสูง 979 เมตร (807 เมตรจากการตกอย่างต่อเนื่อง) มีต้นกำเนิดใน Auyantepuy ตั้งอยู่ในอุทยานแห่งชาติ Canaima โบลิวาร์เวเนซุเอลา [2] (ดูรูปที่ 4)
- ความสูงของน้ำตกเป็นความต่างศักย์
- อุปสรรคน้ำในฤดูใบไม้ร่วงเป็นความต้านทาน
- อัตราการไหลของน้ำของน้ำตกเป็นความเข้มของกระแสไฟฟ้า
แบบฝึกหัดที่ 2:
ในการเทียบเท่าเสมือนเราประมาณวงจรตัวอย่างจากรูปที่ 5:
การวิเคราะห์กฎของโอห์ม (ตัวอย่างที่ 2)
ในการจำลองเสมือนนี้ ตัวอย่างเช่น หากเราย้ายไปที่น้ำตกอื่น เช่น น้ำตกอีกวาซู ที่ชายแดนระหว่างบราซิลและอาร์เจนตินา ในกวารานี อีกวาซู แปลว่า "น้ำใหญ่" และเป็นชื่อที่ชาวพื้นเมืองของโคนใต้ ของอเมริกาให้แม่น้ำที่เลี้ยงน้ำตกที่ใหญ่ที่สุดในละตินอเมริกา ซึ่งเป็นหนึ่งในสิ่งมหัศจรรย์ของโลก อย่างไรก็ตาม ในฤดูร้อนที่ผ่านมา พวกเขามีปัญหากับการไหลของน้ำ[3] (ดูรูปที่ 6)
แบบฝึกหัดที่ 3:
โดยที่เราถือว่าการวิเคราะห์เสมือนนี้คือ E1 = 100V และ R1 = 1000 Ω (ดูรูปที่ 7) ฉัน = E1 / R1 ฉัน = 100V / 1000 Ω I = 0.1 แอมป์
การวิเคราะห์กฎของโอห์ม (ตัวอย่างที่ 3)
สำหรับตัวอย่างนี้ ผู้อ่านบางส่วนของเราอาจถาม และอะไรคือการวิเคราะห์ว่าสภาพแวดล้อมในน้ำตกอีกวาซูดีขึ้นหรือไม่ (ซึ่งเราหวังว่าจะเป็นอย่างนั้น โดยจำไว้ว่าทุกสิ่งในธรรมชาติต้องมีความสมดุล) ในการวิเคราะห์เสมือนจริง เราคิดว่าความต้านทานกราวด์ (ต่อการไหลผ่าน) ตามทฤษฎีคือค่าคงที่ E จะเป็นค่าความต่างศักย์ต้นน้ำที่สะสม ซึ่งผลที่ตามมาคือเราจะมีการไหลมากขึ้น หรือในการเปรียบเทียบความเข้มของกระแสไฟ (I ) จะเป็นเช่น: (ดูรูปที่ 8)
แบบฝึกหัดที่ 4:
ตามกฎของโอห์มถ้าเราเพิ่มความต่างศักย์หรือสะสมแรงเคลื่อนไฟฟ้าให้สูงขึ้นการรักษาความต้านทานคงที่ E1 = 700V และ R1 = 1000 Ω (ดูรูปที่ 9)- ฉัน = E1 / R1
- ฉัน = 700V / 1000 Ω
- ผม = 0.7 แอมป์
การวิเคราะห์กฎของโอห์มเพื่อทำความเข้าใจความลับ
เมื่อเริ่มศึกษากฎของโอห์ม หลายคนสงสัยว่ากฎง่ายๆ เช่นนี้จะมีความลับได้อย่างไร? แท้จริงแล้วไม่มีความลับหากเราวิเคราะห์อย่างละเอียดถี่ถ้วน กล่าวอีกนัยหนึ่ง การวิเคราะห์กฎหมายไม่ถูกต้อง เช่น ทำให้เราถอดประกอบวงจรไฟฟ้า (ไม่ว่าจะในทางปฏิบัติ ในอุปกรณ์ แม้แต่ในระดับอุตสาหกรรม) เมื่อสามารถเป็นเพียงสายเคเบิลหรือขั้วต่อที่เสียหายได้ เราจะวิเคราะห์เป็นกรณี ๆ ไป:กรณีที่ 1 (วงจรเปิด):
- ฉัน = E1 / R
- ฉัน = 10V / ∞Ω
กรณีที่ 2 (ไฟฟ้าลัดวงจร):
- ฉัน = E1 / R
- ฉัน = 10V / 0 Ω
กรณีที่ 3 (การเชื่อมต่อหรือการเดินสายล้มเหลว)
ถ้าเรากลัวในวงจรไฟฟ้าแหล่งพลังงาน E1 = 10V และ R1 = 10 Ωเราต้องมีตามกฎของโอห์มแบบฝึกหัดที่ 5:
- ฉัน = E1 / R1
- ฉัน = 10V / 10 Ω
- ผม = 1 แอมป์
- VR1 = ฉัน x R1
- โดยที่ฉัน = 0 แอมป์
- เรากลัว VR1 = 0 แอมป์ x 10 Ω = 0V
ตอนนี้ถ้าเราวางโวลต์มิเตอร์ขนานกับสายไฟที่เสียหายเราจะมีแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟทำไม?
เนื่องจาก I = 0 แอมป์ความต้านทาน R1 (ไม่มีการต่อต้านจากกระแสไฟฟ้าที่สร้างโลกเสมือนจริง) ตามที่เราได้วิเคราะห์แล้ว VR1 = 0V ดังนั้นเราจึงมีในสายเคเบิลที่เสียหาย (ในกรณีนี้) แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ- V (สายที่เสียหาย) = E1 - VR1
- V (สายที่เสียหาย) = 10 V - 0 V = 10V
สามารถให้บริการคุณ:
- อำนาจของกฎของวัตต์
- อำนาจของกฎหมายของ KIRCHHOFF
- กฎของ Joule พร้อมแบบฝึกหัดภาคปฏิบัติและการประยุกต์ใช้
อ้างอิง:[1] [2] [3]