Базова електроенергіятехнологія

Закон Ома та його секрети [ЗАЯВА]

Вступ до закону Ома:

Закон Ома Це відправна точка для розуміння основних основ електроенергії. З цієї точки зору важливо проаналізувати твердження закону Ома на практичній теоретичній основі. Завдяки досвіду в цій галузі, аналіз цього закону дозволяє нам навіть здійснити мрію будь-якого спеціалізованого персоналу в цій області: працюйте менше і виконуйте більше, оскільки при правильній інтерпретації ми можемо виявляти та аналізувати електричні несправності. У цій статті ми поговоримо про її важливість, походження, використання програм та секрет для кращого його розуміння.

¿Хто відкрив закон Ома?

Георг Саймон Ом (Ерланген, Баварія; 16 березня 1789-Мюнхен, 6 липня 1854) - німецький фізик і математик, який вніс закон Ома в теорію електрики. [1]. Ом відомий вивченням та інтерпретацією зв'язку між інтенсивністю електричного струму, його електрорушійною силою та опором, сформулювавши в 1827 році закон, що носить його ім'я, який стверджує, що I = V / R. Одиниця електричного опору, ом, названа на його честь [1] (див. Рисунок 1)
Георг Саймон Ом та його закон Ома (citeia.com)
Рисунок 1 Георг Саймон Ом та його закон Ома (https://citeia.com)

Що говорить закон Ома?

La Закон Ома встановлює: Інтенсивність струму, який проходить через електричну ланцюг, прямо пропорційна напрузі або напрузі (різниця потенціалів V) і обернено пропорційна електричному опору, який він представляє (див. малюнок 2)

Розуміючи, що:

Кількість Символ закону Ома Одиниця виміру Rol Якщо вам цікаво:
Напруженість E Вольт (В) Тиск, який викликає потік електронів E = електрорушійна сила або індукована напруга
Потік I Ампер (А) Сила електричного струму I = інтенсивність
Опір R Ом (Ω) інгібітор потоку Ω = грецька літера омега
формули закону Ома
  • E= Різниця електричних потенціалів або електрорушійна сила «термін старої школи» (Вольти «V»).
  • I= Інтенсивність електричного струму (ампери «ампер»).
  • R= Електричний опір (Ом «Ω»)
Малюнок 2; Формула закону Ома (https://citeia.com)

Для чого потрібен закон Ома?

Це одне з найцікавіших питань, яке задають собі студенти з електрики/електроніки перших рівнів, де ми пропонуємо вам дуже добре його зрозуміти, перш ніж продовжити або перейти до іншої теми. Розберемо його крок за кроком: Електричний опір: Це протиставлення потоку електричного струму через провідник. Електричний струм: Це потік електричного заряду (електронів), який проходить через провідник або матеріал. Потік струму - це величина заряду за одиницю часу, одиницею виміру якої є Ампер (Ампер). Різниця електричного потенціалу: Це фізична величина, яка кількісно визначає різницю в електричному потенціалі між двома точками. Це також можна визначити як роботу на одиницю заряду, яку електричне поле чинить на заряджену частинку для переміщення її між двома визначеними положеннями. Одиницею виміру є Вольт (V).

Висновок

Закон Ома Це найважливіший інструмент для вивчення електричних ланцюгів і фундаментальна основа для вивчення кар'єри в галузі електрики та електроніки на всіх рівнях. Приділяти час його аналізу, в даному випадку, розробленому в цій статті (в його крайніх межах), важливо зрозуміти та проаналізувати секрети усунення несправностей.

Звідки ми можемо зробити висновок згідно з аналізом закону Ома:

  • Чим більша різниця потенціалів (V) і тим менший опір (Ω): тим більша інтенсивність електричного струму (Amp).
  • Менша різниця потенціалів (В) і більший опір (Ω): Менша інтенсивність електричного струму (Ампер).

Вправи для розуміння та застосування закону Ома на практиці

Вправу 1

Застосування Закон Ома У наступному ланцюзі (малюнок 3) з опором R1= 10 Ом і різницею потенціалів E1= 12 В за законом Ома отримано: I=E1/R1 I= 12В/10 Ом I = 1.2 А.
Основна електрична схема
Рисунок 3 Основна електрична схема (https://citeia.com)

Аналіз закону Ома (Приклад 1)

Для аналізу закону Ома ми збираємося перейти практично до Керепакупай-Меру або водоспаду Ангел (Керепакупай-Меру на аборигенній мові Пемон, що означає "стрибок з найглибшого місця"), це найвищий водоспад у світі, висота якого 979 м (807 м безперервного падіння), виникла в Ауянтепуї. Він розташований у національному парку Канайма, Болівар, Венесуела [2]. (див. малюнок 4)
порівняння ангельського стрибка та закону Ома
Рисунок 4. Аналіз закону Ома (https://citeia.com)
Якщо ми творчо проведемо аналіз із застосуванням Закон Ома, роблячи такі припущення:
  1. Висота каскаду як різниця потенціалів.
  2. Водні перешкоди восени як опір.
  3. Швидкість потоку води каскаду як інтенсивність електричного струму

Вправа 2:

У віртуальному еквіваленті ми оцінюємо схему, наприклад, з малюнка 5:
Аналіз закону Ома
Рисунок 5 Аналіз рівня Ома 1 (https://citeia.com)
Де E1 = 979 В і R1 = 100 Ом I = E1/R1 I = 979 В/100 Ом I = 9.79 А.
citeia.com

Аналіз закону Ома (Приклад 2)

Тепер у цій віртуалізації, наприклад, якщо ми перейдемо до іншого водоспаду, наприклад: водоспад Ігуасу на кордоні між Бразилією та Аргентиною, на гуарані Ігуасу означає «велика вода», і це назва корінні жителі Південного конуса Америки подарувала річці, що живить найбільші водоспади Латинської Америки, одне з чудес світу. Проте останнім літом у них виникли проблеми з потоком води.[3] (див. малюнок 6)
Віртуальне порівняння водоспаду Ігуасу із законом Ома
Рисунок 6 Аналіз закону Ома (https://citeia.com)

Вправа 3:

Де ми припускаємо, що цей віртуальний аналіз дорівнює E1 = 100В і R1 = 1000 Ом (див. Рисунок 7) I = E1 / R1 I = 100 В / 1000 Ом I = 0.1 Ампер.
Аналіз закону Ома 2
Рисунок 7 Аналіз закону Ома 2 (https://citeia.com)

Аналіз закону Ома (Приклад 3)

Для цього прикладу деякі з наших читачів можуть запитати, а що це за аналіз, якщо умови довкілля у водоспаді Ігуасу покращаться (як ми сподіваємося, що так і буде, пам’ятаючи, що все в природі має бути збалансованим). У віртуальному аналізі ми припускаємо, що опір землі (проходженню потоку) в теорії є константою, E буде накопиченою різницею потенціалів вище по течії, в результаті чого ми матимемо більший потік або в нашому порівнянні інтенсивність струму (I ), буде, наприклад: (див. малюнок 8)
порівнюючи водоспад Ігуасу та лежак Ома
Рисунок 8 Аналіз закону Ома 3 (https://citeia.com)
citeia.com

Вправа 4:

За законом Ома, якщо ми збільшимо різницю потенціалів або накопичимо його електрорушійну силу вище, підтримуючи постійний опір E1 = 700В та R1 = 1000 Ом (див. Рисунок 9)
  • I = E1 / R1  
  • I = 700 В / 1000 Ом
  • I = 0.7 А
Ми спостерігаємо, що інтенсивність струму (Amp) в ланцюзі зростає.
електрична схема
Рисунок 9 Аналіз закону Ома 4 (https://citeia.com)

Аналізуючи закон Ома, щоб зрозуміти його таємниці

Коли хтось починає вивчати закон Ома, багато хто дивується, як такий відносно простий закон може мати якісь секрети? Насправді немає ніякого секрету, якщо детально розібратися в його крайностях. Іншими словами, неправильний аналіз закону може, наприклад, змусити нас розібрати електричну ланцюг (на практиці, в приладі, навіть на промисловому рівні), якщо це може бути лише пошкоджений кабель або роз’єм. Ми будемо аналізувати кожен випадок:

Випадок 1 (обрив ланцюга):

аналіз розімкнутого електричного кола
Малюнок 10 Розімкнене електричне коло (https://citeia.com)
Якщо ми проаналізуємо схему на рисунку 10, за законом Ома джерело живлення E1 = 10В, а опір у цьому випадку є ізолятором (повітрям), який має тенденцію бути нескінченним ∞. Отже, маємо:
  • I = E1 / R  
  • I = 10В / ∞ Ω
Де струм, як правило, дорівнює 0 Ампер.

Випадок 2 (замикання на ланцюг):

аналіз короткого замикання електричного кола
Рисунок 11 Електричне коло в короткому замиканні (https://citeia.com)
У цьому випадку (малюнок 11) джерело живлення E=10 В, але резистор є провідником, який теоретично має 0 Ом, тому в цьому випадку це буде коротке замикання.
  • I = E1 / R  
  • I = 10 В / 0 Ом
Де струм в теорії має тенденцію бути нескінченним (∞) Amp. Що б спрацювало системи захисту (запобіжники), навіть у нашому програмному забезпеченні для моделювання спрацьовували сигнали попередження та несправності. Хоча насправді сучасні акумулятори мають систему захисту та обмежувач струму, ми рекомендуємо нашим читачам перевірити з'єднання та уникнути короткого замикання (батареї, якщо їх система захисту виходить з ладу, можуть вибухнути "Обережно").

Випадок 3 (несправності підключення або проводки)

Якщо ми боїмося в електричній ланцюзі джерела живлення E1 = 10В і R1 = 10 Ом, ми повинні мати закон Ома;

Вправа 5:

  • I = E1 / R1  
  • I = 10 В / 10 Ом
  • I = 1 А
Тепер ми припускаємо, що в ланцюзі ми маємо несправність дроту (внутрішньо обірваний або обірваний провід) або погане з'єднання, наприклад, малюнок 12.
обрив ланцюга несправності дроту
Рисунок 12 Схема з внутрішньо розбитим дротом (https://citeia.com)
Як ми вже аналізували з відкритим резистором, пошкоджений або зламаний провідник матиме подібну поведінку. Інтенсивність електричного струму = 0 Ампер. Але якщо я запитаю вас, який розділ (малюнок 13) пошкоджений A чи B? і як би вони це визначили?
Аналіз ланцюга обриву або обриву дроту
Рисунок 13 Аналіз ланцюга з пошкодженим або внутрішньо пошкодженим кабелем (https://citeia.com)
Напевно, ваша відповідь буде такою: давайте виміряємо безперервність і просто виявимо, який з кабелів пошкоджений (тому нам доведеться від'єднати компоненти та відключити джерело живлення E1), але для цього аналізу ми припустимо, що джерело не може відключив або відключив будь-яку проводку, тепер аналіз стає цікавішим? Одним із варіантів є розміщення вольтметра паралельно ланцюгу, як, наприклад, на малюнку 14
Аналіз несправних ланцюгів із використанням закону Ома
Малюнок 14 Аналіз несправних ланцюгів (https://citeia.com)
Якщо джерело працює, вольтметр повинен позначити напругу за замовчуванням у цьому випадку 10 В.
Аналіз несправностей електричних ланцюгів за законом Ома
Рисунок 15 Аналіз несправних ланцюгів за законом Ома (https://citeia.com)
Якщо розмістити вольтметр паралельно резистору R1, напруга дорівнює 0 В, якщо проаналізувати його Закон Ома У нас є:
  • VR1 = I x R1
  • Де I = 0 Ампер
  • Ми боїмося, що VR1 = 0 Amp x 10 Ω = 0V
аналізуючи несправність проводки за законом Ома
Малюнок 16 аналіз несправності проводки за законом Ома (https://citeia.com)

Тепер, якщо ми розмістимо вольтметр паралельно пошкодженому проводу, у нас буде напруга джерела живлення, чому?

Оскільки I = 0 Amp, опір R1 (не має опозиції від електричного струму, що створює віртуальну землю), як ми вже аналізували VR1 = 0V Отже, ми маємо в пошкодженому кабелі (в даному випадку) напругу джерела живлення.
  • V (пошкоджений провід) = E1 - VR1
  • V (пошкоджений провід) = 10 V - 0 V = 10V
Запрошую залишити свої коментарі та сумніви, на які ми обов’язково відповімо. Це також може допомогти вам виявити електричні несправності, про які наша стаття Електричні вимірювальні прилади (омметр, вольтметр, амперметр)

Це може послужити вам:

Посилання:[1] [2] [3]

Залиште відповідь

Ваша електронна адреса не буде опублікований. Обов'язкові для заповнення поля позначені *

Цей сайт використовує Akismet для зменшення спаму. Дізнайтеся, як обробляються ваші дані коментарів.