- Klasična formulacija
- Prihvaćene jedinice
- Formulacija za cijeli lanac
- Nehomogeni dio DC kruga
- Izmjenična struja
- Praktična uporaba
- zaključak
Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Sva primijenjena elektrotehnika temelji se na jednoj dogmi - to je Ohmov zakon za segment kruga. Bez razumijevanja načela ovog zakona, nemoguće je početi prakticirati, jer to dovodi do brojnih pogrešaka. Ima smisla osvježiti to znanje, u članku se prisjetimo tumačenja zakona sastavljenog od strane Ohma za homogeni i heterogeni dio i kompletan lanac.
Klasična formulacija
Ova jednostavna interpretacija nama je poznata iz škole.
Formula u integralnom obliku imat će sljedeći oblik:
To je, podizanje napona, time povećavamo struju. Istodobno, povećanje takvog parametra kao "R" dovodi do smanjenja "I". Naravno, na slici, otpor strujnog kruga prikazan je jednim elementom, iako to može biti serijski, paralelni (čak i proizvoljni) spoj nekoliko vodiča.
Nećemo citirati zakon u diferencijalnom obliku, jer se u ovom obliku u pravilu primjenjuje samo u fizici.
Prihvaćene jedinice
Potrebno je uzeti u obzir da se svi izračuni trebaju obaviti u sljedećim jedinicama:
- napon - u voltima;
- struja u ampera
- otpornost na ohme
Ako ispunjavate druge vrijednosti, morat će se pretvoriti u opće prihvaćene.
Formulacija za cijeli lanac
Tretman cjelokupnog kruga bit će nešto drugačiji nego za dio, budući da se u zakonu koji je sastavio Om, također uzima u obzir parametar "r", ovaj otpor izvora EMF-a. Donja slika ilustrira sličnu shemu.
S obzirom na "r" EMF, formula će se pojaviti na sljedeći način:
Imajte na umu da ako je "R" jednako 0, tada je moguće izračunati "I" koji se javlja tijekom kratkog spoja.
Napon će biti manji od EMF-a, može se odrediti pomoću formule:
Zapravo, pad napona karakterizira parametar "I * r". Ovo svojstvo je karakteristično za mnoge galvanske izvore energije.
Nehomogeni dio DC kruga
Pod takvim tipom podrazumijeva se područje gdje se osim električnog naboja primjenjuju i druge sile. Slika takve radnje prikazana je na donjoj slici.
Formula za takvu parcelu (opći zakon) bit će kako slijedi:
Izmjenična struja
Ako se strujni krug spojen na izmjeničnu struju napaja s kapacitetom i / ili induktivnošću (svitkom), izračun se vrši uzimajući u obzir vrijednosti njihovih reaktanata. Pojednostavljeni zakon će izgledati ovako:
Gdje je "Z" impedancija, to je kompleksna vrijednost koja se sastoji od aktivne (R) i pasivne (X) otpore.
Praktična uporaba
Video: Ohmov zakon za lančani dio - praksa izračunavanja lanaca.
Zapravo, ovaj zakon se može primijeniti na bilo koji dio lanca. Primjer je prikazan na slici.
Pomoću takvog plana možete izračunati sve potrebne značajke za nerazgranati dio. Razmotrite detaljnije primjere.
Pronađi trenutnu snagu
Razmotrimo sada konkretniji primjer, na primjer, postalo je potrebno znati struju koja teče kroz žarulju sa žarnom niti. Pravila i uvjeti:
- Napon - 220 V;
- R filament - 500 ohma.
Rješenje problema bit će kako slijedi: 220V / 500Ohm = 0.44 A.
Razmotrite drugi zadatak sa sljedećim uvjetima:
- R = 0, 2 M;
- U = 400 V.
U ovom slučaju, prije svega, bit će potrebna pretvorba: 0, 2 MΩ = 200000 Ohm, nakon čega možete nastaviti s rješenjem: 400 V / 200000 Ohm = 0, 002 A (2 mA).
Izračun napona
Da bismo to riješili, koristimo i zakon koji je sastavio Oom. Dakle, zadatak:
- R = 20 k;
- I = 10 mA.
Pretvori izvorne podatke:
- 20 kΩ = 20.000 ohma;
- 10 mA = 0, 01 A.
Rješenje: 20.000 ohm x 0.01 A = 200 V.
Nezaboravno je pretvoriti vrijednosti, jer se struja često može specificirati u miliamperima.
Otpor.
Iako opći oblik metode za izračunavanje parametra „R“ podsjeća na pronalaženje vrijednosti „I“, postoje osnovne razlike između tih opcija. Ako struja može varirati ovisno o druga dva parametra, tada R (u praksi) ima stalnu vrijednost. To je, u biti, predstavljeno kao konstantna konstanta.
Ako ista struja (I) prolazi kroz dvije različite sekcije, a primijenjeni napon (U) je različit, tada se, na temelju razmatranog zakona, s pouzdanjem može reći da gdje je najniži napon "R".
Razmotrite slučaj kada različite struje i isti napon na nepovezanim područjima. Prema zakonu koji je sastavio Om, velika struja bit će karakteristična za mali parametar "R".
Razmotrite nekoliko primjera.
Pretpostavimo da postoji krug na koji je napon U = 50 V, a potrošnja struje je I = 100 mA. Da biste pronašli parametar koji nedostaje, trebao bi biti 50 V / 0, 1 A (100 mA), kao rezultat toga, rješenje će biti 500 Ohma.
Volt-amper karakteristika vam omogućuje da jasno demonstrirate proporcionalnu (linearnu) ovisnost zakona. Na donjoj slici prikazana je grafika parcele s otporom jednakim jednom Ohmu (gotovo kao matematički prikaz Ohmovog zakona).
Slika karakteristika strujnog napona, gdje je R = 1 Ohm
Na okomitoj osi grafikona prikazana je struja I (A), a vodoravna - napon U (V). Sam graf je prikazan u obliku ravne crte, koja jasno pokazuje ovisnost o otporu, koja ostaje nepromijenjena. Na primjer, pri 12 V i 12 A, "R" će biti jednako jednom Ohmu (12 V / 12 A).
Imajte na umu da gore navedena strujni napon prikazuje samo pozitivne vrijednosti. To znači da je krug dizajniran za strujanje u jednom smjeru. Ako je dopušten suprotan smjer, graf će nastaviti negativne vrijednosti.
Imajte na umu da se oprema, čija je struja-naponska karakteristika prikazana kao ravna crta, naziva linearnim. Isti se izraz koristi i za druge parametre.
Uz linearnu opremu postoje i različiti uređaji, čiji parametar „R“ može varirati ovisno o jačini struje ili primijenjenom naponu. U ovom slučaju, Ohmov zakon se ne može koristiti za izračunavanje ovisnosti. Ova vrsta opreme naziva se nelinearna, odnosno njene karakteristike strujnog napona neće biti prikazane kao ravne crte.
zaključak
Kao što je spomenuto na početku članka, sva primijenjena elektrotehnika temelji se na zakonu koji je sastavio Om. Nepoznavanje ove osnovne dogme može dovesti do pogrešnog izračuna, što će zauzvrat prouzročiti nesreću.
Osposobljavanje električara kao stručnjaka započinje proučavanjem teorijskih osnova elektrotehnike. Prvo što moraju zapamtiti je da je zakon sastavio Om, budući da su gotovo svi izračuni parametara električnih krugova za različite namjene napravljeni na njegovoj osnovi.
Razumijevanje temeljnog zakona elektrotehnike pomoći će u boljem razumijevanju rada električne opreme i njezinih glavnih komponenti. To će pozitivno utjecati na održavanje tijekom rada.
Neovisna verifikacija, razvoj i eksperimentalno proučavanje komponenti opreme - sve je to uvelike pojednostavljeno ako se za lančani dio koristi Ohmov zakon. Istodobno nije potrebno provoditi sva mjerenja, dovoljno je ukloniti neke parametre i nakon provedenih jednostavnih izračuna dobiti potrebne vrijednosti.