Закон Ома | Электроника как хобби
Закон ома рассказывает о зависимости напряжения, тока и сопротивления между собой.
Вот собственно и сам закон Ома : Ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению цепи.
- Чем больше напряжение, тем больше ток.
- Чем больше сопротивление тем меньше ток.
Так, если вы не поняли выше изложенное перечитайте ещё пару раз повнимательней, а если так и не чего не «дошло» тогда вам поможет язык математики или практика.
Закон ома для участка цепи.
Контрольные вопросы будут после экспериментов .
Запись опубликована автором Artem в рубрике Начинающим с метками напряжение, ом, ток, эдс.Так что опаснее, большое напряжение или большая сила тока?
Говорят: «Убивает ток, а не напряжение! » Так вот, это говорят люди, которые учились на психологов и дизайнеров. А те, кто учился в технических учебных заведениях, знают, что ток сам по себе не имеет никакого смысла. Что такое ток? Ток — это движение электронов или ионов по проводнику. Если человек берется за провода, через него летят электроны. Чем больше электронов в секунду пролетит через человека, т. е. чем больше ток, тем хуже будет для человека. Скорость у электронов всегда одинаковая. Сила тока — это количество электронов, проходящее через проводник за секунду. Так вот, совершенно неважно, какой ток идет в данный момент по проводам. Ток равен напряжению, деленному на сопротивление. Сопротивление человека более-менее постоянно. Так что если он берется разными руками за контакты, и ток пойдет через него, КАКОЙ ток пойдет — зависит ТОЛЬКО от напряжения. Правильно сказал Сергей Смолицкий. Если от розетки заряжается мобильный телефон, ток там идет ничтожный, ведь у блока питания телефона большое сопротивление. Но если человек дотронется до розетки, то через человека пойдет очень большой ток. В то же время, на промышленных предприятиях электролизные ванны стоят под низким напряжением, 5-10 В, как в батарейке, но токи тами идут бешеные! А рабочие руками передвигают электроды — и ничего им не делается. Мораль: 1) Важно, какое напряжение. 2) Важно, как именно пойдет ток. Из одной руки через туловище в другую руку — опасно. Из пальца через кисть руки в другой палец — не опасно. Из руки через все тело в пол, если стоишь на резиновом линолеуме и на деревянной табуретке — тоже особо не опасно.
Для живых-сила тока!
Сила тока-при большем напряжении, т. к бьет и проходит Ток, через организм или предмет, но только когда есть хоть какое-то напряжение.
Для человека опаснее большое напряжение — именно оно может привести к пробою изоляции и возникновению тока, в том числе и поражающего тока через тело человека. А когда уже потек «большой» ток — уже поздно думать об опасности.
Ответы показывают кто и на что в школе учился :-))) <a rel=»nofollow» href=»http://kazref.narod.ru/lib/forensic/16.txt» target=»_blank»>http://kazref.narod.ru/lib/forensic/16.txt</a>
Сложный вопрос. На самом деле поражение электрическим током зависит от мощности электрического разряда в цепи. Мощность равна произведению напряжения и силы тока (P=U×I). Отсюда первый вывод: в равной степени опасны как напряжение так и сила тока. Однако если напряжение в электрической цепи относительно постоянная величина, то с силой тока далеко не все так просто. Так например в разомкнутой цепи сила тока стремиться к нулю. А все из-за огромного сопротивления воздуха между разомкнутыми контактами. Именно от сопротивления сила тока и зависит, так как согласно закону Ома сила тока равна отношению напряжения к сопротивлению (I=U/R). Следовательно, если подставить формулу Ома в формулу мощности мы имеем следующее: мощность равна произведению напряжения на отношение напряжения к сопротивлению: P=U×(U/R). Или: мощность равна отношению квадрата напряжения к сопротивлению: P=U`/R Итог: поражение электрическим током прямо пропорционально зависит от напряжения, и обратно пропорционально сопротивлению тела. При чем от напряжения оно зависит в геометрической прогрессии, при росте напряжения вдвое, вреда будет больше вчетверо. Вывод: напряжение, напряжение и ещё раз напряжение. Опасность упирается и зависит именно от напряжения, а сила тока уже следствие а не первопричина. Первопричина — напряжение.
При одинаковой мощности чем ниже напряжение тем сильнее нагреваются элементы сети…
Мощность — это произведение тока и напряжения. Давайте выясним на Вашем примере какие токи, при одинаковых мощностях, но разных напряжениях, будут питать ламы. Пример 1: Напряжение «U» равно 12 В. Мощность «Р» равна 60Вт. Выясним силу тока питающую лампу. Для этого мы могли бы воспользоваться формулой закона Ома, где I = U/R, но нам не известно сопротивление «R» но мы знаем мощность лампы P,W которая равна 60 Вт. или, что тоже самое 60 W. И еще мы знаем, что мощность это: P = UI = W(Вт) то есть от перемножения тока и напряжения! Тогда чтобы узнать ток, достаточно сделать обратное действие I = P/U в нашем случае Р = 60 Вт. U = 12 В. Делим: I = 60/12 = 5 A. Пример 2. Где напряжение составляет 120 В, а мощность лампы составляет также 60 Вт. (U = 120 B. P = 60 Вт.) находим ток: I = P/U = 60/120 = 0.5 A. Делаем заключение: При одной и той же мощности лампы в 60 ВТ., но разных напряжениях ток потребления отличается в 10 раз, но возрастает если напряжение ниже и уменьшается если напряжение выше. Почему предпочтение отдают более высокому напряжению? Потому, что при большом токе происходит большее выделение тепла в проводах и чтобы избежать этого пришлось бы увеличить сечение проводов! Или, что тоже самое, уменьшить сопротивление проводов. Именно поэтом и только поэтому напряжение сети высокое! Зачем нам увеличивать сечение (толщину) проводов, если эту же мощность, можно передать с меньшим током? В нашем случае в 10 раз! Коротко не получается….
Яркость зависит от мощности а напряжение и ток тут не причем
Нагрев происходит от тока. Чем ниже напряжение в сети тем больше тока берут активные табилизаторы. Лампы накаливания при низком напряжении светят тускло.
Мощность, это произведение напряжения на силу тока. Значит, если мощность одна и та же, то чем меньше напряжение, тем больше сила тока. Поэтому при одинаковой мощности нагревание будет сильнее при меньшем напряжении. P.S. При передаче мощности на дальние расстояния, наоборот, увеличивают напряжение, чтобы сила тока была меньше и тем самым были меньше потери на нагревание проводов. Именно поэтому птицы спокойно садятся на высоковольтные провода, их не убивает, потому что сила тока в таких высоковольтных проводах очень маленькая.
Из неверной исходной посылки могут следовать какие угодно выводы)) С чего бы это при низком напряжении элементы будут сильнее греться? Через лампочку 60 вт на 12 вольт протекает ток в 5 ампер, через лампочку той же мощности на 120 вольт ток будет 0.5 А — и все дела. Светить они будут примерно одинаково, греться тоже — ровно на те 60 ватт мощности. 12-вольтовая лампочка при включении на 120 вольт тупо сгорит, лампочка на 120 вольт при 12 вольт питания даже вполнакала вряд ли станет светить — хотя спираль таки нагреется чуток. Ну, элементарная же электротехника…
Как тут уже разъяснили, чем ниже напряжение при одинаковой мощности, тем больше ток. Соответственно нужны более толстые провода, более мощные переключатели. И контакты тоже должны быть более качественными — несоблюдение этих правил приводит к тому, что действительно будет греться.
Как сила тока может быть большой при напряжении 2 вольта?
<ток большого напряжения помощью с убивает>
Человек, провода и источник напряжения вместе образуют замкнутую электрическую цепь, через которую течет ток.
Какой силы должен быть ток, чтобы привести к смерти человека? Это зависит от личных физиологических особенностей человека, от частоты тока и от того, через какую часть тела течет ток (наиболее опасный путь тот, который проходит через сердце). Одного убьет 50 мА, а второму и 100 мА будет недостаточно. Однако считается, что токи, начиная с 0,05 А (=50 мА), уже смертельно опасны для среднестатистического человека. Что это значит? Это значит, что если все условия сложились так, что через человека прошел ток 0,05 А и выше, то человек с высокой вероятностью погибнет.
Какие это условия? Как это связано с напряжением? Может ли человека убить батарейка 2 В ?
Ответ таков. Человек, как и любой другой токопроводящий элемент электрической цепи, обладает электрическим сопротивлением. Величина сопротивления даже у одного и того же человека не постоянна и может меняться от 10 кОм до 100 кОм. Помимо прочего, она также зависит от величины приложенного к человеку напряжения: чем выше напряжение, тем (увы) меньше сопротивление. Самый высокий вклад в сопротивление вносит кожа. Если кожа сухая, сопротивление выше. Если кожа мокрая или повреждена (и электрод дотрагивается до этого места), сопротивление ниже. В расчетах цепей защиты сопротивление тела человека принято принимать равным 1 кОм (для наихудшего случая — сильно уставший, больной, мокрый просоленный человек без кожи — шутка!). Но при напряжении 2 В можно взять и 5 кОм.
Ну а дальше все просто. Какое напряжение нужно приложить к человеку, обладающему сопротивлением 1 кОм, чтобы через него прошел смертельный ток 0,05 А? Ответ дает закон Ома: U = I*R = 0,05* 1000 = 50 В. К человеку покрепче, которому для поездки к праотцам нужно 0,1 А, требуется приложить: 0,1*1000 = 100 В. Если сопротивление человека выше, например 2000 Ом, то уже нужно 0,1*2000 = 200 В. Ну и так далее — множество комбинаций различных факторов определяют исход прямого знакомства любознательного человека с электричеством.
А что же батарейка в 2 В? Она может убить? Да! При определенных обстоятельствах может (например, если будет выброшена вами из окна автомобиля и удачно столкнется со встречным мотоциклистом — шутка!)
Как! — воскликните вы — Ведь даже если взять сопротивление человека 1000 Ом (хотя при напряжении в 2 В сопротивление будет намного выше), то ток через тело человека не превысит (снова закон Ома): I = U/R = 2/1000 = 0,002 А = 2 мА, что заведомо ниже установленного нами порога в 50 мА!
Действительно, просто замкнув батарейку двумя пальцами, вы не достигнете желаемого эффекта. И даже замкнув электроды языком вы по-прежнему ничего, кроме приятного зуда, не почувствуете. И даже…впрочем, это не важно. Величина электрического сопротивления вашего тела, как вы ни ухищряйтесь, по-прежнему будет велика и не позволит вам так просто уйти из этого мира, не закрыв ипотеку (шутка!)
И тут вам на помощь приходит прибор под названием инвертор, по другому — повышающий преобразователь напряжения постоянного тока в напряжение переменного тока. Он питается чисто от вашей батарейки, ни к какому другому источнику не подключен и внутри себя тоже их не имеет. Все по честному! Что нам нужно, чтобы убиться? Как мы уже выше подсчитали, нам нужно сильно устать, угрохать свой иммунитет думами о смысле жизни, намокнуть и поглубже воткнуть в ткани головы и грудины электроды с напряжением от 50 В. Значит, нам нужен инвертор, превращающий 2 В постоянного тока в 50 В переменного. Промышленность не выпускает? Соберем сами — было бы желание. Итак, цепь выглядит следующим образом. Батарейка, проводочки, кнопка, свежесобранный инвертор и вы. Нажимаем на кнопочку — и привет, апостол Петр!
Давайте-ка для проверки этой технической чудо-идеи подсчитаем, какую мощность теоретически отдаст в ваше бренное тело инвертор. P = U*I = 50 * 0,05 = 2,5 Вт. Да-да, всего 2,5 Вт нужно, чтобы устроить вам свидание с вашим прадедушкой. Это намного экономичнее, чем обкладывать вас вязанками хвороста, хотя, конечно, и не так эффектно (да и попахивает черной магией!) А какой ток в таком случае должна отдать инвертору ваша батарейка? Пусть у вас идеальный инвертор с коэффициентом полезного действия 100%. По закону сохранения энергии (ну и по законам Кирхгоффа заодно), инвертор должен получить от батарейки столько же, сколько отдает вам, то есть 2,5 Вт. Значит, ток батарейки будет: I = P/U = 2,5 Вт / 2 В = 1,25 А. Сможет батарейка отдать такой ток? Свежая, литиевая, японская…да запросто, ей что, жалко что ли для хорошего человека!
А вот вам домашнее задание. Из старого ненужного предмета бытовой техники (радиоприемник Океан 209 прекрасный кандидат) выковыряйте понижающий трансформатор, полностью его отсоедините от всех других устройств, привинтите на дощечку (так он будет более безобидно выглядеть и не упадет вам на ногу) и сделайте такой фокус. Возьмитесь пальцами одной руки (лучше правой) за оба вывода первичной обмотки (той, которая раньше подсоединялась к сетевому шнуру), а к выводам вторичной обмотки подсоедините (с помощью проводочков, например) обычную пальчиковую батарею 1,25 В. В тот момент, когда вы замкнете выводы вторичной обмотки на батарейку, ваше мнение о возможностях махонькой батарейки значительно поменяется. Позже, когда к вам вернется возможность говорить, вы даже сможете повторить этот фокус на младшей сестре (дети, они ведь такие доверчивые…), на папе (родители обычно не боятся ничего, что не подключено к розетке, а зря…) и на однокласснике (только выбирайте не очень крупного и сильного).
Удачного вам познавания мира без потерь!
как зависит напряжение от сопротивления
Напряжение от сопротивления не зависит. Сопротивление определяется материалом проводника, его сечением и длинной. Сила тока проходящая через проводник зависит от приложенного напряжения, согласно закону Ома, но напряжение не зависит от силы тока, так как напряжение — это характеристика действия внешних по отношению к проводнику сил.
смотря кого с кем
По закону Ома. I = U/R U = I*R — чем больше сопротивление, тем больше напряжение. R = U/I
Прямопропорционально: Чем больше сопротивление, теи больше напряжение. Это видно из формулы, приведённой выше отвечающим. Сами по себе названия этих 2-х слов дают ответ на ваш вопрос: Чем больше вы наталкиваетесь на сопротивление, тем больше приходится напрягаться для преодоления его. Неспроста физики и дали соответствующие названия. Соответственно и про ток. Он бежит по проводам с большей силой, если вы прикладываете больше усилий, т. е. больше напрягаетесь. Но каждое препятствие (сопротивление) на его пути замедляет прохождение тока. Прямопропорциональная зависимость — это когда оба одинакоково увеличиваются или уменьшаются. Обратнопропорциональная — это когда при увеличении одного, уменьшается другое и наоборот. Попробуйте запомнить так.
С какой радости оно зависит? I=U/R — отношением находится, но зависимости НЕТ. Так же скорость — отношение пути ко времени V=S/T. Скорость, например, может ЗАВИСЕТЬ от возможностей человека или от мощности транспортного средства. А напряжение зависит от его источника или регулирующей аппаратуры.
Чем больше сопротивление тем больше наряжение
Заблуждение → Чем больше напряжение электрического тока, тем он опаснее для человека
С детского сада нас учат: в электрической розетке ток высокого напряжения и, засунув туда палец или что-нибудь железное, мы рискуем навсегда покинуть этот мир. Поэтому у современного человека вырабатывается стойкое убеждение о том, что чем выше напряжение электрического тока, тем более он опасен для человека. С одной стороны, это верно, а с другой — нет, потому что необходимо учитывать не только напряжение, но и силу тока.
Электрический ток, текущий в любых проводниках или средах, характеризуется двумя основными характеристиками: напряжением (разностью потенциалов) и силой тока. Необходимо заметить, что у тока гораздо больше параметров, но именно его сила и напряжение имеют важное практическое значение, так что чаще всего говорят именно о них.
Сила тока — это количество заряда (или пропорциональное количество электронов), прошедшее через поперечное сечение проводника за определенное время. Как известно, сила тока измеряется в амперах — эта единица измерения названа в честь французского ученого Андре-Мари Ампера, изучавшего электрические явления в начале XIX века.
Напряжение тока — это разность электрических потенциалов, заставляющая электроны двигаться по проводнику. Вообще, определение понятия «напряжение» гораздо сложнее, но в общем случае напряжение показывает, какую по величине работу может совершить электрическое поле при переносе электрического заряда. Эта единица названа в честь итальянского ученого Алессандро Вольта, фактически заложившего на рубеже XVIII-XIX веков основу науки об электричестве.
Эти две величины — сила тока и напряжение — взаимосвязаны, и в любом источнике тока или проводнике есть и ток, и напряжение. Тесную связь между ними в начале XIX века установил немецкий физик Георг Ом — сейчас она известна нам как закон Ома. Закон гласит, что сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.
Именно из-за закона Ома и нельзя говорить о том, что при повышении напряжения электрический ток становится более опасным для человека. Да, часто это именно так и бывает, но далеко не всегда — мы сталкиваемся со случаями, когда даже напряжение в 10 000 вольт не наносит никакого вреда, о чем будет сказано дальше.
Интересно, что в розетке, к которой ничего не подключено, никакого тока нет — есть только напряжение. Это естественно вытекает из закона Ома — пока два проводника не соединены, между ними бесконечно большое сопротивление, а значит, бесконечно малый ток. Но ток потечет сразу же, как проводники соединятся друг с другом или через электрический прибор. И чем меньше сопротивление, тем больше будет ток, а напряжение будет оставаться неизменным.
Сопротивление человеческого тела может меняться от 200-300 до 15 000-20 000 и более ом (все зависит от влажности, температуры окружающей среды, даже от эмоционального состояния), поэтому при контакте с током напряжением 220 вольт через разные части тела может пробегать ток силой от тысячных до десятых долей ампера.
Установлено, что человек начинает чувствовать воздействие тока силой от 0,001 ампер, токи в 0,01-0,05 ампер уже являются опасными, а ток выше 0,05 ампер может привести к смерти. Что касается напряжений, то опасность представляют величины от 40 вольт. Однако при некоторых условиях и 10-15 вольт могут стать смертельными, поэтому, например, в лабораториях или учебных классах используют ток напряжением 12 вольт.
Как говорилось выше, иногда высокие напряжения оказываются совершенно безопасными для человека. Нетрудно догадаться, что это может случиться при очень малых токах и больших сопротивлениях. Например, известные всем пьезокристаллы (применяющиеся в зажигалках или в устройствах поджига в газовых плитах) могут создавать напряжение в десятки тысяч вольт, однако их действие на человека сводится лишь к кратковременному уколу. Все дело в том, что через искру при высоком напряжении протекает ток в миллионные доли ампера, а связано это с кратковременностью процесса — искра «живет» считанные доли секунды.
Подводя итог, можно сказать, что не всегда корректно говорить о том, что при повышении напряжения ток становится более опасным для человека. В некоторых условиях опасным может стать напряжение 10-15 вольт; и, напротив, токи напряжением 10 000 вольт могут не наносить абсолютно никакого вреда, потому что всегда необходимо учитывать не только напряжение, но и силу электрического тока.
Почему при падении напряжения увеличивается сила тока. Почему происходит падение напряжения в электросетях и как с этим бороться
Перебои с электроэнергией, долговременное падение напряжения в электросети или его резкие перепады – с такими явлениями неоднократно сталкивался каждый из нас. Помимо неудобств и потраченных нервов подобные ситуации грозят поломками электроприборов, и, соответственно, большими непредвиденными затратами. Почему же напряжение падает, как это проявляется, и как избежать его колебаний? Давайте разбираться.
Слишком высокая нагрузка на электросеть
О существенном снижении уровня напряжения в электросети говорит тусклый свет ламп накаливания, прерывающаяся работа или отключение бытовой техники и аппаратуры. Основная причина такого явления – старение линий электропередач.
Дело в том, что воздушные линии, подающие электроэнергию в частные дома и дачные товарищества, были спроектированы и построены довольно давно, когда нагрузка на один дом не превышала 1-2 кВт. Однако электроприборы в современном доме, даже дачном, потребляют в несколько раз больше, поэтому линии электропередач просто физически не могут обеспечить необходимый уровень напряжения.
Кроме того, провода подвергаются воздействию внешних факторов – осадков, резкой смены температуры, из-за чего нарушаются контакты в местах их соединений и происходят потери электроэнергии. Чтобы избавиться от колебаний напряжения в дачном доме и сохранить электроприборы в безопасности, используются , задача которых – сгладить подобные перепады.
Колебания напряжения в электросети
Ситуация складывается следующим образом: если нагрузка на линию электросети невысока, напряжение не выходит за пределы нормы – 210-230В, а когда нагрузка начинает расти, напряжение падает до критических 120-130В. Энергетики, чтобы предотвратить такое падение, при котором электрические приборы отказываются работать, подают с трансформатора напряжение на уровне 250-260В, т.е. с неким запасом. В итоге (если речь идет о дачном товариществе) в выходные, когда нагрузка на электросеть повышается, уровень напряжения значительно падает, а к вечеру воскресенья или в понедельник – резко возрастает до 250В и выше, что довольно часто приводит к поломкам электробытовых приборов.
Больше всех страдают владельцы домов, находящихся рядом с подстанцией и, наоборот, максимально удаленные от нее. У первых напряжение почти постоянно повышено, а у последних – понижено, что в обоих случаях ни к чему хорошему не приводит. Именно поэтому специалисты рекомендуют устанавливать специальные приборы, способные поддерживать уровень напряжения в допустимых пределах. Самый простой на входе электросети полностью избавляет от проблем, вызванных скачками напряжения, и позволяет владельцам домов использовать любую технику абсолютно спокойно.
1) Какие последствия может вызвать повышенное напряжение в сети?
Все производители электроаппаратуры приводят допустимый диапазон изменения напряжения питания, в пределах которого их аппаратура работает нормально. Например, если прибор может работать при напряжении 220 В ± 10%, это означает, что минимальное напряжение его питания составляет 220 — 22 = 198 В, г. максимальное 220 + 22 = 242 В. Понятно, что если напряжение питания ниже 198 В или выше 242 В, разработчик не может гарантировать нормальную работу своего прибора.
Проблему повышенного напряжения достаточно легко понять, потому что во всех случаях, каким бы ни был тип потребителя, перенапряжение всегда приводит к росту потребляемого тока. Если перенапряжение значительное, или продолжительное по времени, защита потребителя от перегрева является задачей тепловых и электромагнитных предохранительных устройств. Если перенапряжение слабое, короткое или редко возникающее, потребителю, как правило, ничто не угрожает.
С другой стороны, если перенапряжение очень значительное (например, при грозовом разряде оно может превышать многие миллионы Вольт), всплеск силы тока может быть таким, что потребитель сгорит, прежде чем на этот всплеск среагируют предохранительные устройства.
Если на лампочку напряжением 24 В / 3 Вт подать 24 В (см. рис. 55.1), она горит, потребляя мощность 3 Вт. Однако, если на нее подать напряжение 240 В (то есть в 10 раз больше), она мгновенно перегорает. Это происходит потому, что потребляемая мощность пропорциональна квадрату напряжения (Р = U2 / R). Таким образом, подключая лампочку к источнику питания с напряжением, в 10 раз большим номинального, мы заставляем ее поглощать мощность, возросшую в 100 раз (то есть 300 Вт, что соответствует небольшому электронагревателю).
2) Какие последствия может вызвать падение напряжения в сети?
В случае падения напряжения, проблема определения последствий гораздо более сложная, поскольку последствия зависят от типа потребителя электроэнергии. В общем, можно выделить две основные категории потребителей: типа сопротивления и типа двигателя.
Для потребителя типа сопротивления,
падение напряжения всегда приводит к эквивалентному снижению потребляемого тока (напомним закон Ома: I = U
Так, при низком напряжении, сопротивление потребляет более слабый ток, что не
влечет за собой абсолютно никакой опас-
ности его повреждения. Например (см.
рис. 55.2), сопротивление, потребляющее 300 Вт при 240 В, будет потреблять только 3 Вт, если оно находится под напряжением 24 В! Конечно, это может быть очень плохо, если речь идет, например, об электронагревателе картера компрессора!
Для потребителя типа двигателя необходимо различать двигатели, приводящие в действие устройства с большим моментом сопротивления (см. рис. 55.3), например, поршневые холодильные компрессоры, и приводные двигатели механизмов с низким моментом сопротивления (например, осевой вентилят
