Site Loader

Содержание

Закон Ома для участка цепи, пример расчета.

21 Января 2017

4292

Всем привет.
В предыдущей статье мы собрали простую замкнутую цепь, состоящий из источника питания, проводников по которым протекает ток и нагрузки. Выяснили, что такое сопротивление проводника и сопротивление нагрузки. Так же рассмотрели взаимосвязь между напряжением тока, силой тока и сопротивлением на разных участках цепи (проводника и нагрузки). Все эти отношения установлены в основном законе электротехники – в законе Ома.
В этой статье, мы рассмотрим Закон Ома для участка цепи.

Закон Ома для участка цепи

Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению данного участка цепи.

Давайте рассмотрим этот закон на примере. Соберем следующую схему:

Так как сопротивление проводников близко к нулю, будем считать, что они равны нулю. В нашу электрическую цепь, кроме нагрузки, мы еще добавили два прибора.

Амперметр – прибор для измерения силы тока, или другими словами измеряет сколько потребляет нагрузка, так легче запомнить. Соединяется последовательно с нагрузкой.
Вольтметр – прибор для измерения напряжения тока, при подключении к нагрузке, показывает сколько падает напряжение на нагрузку. Соединятся параллельно с нагрузкой.

Давайте нагрузку поставим сопротивлением равной 100 Ом, с источника питания пустим напряжение 5 В (вольт). Снимем показания с приборов. Нас интересует показатель амперметра. Амперметр показывает — 0,05 А (ампер) для удобства можно перевести в миллиамперы – 50 мА (миллиампер).

наведите или кликните мышкой, для анимации

Теперь поменяем напряжение тока, вместо 5 В установим 10 В. Снимем показатель амперметра. Амперметр показывает — 0,1 А переводим в миллиамперы – 100 мА. Сразу отметим для себя — с увеличением напряжения увеличилась сила тока.
В законе ома: «сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению … ».

наведите или кликните мышкой, для анимации

Теперь вернемся к первому опыту, то есть установим напряжение обратно на значение 5 В. Попробуем изменить сопротивление нагрузки. Поменяем нагрузку со значение сопротивления 200 Ом. Снимем показатели с амперметра и сравним с показателями первого опыта. Амперметр показывает — 0,025 А переводим в миллиамперы – 25 мА. Таким образом увеличение сопротивления нагрузки, уменьшило силу тока.

В законе ома: «сила тока в участке цепи … обратно пропорциональна электрическому сопротивлению».

наведите или кликните мышкой, для анимации

Закон Ома для участка цепи записывается следующей формулой: I = U/R

Как нам уже известно:
I = сила тока
U = напряжение тока
R = сопротивление (сопротивление нагрузки)

Так же эту формулу можно преобразовывать для определения напряжения тока или сопротивления нагрузки. Что бы легче запомнить формулы, надо запомнить треугольник Ома, который изображен выше. Закрывая искомую величину пальцем, можно увидеть формулу для нее.

Формула для определения напряжения:

Формула для определения сопротивления:

Рассмотрим простой пример расчета используя закон Ома для участка цепи. Если в примере выше, мы бы не использовали амперметр, зная напряжение тока 5 В (U) и сопротивление нагрузки 100 Ом (R). Использую следующую формулу I = U/R, мы бы получили результат: 5/100 = 0,05. Ответ 0,05 А = 50 мА.

Мы разобрали закон Ома для участка цепи, ознакомились с формулами для определения силы тока, напряжение тока и сопротивления. Так же хочу добавить, при расчетах, необходимо переводить единицы измерения в систему СИ. В примерах выше для демонстраций замкнутой цепи, я использовал программу — Electronics Workbench. Программа предназначена для моделирования и анализа электронных схем.

Закон Ома для участка цепи

Скажу сразу, что закон Ома – основной закон электротехники и применяется для расчета таких величин, как: ток, напряжение и сопротивление в цепи.

Рассмотрим электрическую цепь, приведенную на рисунке 1.

Рисунок 1. Простейшая цепь, поясняющея закон Ома.

Мы знаем, что электрический ток, то есть поток электронов, возникает в цепи между двумя точками (на рисунке А и Б) с разными потенциалами. Тогда следует считать, что чем больше разность потенциалов, тем большее количество электронов переместятся из точки с низким потенциалом (Б) в точку с высоким потенциалом (А). Количественно ток выражается суммой зарядов прошедших через заданную точку и увеличение разности потенциалов, то есть приложенного напряжения к резистору R, приведет к увеличению тока через резистор.

С другой стороны сопротивление резистора противодействует электрическому току. Тогда следует сказать, что чем больше сопротивление резистора, тем меньше будет средняя скорость электронов в цепи, а это ведет к уменьшению тока через резистор.

Совокупность двух этих зависимостей (тока от напряжения и сопротивления) известна как закон Ома для участка цепи и записывается в следующем виде:

I=U/R

Это выражение читается следующим образом: сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.

Следует знать что:

I – величина тока, протекающего через участок цепи;

U – величина приложенного напряжения к участку цепи;

R – величина сопротивления рассматриваемого участка цепи.

При помощи

закона Ома для участка цепи можно вычислить приложенное напряжение к участку цепи (рисунок 1), либо напряжение на входных зажимах цепи (рисунок 2).

Рисунок 2. Последовательная цепь, поясняющая расчет напряжения на зажимах цепи.

В этом случае формула (1) примет следующий вид:

U = I *R

Но при этом необходимо знать ток и сопротивление участка цепи.

Третий вариант закона Ома для участка цепи, позволяющий рассчитать сопротивление участка цепи по известным значениям тока и напряжения имеет следующий вид:

R =U/I

Как запомнить закон Ома: маленькая хитрость!

Для того, что бы быстро переводить соотношение, которое называется закон Ома, не путаться, когда необходимо делить, а когда умножать входящие в формулу закона Ома величины, поступайте следующим образом. Напишите на листе бумаги величины, которые входят в закон Ома, так как показано на рисунке 3.

Рисунок 3. Как запомнить закон Ома.

Теперь закройте пальцем, ту величину, которую необходимо найти. Тогда относительное расположение оставшихся незакрытыми величин подскажет, какое действие необходимо совершить для вычисления неизвестной величины.

Подробнее можно узнать в мультимедийном учебнике по основам электротехники и электроники.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

Закон Ома для участка цепи. Определение, формула расчета, калькулятор

В 1827 году  Георг Ом  опубликовал свои исследования, которые составляют основу формулы, используемую и по сей день. Ом выполнил большую серию экспериментов, которые показали связь между приложенным напряжением и током, протекающим через проводник.

Этот закон является эмпирическим, то есть основанный на опыте. Обозначение «Ом» принято в качестве официальной единицы СИ для электрического сопротивления.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

 

Закон Ома для участка цепи гласит, что электрический ток в проводнике прямо пропорционален разности потенциалов в нем и обратно пропорционален его сопротивлению. Принимая во внимание, что сопротивление проводника (не путать с удельным сопротивлением) величина постоянная, можно оформить это следующей формулой:

где

  • I — тока в амперах (А)
  • V — напряжение в вольтах (В)
  • R — сопротивления в омах (Ом)

Для наглядности: резистор имеющий сопротивление 1 Ом, через который протекает ток силой в 1 А на своих выводах имеет разность потенциалов (напряжение) в  1 В.

Немецкий физик Кирхгоф (известен своими правилами Кирхгофа) сделал обобщение, которое больше используется в физике:

Hantek 2000 — осциллограф 3 в 1

Портативный USB осциллограф, 2 канала, 40 МГц….

где

  • σ – проводимость материала
  • J — плотность тока
  • Е — электрическое поле.

Закон Ома и резистор

Резисторы являются пассивными элементами, которые оказывают сопротивление потоку электрического тока в цепи. Резистор, который функционирует в соответствии с законом Ома, называется омическим сопротивлением. Когда ток проходит через такой резистор, то падение напряжения на его выводах пропорционально величине сопротивления.

Формула Ома остается справедливой и для цепей с переменным напряжением и током. Для конденсаторов и катушек индуктивности закон Ома не подходит, так как их ВАХ (вольт-амперная характеристика) по сути, не является линейной.

Формула Ома действует так же для схем с несколькими резисторами, которые могут быть соединены последовательно, параллельно или иметь смешанное соединение. Группы резисторов, соединенные последовательно или параллельно могут быть упрощены в виде эквивалентного сопротивления.

В статьях о параллельном и последовательно соединении более подробно описано как это сделать.

Немецкий физик Георг Симон Ом опубликовал в 1827 свою полную теорию электричества под названием «теория гальванической цепи». Он нашел, что падение напряжения на участке цепи является результатом работы тока, протекающего через сопротивление этого участка цепи. Это легло в основу закона, который мы используем сегодня. Закон является одним из основных уравнений для резисторов. 

Закон Ома — формула

Формула закона Ома может быть использована, когда известно две из трех переменных. Соотношение между сопротивлением, током и напряжением может быть записано по-разному. Для усвоения и запоминания может быть полезен «треугольник Ома».

или

или

  Ниже приведены два примера использования такого треугольного калькулятора.

Имеем резистор сопротивлением в 1 Ом в цепи с падением напряжения от 100В до 10В на своих выводах. Какой ток протекает через этот резистор? Треугольник напоминает нам, что:  
Имеем резистор сопротивлением в 10 Ом через который протекает ток в 2 Ампера при напряжении 120В. Какое будет падение напряжения на этом резисторе? Использование треугольника показывает нам, что:Таким образом, напряжение на выводе будет 120-20 = 100 В.  

Закон Ома — мощность

Когда через резистор протекает электрический ток, он рассеивает определенную часть мощности в виде тепла.

Мощность является функцией протекающего тока I (А) и приложенного напряжения V (В):

где

  • Р — мощность в ваттах (В)

В сочетании с законом Ома для участка цепи, формулу можно преобразовать в следующий вид:

или

Идеальный резистор рассеивает всю энергию и не сохраняет электрическую или магнитную энергию. Каждый резистор имеет предел мощности, которая может быть рассеяна, не оказывая повреждение резистору. Это мощность называется номинальной. 

Окружающие условия могут снизить или повысить это значение. Например, если окружающий воздух горячий, то способность рассеять излишнее тепло у резистора снижается, и на оборот, при низкой температуре окружающего воздух рассеиваемая способность резистора возрастает.

На практике, резисторы редко имеют обозначение номинальной мощности. Тем не менее, большинство из резисторов рассчитаны на 1/4 или 1/8 Вт.

Ниже приведена круговая диаграмма, которая поможет вам быстро определить связь между мощностью, силой тока, напряжением и сопротивлением. Для каждого из четырех параметров показано, как вычислить свое значение.

Закон Ома — калькулятор

Данный онлайн калькулятор закона Ома позволяет определить взаимосвязь между силой тока, электрическим напряжением, сопротивлением проводника и мощностью. Для расчета введите любые два параметра и нажмите кнопку расчет:

Для закрепления понимания работы закона Ома, приведем несколько задач для самостоятельного решения.

формула, определение и решение задачи

Теория и расчёты

Поддержание электроустановок в рабочем состоянии требует надлежащего технического обслуживания, с выполнением комплекса операций, предусмотренных

Теория и расчёты

Нейтралью называют соединение трансформаторных или генераторных обмоток в одной точке, при соединении трехфазной электрической

Теория и расчёты

Один из показателей, указывающих на состояние трансформаторов и его готовность к эксплуатации – коэффициент

Теория и расчёты

Все электрические приборы нагреваются в процессе эксплуатации, трансформаторы – не исключение. Мощные трансформаторы охлаждаются с

Теория и расчёты

Для обеспечения электроснабжения граждан, предприятий и организаций возникает необходимость устройства высоковольтных линий электропередач. Но

Теория и расчёты

Один из элементов, используемых для заземления трансформаторов. ЗОН – эта аббревиатура расшифровывается как заземлитель

Закон Ома для участка цепи с ЭДС

Для однозначного определения потенциала любой точки электрической цепи необходимо задать (произвольно) потенциал какой-нибудь одной точки. Выберем для схемы, представленной на рис. 1.7, а, . По определению потенциал точки 3 больше φ2 на значение ЭДС:



Ток I во внешней части простейшей электрической цепи, а в общем случае в любом пассивном элементе цепи, а значит, и схемы, направлен, как указывалось, от точки с более высоким потенциалом (3) к точке с более низким (1). Поэтому потенциал φ3 больше потенциала φ1:

Из (1.9) и (1.10) имеем

Аналогично можно написать формулу для тока участка сложной электрической схемы, состоящего из любого числа последовательно соединенных источников, представленных схемами замещения на рис. 1.7, и приемников при заданной разности потенциалов на концах этого участка (рис. 1.9). Ток I на участке схемы, содержащем источники ЭДС, может быть направлен от точки а к точке b или наоборот. Если направление тока заранее не известно, то для составления выражений, подобных (1.11), нужно выбрать направление тока произвольно. Такое произвольно выбранное направление тока условились называть положительным направлением и обозначать (как и выше действительное направление) стрелкой с просветом или отмечать индексами у буквы I.
Если принять за положительное направление тока I направление от точки а к точке b, то потенциал φb определяется через потенциал φa выражением

Из этого равенства следует

где — суммарное сопротивление участка схемы; — разность потенциалов или напряжение между выводами рассматриваемого участка, взятые по выбранному направлению тока;
— алгебраическая сумма ЭДС, действующих на том же участке, причем каждая ЭДС, направление действия которой совпадает с положительным направлением тока, записывается с положительным знаком, а в противном случае — с отрицательным.
Формула (1.12а) представляет собой закон Ома для участка цепи (схемы) с ЭДС (обобщенный закон Ома).
Если в результате расчета по (1.12а) для тока получается отрицательное значение, то это значит, что действительное направление тока не совпадает с выбранным положительным направлением (противоположно произвольно выбранному направлению).
Для напряжения между любыми точками цепи также может быть произвольно выбрано положительное направление. Положительное направление напряжения указывается индексами у буквы U или обозначается на схемах стрелкой, которую, например, для напряжения будем в дальнейшем ставить от точки а к точке b. Таким образом, напряжение, как и ток, при расчетах надо рассматривать как алгебраическую величину.
Для ЭДС источников напряжения и токов источников тока, если их действительные направления не известны, также выбираются произвольные положительные направления, которые указывают двойными индексами или обозначают стрелками.
На участках схемы с пассивными элементами положительные направления напряжения и тока будем всегда выбирать совпадающими. В этом случае отдельную стрелку для напряжения можно и не ставить.

Закон Ома. Онлайн расчёт для постоянного и переменного тока.

Онлайн расчёт электрических величин напряжения, тока и мощности для участка цепи,
полной цепи, цепи с резистивными, ёмкостными и индуктивными элементами.
Теория и практика для начинающих.

Начнём с терминологии.
Электрический ток — это направленное движение заряженных частиц, при котором происходит перенос заряда из одной области электрической цепи в другую.
Силой электрического тока (I) является величина, которая численно равна количеству заряда Δq, протекающего через заданное поперечное сечение проводника S за единицу времени Δt: I = Δq/Δt.
Напряжение электрического тока между точками A и B электрической цепи — физическая величина, значение которой равно работе эффективного электрического поля, совершаемой при переносе единичного пробного заряда из точки A в точку B.
Омическое (активное) сопротивление — это сопротивление цепи постоянному току, вызывающее безвозвратные потери энергии постоянного тока.
Теперь можно переходить к закону Ома.

Закон Ома был установлен экспериментальным путём в 1826 году немецким физиком Георгом Омом и назван в его честь. По большому счёту, Закон Ома не является фундаментальным законом природы и может быть применим в ограниченных случаях, определяющих зависимость между электрическими величинами, такими как: напряжение, сопротивление и сила тока исключительно для проводников, обладающих постоянным сопротивлением. При расчёте напряжений и токов в нелинейных цепях, к примеру, таких, которые содержат полупроводниковые или электровакуумные приборы, этот закон в простейшем виде уже использоваться не может.

Тем не менее, закон Ома был и остаётся основным законом электротехники, устанавливающим связь силы электрического тока с сопротивлением и напряжением.
Формулировка закона Ома для участка цепи может быть представлена так: сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению (разности потенциалов) на его концах и обратно пропорциональна сопротивлению этого проводника и записана в следующем виде:
I=U/R,

где
I – сила тока в проводнике, измеряемая в амперах [А];
U – электрическое напряжение (разность потенциалов), измеря- емая в вольтах [В];
R – электрическое сопротивление проводника, измеряемое в омах [Ом]
.

Производные от этой формулы приобретают такой же незамысловатый вид: R=U/I и U=R×I.

Зная любые два из трёх приведённых параметров можно произвести и расчёт величины мощности, рассеиваемой на резисторе.
Мощность является функцией протекающего тока I(А) и приложенного напряжения U(В) и вычисляется по следующим формулам, также являющимся производными от основной формулы закона Ома:
P(Вт) = U(В)×I(А) = I2(А)×R(Ом) = U2(В)/R(Ом)

Формулы, описывающие закон Ома, настолько просты, что не стоят выеденного яйца и, возможно, вообще не заслуживают отдельной крупной статьи на страницах уважающего себя сайта.

Не заслуживают, так не заслуживают. Деревянные счёты Вам в помощь, уважаемые дамы и рыцари!
Считайте, учитывайте размерность, не стирайте из памяти, что:

Единицы измерения напряжения: 1В=1000мВ=1000000мкВ;
Единицы измерения силы тока:1А=1000мА=1000000мкА;
Единицы измерения сопротивления:1Ом=0.001кОм=0.000001МОм;
Единицы измерения мощности:1Вт=1000мВт=100000мкВт
.

Ну и так, на всякий случай, чисто для проверки полученных результатов, приведём незамысловатую таблицу, позволяющую в онлайн режиме проверить расчёты, связанные со знанием формул закона Ома.

ТАБЛИЦА ДЛЯ ПРОВЕРКИ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЁТОВ ЗАКОНА ОМА.

Вводить в таблицу нужно только два имеющихся у Вас параметра, остальные посчитает таблица.


Все наши расчёты проводились при условии, что значение внешнего сопротивления R значительно превышает внутреннее сопротивление источника напряжения rвнутр.
Если это условие не соблюдается, то под величиной R следует принять сумму внешнего и внутреннего сопротивлений: R = Rвнешн + rвнутр , после чего закон приобретает солидное название — закон Ома для полной цепи:
I=U/(R+r) .

Для многозвенных цепей возникает необходимость преобразования её к эквивалентному виду:

Значения последовательно соединённых резисторов просто суммируются, в то время как значения параллельно соединённых резисторов определяются исходя из формулы: 1/Rll = 1/R4+1/R5.
А онлайн калькулятор для расчёта величин сопротивлений при параллельном соединении нескольких проводников можно найти на странице ссылка на страницу.

Теперь, что касается закона Ома для переменного тока.
Если внешнее сопротивление у нас чисто активное (не содержит ёмкостей и индуктивностей), то формула, приведённая выше, остаётся в силе.
Единственное, что надо иметь в виду для правильной интерпретации закона Ома для переменного тока — под значением U следует понимать действующее (эффективное) значение амплитуды переменного сигнала.

А что такое действующее значение и как оно связано с амплитудой сигнала переменного тока?
Приведём диаграммы для нескольких различных форм сигнала.

Слева направо нарисованы диаграммы синусоидального сигнала, меандра (прямоугольный сигнал со скважностью, равной 2), сигнала треугольной формы, сигнала пилообразной формы.
Глядя на рисунок можно осмыслить, что амплитудное значение приведённых сигналов — это максимальное значение, которого достигает амплитуда в пределах положительной, или отрицательной (в наших случаях они равны) полуволны.

Рассчитываем действующее значение напряжение интересующей нас формы:

Для синуса U = Uд = Uа/√2;
для треугольника и пилы U = Uд = Uа/√3;
для меандра U = Uд = Uа.

С этим разобрались!

Теперь посмотрим, как будет выглядеть формула закона Ома при наличии индуктивности или ёмкости в цепи переменного тока.
В общем случае смотреться это будет так:

А формула остаётся прежней, просто в качестве сопротивления R выступает полное сопротивление цепи Z, состоящее из активного, ёмкостного и индуктивного сопротивлений.
Поскольку фазы протекающего через эти элементы тока не одинаковы, то простым арифметическим сложением сопротивлений этих трёх элементов обойтись не удаётся, и формула приобретает вид:
Реактивные сопротивления конденсаторов и индуктивностей мы с Вами уже рассчитывали на странице ссылка на страницу и знаем, что величины эти зависят от частоты, протекающего через них тока и описываются формулами: XC = 1/(2πƒС) ,   XL = 2πƒL .

Нарисуем таблицу для расчёта полного сопротивления цепи для переменного тока.
Количество вводимых элементов должно быть не менее одного, при наличии индуктивного или емкостного элемента — необходимо указать значение частоты f !

КАЛЬКУЛЯТОР ДЛЯ ОНЛАЙН РАСЧЁТА ПОЛНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦЕПИ.

Теперь давайте рассмотрим практический пример применения закона Ома в цепях переменного тока и рассчитаем простенький бестрансформаторный источник питания.

Токозадающими цепями в данной схеме являются элементы R1 и С1.

Допустим, нас интересует выходное напряжение Uвых = 12 вольт при токе нагрузки 100 мА.
Выбираем стабилитрон Д815Д с напряжением стабилизации 12В и максимально допустимым током стабилизации 1,4А.
Зададимся током через стабилитрон с некоторым запасом — 200мА.
С учётом падения напряжения на стабилитроне, напряжение на токозадающей цепи равно 220в — 12в = 208в.
Теперь рассчитаем сопротивление этой цепи Z для получения тока, равного 200мА: Z = 208в/200мА = 1,04кОм.
Резистор R1 является токоограничивающим и выбирается в пределах 10-100 Ом в зависимости от максимального тока нагрузки.
Зададимся номиналами R1 — 30 Ом, С1 — 1 Мкф, частотой сети f — 50 Гц и подставим всё это хозяйство в таблицу.
Получили полное сопротивление цепи, равное 3,183кОм. Многовато будет — надо увеличивать ёмкость С1.
Поигрались туда-сюда, нашли нужное значение ёмкости — 3,18 Мкф, при котором Z = 1,04кОм.

Всё — закон Ома выполнил свою функцию, расчёт закончен, всем спать полчаса!

 

Закон Ома для полной цепи и для участка цепи: формулы, описание и объяснение


Профессиональному электрику, специалисту электронщику никак не обойти в собственной деятельности закон Ома, решая любые задачи, связанные с наладкой, настройкой, ремонтом электронных и электрических схем.

Собственно, понимание этого закона необходимо каждому. Потому что каждому в быту приходится иметь дело с электричеством.

И хотя учебным курсом средней школы закон немецкого физика Ома и предусмотрен, но на практике не всегда своевременно изучается. Поэтому рассмотрим в нашем материале такую актуальную для жизни тему и разберемся с вариантами записи формулы.

Содержание статьи:

Отдельный участок и полная электрическая цепь

Рассматривая электрическую цепь с точки зрения применения к схеме закона Ома, следует отметить два возможных варианта расчета: для отдельно взятого участка и для полноценной схемы.

Расчет тока участка электрической схемы

Участком электрической цепи, как правило, рассматривается часть схемы, исключающая источник ЭДС, как обладающий дополнительным внутренним сопротивлением.

Поэтому расчетная формула, в данном случае, выглядит просто:

I = U/ R,

Где, соответственно:

  • I – сила тока;
  • U – приложенное напряжение;
  • R – сопротивление.

Трактовка формулы простая – ток, протекающий по некоему участок цепи, пропорционален приложенному к нему напряжению, а сопротивлению – обратно пропорционален.

Так называемая графическая «ромашка», посредством которой представлен весь набор вариаций формулировок, основанных на законе Ома. Удобный инструмент для карманного хранения: сектор “P” – формулы мощности; сектор “U” – формулы напряжения; сектор “I” – формулы тока; сектор “R” – формулы сопротивления

Таким образом, формулой чётко описывается зависимость протекания тока по отдельному участку электрической цепи относительно определенных значений напряжения и сопротивления.

Формулой удобно пользоваться, например, рассчитывая параметры сопротивления, которое требуется впаять в схему, если заданы напряжение с током.

Закон Ома и два следствия, которыми необходимо владеть каждому профессиональному электромеханику, инженеру-электрику, электронщику и всем, кто связан с работой электрических цепей. Слева направо: 1 – определение тока; 2 – определение сопротивления; 3 – определение напряжения, где I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление

Вышеприведенный рисунок поможет определить, например ток, протекающий через 10-омное сопротивление, к которому приложено напряжение 12 вольт. Подставив значения, найдем – I = 12 / 10 = 1.2 ампера.

Аналогично решаются задачи поиска сопротивления (когда известны ток с напряжением) или напряжения (когда известны напряжение с током).

Тем самым всегда можно подобрать требуемое рабочее напряжение, нужную силу тока и оптимальный резистивный элемент.

Формула, которой предложено пользоваться, не требует учитывать параметры источника напряжения. Однако, схема, содержащая, например, аккумулятор, будет рассчитываться по другой формуле. На схеме: А – включение амперметра; V – включение вольтметра.

Кстати, соединительные провода любой схемы – это сопротивления. Величина нагрузки, которую им предстоит нести, определяется напряжением.

Соответственно, опять же пользуясь законом Ома, становится допустимым точный подбор необходимого сечения проводника, в зависимости от материала жилы.

У нас на сайте есть подробная инструкция по по мощности и току.

Вариант расчета для полной цепи

Полноценную цепь составляет уже участок (участки), а также источник ЭДС. То есть, фактически к существующему резистивному компоненту участка цепи добавляется внутреннее сопротивление источника ЭДС.

Поэтому логичным является некоторое изменение выше рассмотренной формулы:

I = U / (R + r)

Конечно, значение внутреннего сопротивления ЭДС в законе Ома для полной электрической цепи можно считать ничтожно малым, правда во многом это значение сопротивления зависит от структуры источника ЭДС.

Тем не менее, при расчетах сложных электронных схем, электрических цепей с множеством проводников, наличие дополнительного сопротивления является важным фактором.

Для расчетов в условиях полноценной электрической цепи всегда берется к учету резистивное значение источника ЭДС. Это значение суммируется с резистивным сопротивлением непосредственно электрической цепи. На схеме: I – прохождение тока; R – резистивный элемент внешний; r – резистивный фактор ЭДС (источника энергии)

Как для участка цепи, так и для полной схемы следует учитывать естественный момент – использование тока постоянной или переменной величины.

Если отмеченные выше моменты, характерные для закона Ома, рассматривались с точки зрения использования постоянного тока, соответственно с переменным током всё выглядит несколько иначе.

Рассмотрение действия закона к переменной величине

Понятие «сопротивление» к условиям прохождения переменного тока следует рассматривать уже больше как понятие «импеданса».  Здесь имеется в виду сочетание активной резистивной нагрузки (Ra) и нагрузки, образованной реактивным резистором (Rr).

Обусловлены подобные явления параметрами индуктивных элементов и законами коммутации применительно к переменной величине напряжения – синусоидальной величине тока.

Такой видится эквивалентная схема электрической цепи переменного тока под расчет с применением формулировок, исходящих из принципов закона Ома: R – резистивная составляющая; С – емкостная составляющая; L – индуктивная составляющая; ЭДС -источник энергии; I -прохождение тока

Другими словами, имеет место эффект опережения (отставания) токовых значений от значений напряжения, что сопровождается появлением активной (резистивной) и реактивной (индуктивной или емкостной) мощностей.

Расчёт подобных явлений ведётся при помощи формулы:

Z = U / I или Z = R + J * (XL – XC)

где: Z – импеданс; R – активная нагрузка; XL , XC – индуктивная и емкостная нагрузка; J – коэффициент.

Последовательное и параллельное включение элементов

Для элементов электрической цепи (участка цепи) характерным моментом является последовательное либо параллельное соединение.

Соответственно, каждый вид соединения сопровождается разным характером течения тока и подводкой напряжения. На этот счёт закон Ома также применяется по-разному, в зависимости от варианта включения элементов.

Цепь последовательно включенных резистивных элементов

Применительно к последовательному соединению (участку цепи с двумя компонентами) используется формулировка:

  • I = I1 = I2 ;
  • U = U1 + U2 ;
  • R = R1 + R2

Такая формулировка явно демонстрирует, что, независимо от числа последовательно соединенных резистивных компонентов, ток, текущий на участке цепи, не меняет значения.

Соединение резистивных элементов на участке схемы последовательно один с другим. Для этого варианта действует свой закон расчета. На схеме: I, I1, I2 – прохождение тока; R1, R2 – резистивные элементы; U, U1, U2 – приложенное напряжение

Величина напряжения, приложенного к действующим резистивным компонентам схемы, является суммой и составляет в целом значение источника ЭДС.

При этом напряжение на каждом отдельном компоненте равно: Ux = I * Rx.

Общее сопротивление следует рассматривать как сумму номиналов всех резистивных компонентов цепи.

Цепь параллельно включенных резистивных элементов

На случай, когда имеет место параллельное включение резистивных компонентов, справедливой относительно закона немецкого физика Ома считается формулировка:

  • I = I1 + I2 ;
  • U = U1 = U2 ;
  • 1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 + …

Не исключаются варианты составления схемных участков «смешанного» вида, когда используется параллельное и последовательное соединение.

Соединение резистивных элементов на участке цепи параллельно один с другим. Для этого варианта применяется свой закон расчета. На схеме: I, I1, I2 – прохождение тока; R1, R2 – резистивные элементы; U – подведённое напряжение; А, В – точки входа/выхода

Для таких вариантов расчет обычно ведется изначальным расчетом резистивного номинала параллельного соединения. Затем к полученному результату добавляется номинал резистора, включенного последовательно.

Интегральная и дифференциальная формы закона

Все вышеизложенные моменты с расчетами применимы к условиям, когда в составе электрических схем используются проводники, так сказать, «однородной» структуры.

Между тем на практике нередко приходится сталкиваться с построением схематики, где на различных участках структура проводников меняется. К примеру, используются провода большего сечения или, напротив, меньшего, сделанные на основе разных материалов.

Для учёта таких различий существует вариация, так называемого, «дифференциально-интегрального закона Ома». Для бесконечно малого проводника рассчитывается уровень плотности тока в зависимости от напряженности и величины удельной проводимости.

Под дифференциальный расчет берется формула: J = ό * E

Для интегрального расчета, соответственно, формулировка: I * R = φ1 – φ2 + έ   

Однако эти примеры скорее уже ближе к школе высшей математики и в реальной практике простого электрика фактически не применяются.

Выводы и полезное видео по теме

Подробный разбор закона Ома в видеоролике, представленном ниже, поможет окончательно закрепить знания в этом направлении.

Своеобразный видеоурок качественно подкрепляет теоретическое письменное изложение:

Работа электрика или деятельность электронщика неотъемлемо связана с моментами, когда реально приходится наблюдать закон Георга Ома в действии. Это своего рода прописные истины, которые следует знать каждому профессионалу.

Объёмных знаний по данному вопросу не требуется – достаточно выучить три основных вариации формулировки, чтобы успешно применять на практике.

Хотите дополнить изложенный выше материал ценными замечаниями или выразить свое мнение? Пишите, пожалуйста, комментарии в блоке под статьей. Если у вас остались вопросы, не стесняйтесь задавать их нашим экспертам.

Колесо закона

Ома: понимание колеса электрических формул

Последнее обновление: 20 января 2021 г., 21:03.

Если вам, как электрику, нужно хорошо разбираться в чем-то одном, то это закон Ома. Эта простая формула позволяет исследовать взаимосвязь между тремя электрическими переменными: напряжением, током и сопротивлением.

Хорошо то, что это не ракетостроение. Если вы знаете, как умножать и делить, это будет прогулка в парке.Легкий способ понять закон Ома — использовать колесо закона Ом .

Как использовать колесо формул закона Ома

Я знаю, что вы думаете: « Это треугольник. »Не беспокойтесь об этом, просто обратите внимание. Итак, вам нужно выяснить, сколько ампер потребляет цепь, а на нее нельзя поставить амперметр. Что вы делаете?

Просто разделите НАПРЯЖЕНИЕ на СОПРОТИВЛЕНИЕ цепи. Откуда ты это знаешь? Из-за формулы закона Ома колесо .

В колесе формул вы увидите три буквы, каждая из которых представляет собой значение.

E или V = НАПРЯЖЕНИЕ (вольт)

I = ТОК (амперы)

R = СОПРОТИВЛЕНИЕ (Ом)

Итак, если вам нужно найти напряжение, ток или сопротивление, просто поместите палец на то, что вы пытаетесь найти, а колесо формул сделает все остальное.

Колесо формулы закона Ома математически представлено тремя простыми уравнениями.

I (ток) x R (сопротивление) = E (напряжение)

E (напряжение) ÷ R (сопротивление) = I (ток)

E ( напряжение) ÷ I (ток) = R (сопротивление)

Закон Ома Пример Проблемы


Найдите сопротивление цепи. Глядя на эту схему, мы знаем значения двух компонентов: напряжения (12 В) и сопротивления (3 Ом). Как мы находим ток?

Мы вставляем наши известные значения в колесо формул и работаем с уравнением.

12 вольт ÷ 3 Ом = 4 ампер

Это действительно так просто. Вот мы попробуем другой. Найдите сопротивление в цепи со следующими значениями:

Напряжение = 120 В

Ток = 17 ампер

Теперь вставьте известные значения в наше колесо формул и работайте по уравнению.

120 вольт ÷ 17 ампер = 7,05 Ом

Я говорил вам, что это просто. Это проще, чем установить сетевой фильтр на весь дом?

( ладно, может быть, не так просто. Но определенно проще, чем установить сетевой фильтр на холодильник (вы просто подключаете эту чертову штуку)! )

Принцип закона Ома — пропорциональный и обратно пропорциональный

закон, с которым вам необходимо ознакомиться.

, что электрический ток (I ), протекающий в цепи, пропорционален напряжению (V ) и обратно пропорционален сопротивлению (R) .

Это означает, что при увеличении напряжения ток будет увеличиваться на до тех пор, пока сопротивление не изменится на . Если сопротивление увеличивается, а напряжение остается прежним, то ток уменьшается.

Увеличение сопротивления

120 вольт ÷ 5 Ом = 60 ампер

120 вольт ÷ 10 Ом = 12 ампер

120 вольт ÷ 20 Ом = 6 ампер

Следовательно, если напряжение увеличится, ток будет увеличиваться при условии, что сопротивление цепи не изменится.

Повышение напряжения

120 В ÷ 25 Ом = 4,8 А

240 В ÷ 25 Ом = 9,6 А

480 В ÷ 25 Ом = 19,2 А

Как вы можете видеть, когда мы увеличиваем напряжение и оставьте сопротивление прежним, ток увеличился (прямо пропорционален напряжению).

Круговая диаграмма

закона Ома

Круговая диаграмма похожа на колесо формул напряжения, тока и сопротивления.Мощность измеряется в ваттах и ​​определяется как:

скорость, с которой выполняется работа, когда один ампер (А) тока проходит через разность электрических потенциалов в один вольт (В)

Колесо формул с законом Ома и PIE

Вот мы уже кое-что добились. Это колесо формул представляет собой комбинацию закона Ома и формулы ПИРОГ.

Это выглядит сложнее, но на самом деле им легко пользоваться (вам может понадобиться калькулятор), и он работает так же, как и предыдущие диаграммы.

Колесо формул разделено на четыре секции , каждая секция имеет три формул . Если вам нужно найти вольты, вы должны использовать секцию E, ток — секцию I, сопротивление — секцию R и мощность — секцию P.

При использовании колеса формул вам необходимо выполнить следующие действия:

  1. Знайте, что вы пытаетесь найти: ток (I), напряжение (E), сопротивление (R) или мощность (P).
  2. Какие значения вы уже знаете (вам нужно два): ток (I), напряжение (E), сопротивление (R) или мощность (P)
  3. Найдите часть колеса формул, в которую подставляются ваши значения.
  4. Решите уравнение

При проведении расчетов вы должны использовать совместимые значения. Я имею в виду, что киломы должны быть преобразованы в омы, миллиамперы должны быть преобразованы в амперы.

Независимо от того, являетесь ли вы электриком-подмастерьем или электриком-подмастерьем, изучение закона Ома является важной частью работы электрика.

Полезные ссылки:

Закон Ома и Закон Ватта — Basic HVAC

Нажмите кнопку воспроизведения на следующем аудиоплеере, чтобы послушать, как вы читаете этот раздел.

В этом разделе дается краткое описание двух наиболее фундаментальных электрических соотношений: закон Ома , который описывает протекание тока в электрических цепях, и закон Ватта , который описывает, как рассеивается мощность.

Комбинируя элементы напряжения , тока и сопротивления , Джордж Ом разработал следующую формулу:

[латекс] \ text {I} = \ dfrac {\ text {E}} {\ text {R}} [/ latex]

Где:

  • E = Напряжение в вольтах
  • I = ток в амперах
  • R = Сопротивление в Ом

Это называется законом Ома.

Допустим, у нас есть цепь с потенциалом 1 вольт, током 1 ампер и сопротивлением 1 Ом. Используя закон Ома, мы можем сказать:

[латекс] 1 \ text {A} = \ dfrac {1 \ text {V}} {1 \ text {ohm}} [/ латекс]

Допустим, это резервуар с широким шлангом. Количество воды в баке определяется как 1 вольт, а «узость» (сопротивление потоку) шланга определяется как 1 Ом. Используя закон Ома, это дает нам ток (ток) в 1 ампер.

Используя эту аналогию, давайте теперь рассмотрим резервуар с узким шлангом.Поскольку шланг более узкий, его сопротивление потоку выше. Определим это сопротивление как 2 Ом. Количество воды в резервуаре такое же, как и в другом резервуаре, поэтому, используя закон Ома, наше уравнение для резервуара с узким шлангом будет:

[латекс]? = \ Dfrac {1 \ text {V}} {2 \ text {ohms}} [/ латекс]

а какой ток? Поскольку сопротивление больше и напряжение такое же, это дает нам значение тока 0,5 А:

[латекс] 0,5 \ text {A} = \ dfrac {1 \ text {V}} {2 \ text {ohms}} [/ латекс]

Комбинируя элементы напряжения , тока и мощности , названного в честь Джеймса Ватта, закон Ватта определяется как следующая формула:

[латекс] \ text {P} = \ text {E} * \ text {I} [/ latex]

Где:

  • P = Мощность в ваттах
  • E = Напряжение в вольтах
  • I = ток в амперах

Электрическая мощность — это скорость передачи энергии.Он измеряется в джоулях в секунду (Дж / с). Один джоуль работы, выполняемой каждую секунду, означает, что мощность рассеивается со скоростью, равной одному ватт (Вт) .

Учитывая несколько известных нам основных терминов, связанных с электричеством, как мы можем рассчитать мощность в цепи?

Итак, у нас есть стандартное измерение, включающее электродвижущую силу, также известное как напряжение (E) .

Ток, еще один из наших любимых электрических терминов, измеряет поток заряда во времени в единицах ампер (А) , что равно 1 кулону в секунду (Кл / с).Соедините их вместе, и что мы получим? Мощность!

Чтобы рассчитать мощность любого конкретного компонента в цепи, умножьте падение напряжения на нем на ток, протекающий через него.

Например, если ток течет со скоростью 10 ампер, а доступное напряжение составляет 10 вольт, тогда схема рассеивает мощность со скоростью 100 Вт.

[латекс] 100 \ text {W} = 10 \ text {V} * 10 \ text {A} [/ latex]

Текстовые ссылки

Формула закона

Ома и практика расчета цепей — видео и стенограмма урока

Пример схемы

Давайте начнем с этой подсказки — определим следующее:

  1. Ток через резистор R
  2. Номинал резистора R
  3. Напряжение на резисторе 10 Ом
  4. Токи через обе ветви
Принципиальная электрическая схема

Вот наше решение.Давайте сначала признаем, что это обширный список вещей, которые нужно сделать. Вся проблема кажется большим запутанным узлом. Развязывая запутанный узел, вы выбираете начальную точку и развязываете по одной петле за раз. Вот что мы сделаем с этой проблемой, и первым шагом будет начать с числа 1 и определить ток через резистор R.

Из принципиальной схемы видно, что ток в 7 ампер проходит через неизвестный резистор. . Теперь мы можем использовать уравнение мощности вместе с законом Ома для определения сопротивления неизвестного резистора R.

P = IV

  • P — мощность в ваттах.
  • I — ток в амперах (или амперах).
  • В — напряжение в вольтах (или В).

Закон Ома равен В = IR .

  • В — вольт.
  • I — ток.
  • R — сопротивление в Ом (или Ω)

Мы знаем ток и мощность через резистор R.Давайте подключим IR к V в уравнении мощности.

Теперь мы можем решить это уравнение для R и получить значение резистора R.

Ответ на номер 2

Большая часть анализа схем требует правил Кирхгофа. Мы начнем с правила Кирхгофа , которое основано на сохранении электрического заряда и гласит, что ток, входящий в соединение, должен быть равен току, выходящему из соединения.Схема на вашем экране (ниже) показывает эти перекрестки.

Диаграмма 1

Напишем уравнения для токов на каждом переходе.

Сначала перекресток 1. Как видите, i 1 + i 2 = 7.

я 1 + я 2 = 7

А вот и перекресток 2. Как видите, i 3 + i 4 = 7.

я 3 + я 4 = 7

Глядя на два уравнения, мы видим, что есть четыре неизвестных тока. Это означает, что нам нужно решить четыре уравнения для всех неизвестных переменных. Мы воспользуемся правилом цикла Кирхгофа, чтобы написать еще два уравнения. Правило петли Кирхгофа гласит, что сложение всех напряжений в замкнутом контуре должно равняться нулю. Это все равно что подняться по лестнице, а затем вернуться туда, откуда вы начали.Ваше изменение высоты равно нулю. Электрический потенциал работает точно так же. Начало в одной точке цепи и возвращение в эту же точку не дает чистого изменения потенциала. ΔV = 0.

Две необходимые нам петли показаны на диаграмме на вашем экране ниже:

Диаграмма 2

Важно знать, что есть и другие петли, которые можно использовать. Однако для любого замкнутого контура, если ток идет в том же направлении, что и контур, напряжение на резисторе отрицательное.Если ток идет в направлении, противоположном петле, напряжение на резисторе положительное. Это похоже на ходьбу в гору или спуск. Если петля движется по течению, это можно сравнить с ходьбой под уклон. Уменьшение напряжения происходит так же, как и уменьшение высоты. Если петля движется против течения, это можно сравнить с ходьбой в гору. Напряжение увеличивается точно так же, как увеличивается высота над уровнем моря.

Поскольку петли имеют только напряжения, нам нужен закон Ома, IR , чтобы выразить напряжения на резисторах.Давайте составим уравнения для двух контуров на диаграмме.

Начнем с цикла 1. Начиная с левого нижнего угла по часовой стрелке, мы получаем -30 i 1 + 15 i 2 = 0.

Теперь перейдем к циклу 2. Начиная с нижнего левого угла под батареей и двигаясь по часовой стрелке, следуя зеленой стрелке, мы получаем 100 + (-30 i 1) + (-8,4) + (-10 i 4) = 0.

Обратите внимание, что мы переходим от отрицательной клеммы к положительной клемме батареи, что является положительным изменением потенциала.

Давайте систематизируем все уравнения в виде диаграммы на вашем экране (ниже), чтобы мы могли понять, с чего начать! Это похоже на головоломку. Поиск угловых частей головоломки может помочь запустить процесс, так же как организация уравнений может помочь нам понять, с чего начать.

График 1

Обратите внимание, что все переменные, которые подсказка хочет, чтобы мы определяли, находятся на этой диаграмме. Давайте начнем процесс получения этих значений, взяв уравнения Junction 1 и Loop 1 и решив для i 1 и i 2.Мы начинаем с умножения Junction 1 на 30, так что i 1 сократится, когда мы сложим эти два уравнения.

Добавление нового уравнения Junction 1 к уравнению Loop 1 дает нам i 2, которое является нашим решением 210 + -30 i 1 + 15 i 2 = 0, поэтому 45 i 2 = 210.

i 2 ≈ 4,67 А, то есть ток через резистор 15 Ом.Подставляя 4,67 в i 2 в уравнении соединения 1, мы получаем i 1 ≈ 2,33 A.

Мы можем подключить i 1 к уравнению 2 цикла, чтобы получить i 4.

Уравнение соединения 2 вместе с i 4 дает нам i 3, что составляет 7 — 2,17 = 4,83 А.

Чтобы получить напряжение на резисторе 10 Ом, мы используем закон Ома. Напряжение составляет (2,17 А) (10 Ом), что составляет 21,7 вольт.

Резюме урока

Давайте рассмотрим то, что мы узнали.Анализ комбинированных схем требует использования закона Ома , В, = IR и обоих правил Кирхгофа.

  • Правило Кирхгофа гласит, что ток в переходе должен быть равен току на выходе.
  • Правило петли Кирхгофа гласит, что сумма всех напряжений в замкнутом контуре равна нулю. Таблица напряжений на экране (ниже) показывает, как определить, являются ли напряжения на резисторах отрицательными или положительными.
Диаграмма напряжения

Для аккумуляторов напряжения указаны как отрицательные при перемещении от положительной клеммы к отрицательной и положительные при перемещении от отрицательной клеммы к положительной.

Текущая формула — Что такое текущая формула? Примеры

Текущая формула получена из закона Ома. Ток определяется как поток электронов в электрической цепи. Поток электронов происходит из-за разности потенциалов.Сила тока также известна как скорость изменения заряда во времени. Сила тока обозначается буквой I, а единица измерения тока в системе СИ — Ампер. Давайте изучим применение текущей формулы в разделе ниже.

Какова текущая формула?

Согласно закону Ома, ток — это отношение разности потенциалов и сопротивления. Таким образом, текущая формула имеет вид: I = V / R

где

  • Я представляю ток в амперах,
  • В — разность потенциалов в вольтах
  • R — сопротивление в Ом (Ом).

Давайте посмотрим на применение текущей формулы в следующем разделе решенных примеров.

Хотите найти сложные математические решения за секунды?

Воспользуйтесь нашим бесплатным онлайн-калькулятором для решения сложных вопросов. Cuemath находит решения простым и легким способом.

Забронируйте бесплатную пробную версию Класс

Примеры с использованием текущей формулы

Пример 1: В электрической цепи разность потенциалов и сопротивление задаются как 20 В и 4 Ом соответственно.Используя формулу тока, найдите ток, протекающий в цепи.

Решение:

Чтобы найти: Ток (I), протекающий в цепи.
Дано:
V = 20 В, R = 4 Ом
Используя текущую формулу
I = V / R
I = 20/4
I = 5

Ответ: В цепи протекает ток 5 ампер.

Пример 2: Полный ток, протекающий в электрической цепи, составляет 50 Ампер, а сопротивление проводов — 14 Ом.Используя текущую формулу, найдите разность потенциалов.

Решение:

Чтобы найти разность потенциалов:
Дано:
I = 50 А, R = 14 Ом
Используя текущую формулу
I = V / R
50 = V / 14
V = 50 × 14
V = 700

Ответ: Разница потенциалов 700 В.

Пример 3: В электрической цепи разность потенциалов составляет 20 В, а значение тока составляет 5 А соответственно.Используя формулу тока, найдите сопротивление цепи.

Решение:

Чтобы найти сопротивление (R) цепи:
Дано:
V = 20 В, I = 5 А
Используя текущую формулу
R = V / I
R = 20/5
R = 4 Ом

Ответ: Сопротивление цепи 4 Ом.

Часто задаваемые вопросы о текущей формуле

Как рассчитать ток по текущей формуле?

Если заданы напряжение (В) и сопротивление (R) любой цепи, мы можем использовать формулу тока для вычисления тока, т.е.е., I = V / R (амперы).

Как рассчитать напряжение по формуле тока?

Если заданы ток (I) и сопротивление (R) любой цепи, мы можем составить формулу тока для вычисления напряжения, то есть V = IR (Вольт).

Как рассчитать сопротивление по текущей формуле?

Если заданы ток (I) и разность потенциалов (V) любой цепи, мы можем составить формулу тока для вычисления сопротивления, то есть R = V / I (Ом Ом).

Что такое определение текущей формулы? Напишите его единицу СИ.

Ток — это отношение разности потенциалов и сопротивления. Он представлен как (I). Текущая формула представлена ​​как I = V / R. Единица измерения тока в системе СИ — Ампер (Ампер).

Закон Ома — основы


Настроить Вокруг!
ПОИСК

CQ-Calling All Радиолюбители!
О Hamuniverse
Конструкция антенны
Безопасность антенн!
Спросите у Элмера
О батареях
Нормы кодирования
Компьютерная помощь
Электроника
FCC Информация
Подсказки для радиолюбителей
Юмор
Новости радиолюбителей! Обзоры сообщений

Обзоры продуктов
Видео для радиолюбителей!
HF и Shortwave

Лицензия Study
Links
Midi Music
Читальный зал
Основы работы с ретрансляторами
Повторитель Строители
ЗПИ Советы и Уловки
Ham Satellites
Коротковолновое прослушивание
SSTV
Поддержка сайта
МАГАЗИН
Vhf и выше
Конфиденциальность Контакт
61

Рекламная информация

Основной закон Ома

Здесь мы попытаемся объяснить закон Ома основы!

Закон Ома может быть очень трудно понять любому, у кого никогда не было базовые знания или обучение основам электричества.Мы предположим что у вас есть некоторые знания в области электричества. Мы объясним это в условия расхода воды! НЕ МОРАТЬСЯ!

Что такое Ом Закон:

Закон Ома составлен из 3 математических уравнений , которые показывают соотношение между электрическим напряжением , текущий и сопротивление .

Что такое напряжение? An анологии был бы огромный резервуар с водой

, наполненный с тысячами галлонов воды высоко на холме.
Разница между давлением воды в баке и водой, выходящей из труба, соединенная снизу, ведущая к крану, определяется размер трубы и размер выходного отверстия крана. Эта разница Давление между ними можно рассматривать как потенциальное напряжение.

Что сейчас? Аналогия была бы количество потока, определяемое давлением (напряжением) воды через трубы

, ведущие к крану.Срок ток относится к количеству, объему или интенсивности электрического потока, как в отличие от напряжения, которое относится к силе или «давлению», вызывающим текущий поток.

Что такое сопротивление? Аналогия будет размер водопроводных труб и размер крана. В чем больше труба и кран (меньше сопротивление), тем больше воды поступает вне! Чем меньше труба и кран (больше сопротивление), тем меньше воды что выходит! Это можно рассматривать как сопротивление потоку водное течение.


Все три из них: напряжение, ток и сопротивление напрямую взаимодействуют по закону Ома.
Измените любые два из них, и вы получите эффект третий.

Информация: Закон Ома назван в честь баварцев. математик и физик Георг Ом .

Закон Ома может быть заявлено как математических уравнений , все полученные из
тот же принцип.
В следующих уравнениях,
В — это напряжение, измеренное в вольт (размер резервуар для воды),

I измеряется ток в

ампер (связано с давлением (Напряжение) воды через трубы и кран) и

R — это сопротивление в Ом

в зависимости от размера труб и крана:

В = I x R (напряжение = ток, умноженный на Сопротивление)

Р = В / I (сопротивление = напряжение, деленное на Текущая)

I = В / Ч (ток = Напряжение, деленное на сопротивление)

Зная любые два значения цепи , можно определить (вычислить) треть, используя Ома Закон.

Например, чтобы найти напряжение в цепь:

Если в цепи есть ток 2 ампера, и сопротивление 1 Ом, (<это два "известных"), то согласно закону Ома и приведенным выше формулам напряжение равно току умноженное на сопротивление:

(V = 2 ампера x 1 Ом = 2 вольт).

Чтобы найти ток в той же цепи выше при условии, что мы не знали его , но мы знаем напряжение и сопротивление:
I = 2 вольта, разделенное на сопротивление 1 Ом = 2 амперы.

В этом третьем примере мы знаем ток (2 ампера) и напряжение (2 вольта) …. какое сопротивление?
Замена формула:
R = Вольт, деленное на ток (2 вольта делить на 2 ампера = 1 Ом

Иногда очень полезно Свяжите эти формулы Визуально. «Колеса» закона Ома и графика ниже может быть очень полезным инструментом, чтобы пробудить вашу память и помочь вам понять их отношения.



Проводной Коммуникации — отличный источник
для всего вашего разъема потребности!

Колесо наверху разделен на три части:

Вольт V (вверху разделительной линии)
Амперы (амперы) I (внизу слева под разделительной линией)
Сопротивление R (внизу справа под разделительной линией) линия)
X представляет (умножить на знак)
Запомнить это колесо

Чтобы использовать, просто покрыть мысленным взором неизвестное количество, которое вам нужно, а то, что осталось это формула для поиска неизвестного.

Пример:

Чтобы найти ток цепи (I), просто закройте секцию I или Amps в ваших шахтах глаза, а то, что остается, — это напряжение V выше разделительной линии и R Ом (сопротивление) ниже него. Теперь подставьте известные значения. Только разделить известное напряжение на известное сопротивление.
Ваш ответ будет ток в цепи.
Та же процедура используется для поиска вольт или сопротивление цепи!

Вот другой пример:

Вы знаете ток и сопротивление в цепи, но вы хотите узнать Напряжение.

Просто Покройте секцию напряжения мысленным взором … что осталось, это I X R разделы. Просто умножьте значение I на значение R, чтобы получить ответ! Практикуйтесь с колесом, и вы удивитесь, насколько хорошо оно работает. поможет запомнить формулы, не пытаясь!
Это Ома Графический треугольник закона также полезен для изучения формул.
Просто крышка неизвестное значение и следуйте рисунку, как в примерах с желтым колесом. выше.

Вы нужно вставить X между I и R на графике и представить горизонтальная разделительная линия, но основная — это просто такой же.


В указанном выше Вы заметите, что колесо закона Ома имеет добавленную секцию (P) для мощности. и буква E * использовалась вместо буквы V для Напряжение.
Это колесо используется точно так же, как и другие колеса и графика выше.
Вы также заметите в синих / зеленых областях есть только два известных значения с неизвестным значением в желтом разделы. Красные полоски разделяют четыре единицы интерес.

Ан Пример использования этого колеса:
Допустим, вы знаете мощность и ток в цепи и хотите знать напряжение.
Найдите свой неизвестное значение в желтых областях (V или E * в этом колесе) и просто посмотрите наружу и выберите те ценности, которые вам известны.Это будет P и I. Подставьте свои значения в формулу, (P, деленное на I) выполните математика и у вас есть ответ!

Информация: Обычно закон Ома применяется только к Цепи постоянного тока, а не переменного тока схемы .
* Буква «Е» иногда используется в обозначениях Закона Ома. для напряжения вместо «V», как в колесе выше.


Проводной Коммуникации — отличный источник для всех ваших потребностей в радиочастотном соединителе! Большой Цены!





Hamuniverse.com использует сеть Green Geeks Хостинг!

3.2: Закон Ома, закон Джоуля и последовательные / параллельные формулы

Закон Ома

V. Немецкий физик Георг Симон Ом (1787–1854) был первым, кто экспериментально продемонстрировал, что ток в металлической проволоке прямо пропорционален приложенному напряжению : I V.

Закон Ома. Его можно рассматривать как причинно-следственную связь, в которой напряжение является причиной, а ток — следствием.Это эмпирический закон, подобный закону трения — явление, наблюдаемое экспериментально. Такая линейная зависимость возникает не всегда.

ParseError: «(» ожидается (щелкните, чтобы узнать подробности)
 Стек вызовов:
    в (Книжные полки / Строительство / Книга: _Строительство_Обслуживание_и_Строительство _-_ Инструменты_и_Задачи_ по обслуживанию_ (Резерфорд) /3:_Математика_для_Технического_обслуживания/3.2:_Ohm's_Law,_Joules_Law,_and_Sawries_Law 1] / div [1] / p [1] / @ if, строка 1, столбец 3
 

Установление соединений: Соединения в реальном мире

V = IR) — это фундаментальное соотношение, которое может быть представлено линейной функцией, в которой наклон линии представляет собой сопротивление.Сопротивление представляет собой напряжение, которое необходимо приложить к резистору для создания в цепи тока 1 А. График (на рисунке ниже) показывает это представление для двух простых схем с резисторами, которые имеют разное сопротивление и, следовательно, разные наклоны.

На рисунке показано соотношение между током и напряжением для двух разных резисторов. Наклон графика представляет значение сопротивления, которое составляет 2 Ом и 4 Ом для двух показанных линий.

1012 Ом или больше. Сопротивление сухого человека может составлять 105 Ом, тогда как сопротивление человеческого сердца составляет около 103 Ом. Кусок медного провода большого диаметра длиной в метр может иметь сопротивление 10-5 Ом, а сверхпроводники вообще не имеют сопротивления (они неомичны). Сопротивление связано с формой объекта и материалом, из которого он состоит, как будет показано в разделах «Сопротивление и удельное сопротивление».

I = для V, что дает V = IR.

В можно интерпретировать как падение напряжения на резисторе, создаваемое током I.Фраза IR drop часто используется для обозначения этого напряжения. Например, фара в примере имеет падение ИК-излучения 12,0 В. Если напряжение измеряется в различных точках цепи, будет видно, что оно увеличивается на источнике напряжения и уменьшается на резисторе. Напряжение аналогично давлению жидкости. Источник напряжения подобен насосу, создающему перепад давления, вызывая ток — поток заряда. Резистор похож на трубу, которая снижает давление и ограничивает поток из-за своего сопротивления. Здесь сохранение энергии имеет важные последствия.Источник напряжения подает энергию (вызывая электрическое поле и ток), а резистор преобразует ее в другую форму (например, тепловую энергию). В простой схеме (с одним простым резистором) напряжение, подаваемое источником, равно падению напряжения на резисторе, поскольку PE = qΔV, и через каждую из них протекает одинаковое q. Таким образом, энергия, подаваемая источником напряжения, и энергия, преобразуемая резистором, равны. (См. Рисунок.)

Падение напряжения на резисторе в простой цепи равно выходному напряжению батареи.

Последовательные и параллельные резисторы

Рисунок. Общее сопротивление комбинации резисторов зависит как от их индивидуальных значений, так и от способа их подключения.

Изображение показывает (а) Последовательное соединение резисторов. (б) Параллельное соединение резисторов.

Закон Джоуля

Рисунок (a).) Поскольку оба работают при одинаковом напряжении, лампа мощностью 60 Вт должна потреблять больше тока, чтобы иметь большую номинальную мощность. Таким образом, сопротивление лампы на 60 Вт должно быть ниже, чем у лампы на 25 Вт.Если мы увеличиваем напряжение, мы также увеличиваем мощность. Например, когда лампочка мощностью 25 Вт, рассчитанная на работу от 120 В, подключена к 240 В, она на короткое время очень ярко светится, а затем перегорает. Как именно напряжение, ток и сопротивление связаны с электроэнергией?

qV, где q — это перемещенный заряд, а V, — напряжение (точнее, разность потенциалов, через которую проходит заряд). Мощность — это скорость перемещения энергии, поэтому электрическая мощность составляет P = =.

I = ( обратите внимание, что Δt = t здесь), выражение для мощности принимает вид P = IV.

P) просто произведение тока на напряжение. Мощность имеет знакомые единицы ватт. Поскольку единицей СИ для потенциальной энергии (PE) является джоуль, мощность выражается в джоулях в секунду или ваттах. Таким образом, 1 A⋅V = 1 Вт. Например, в автомобилях часто есть одна или несколько дополнительных розеток, с помощью которых можно заряжать сотовый телефон или другие электронные устройства. Эти розетки могут быть рассчитаны на 20 А, так что цепь может выдавать максимальную мощность P = IV = (20 А) (12 В) = 240 Вт.В некоторых приложениях электрическая мощность может выражаться в вольт-амперах или даже киловольт-амперах 1 кА⋅В = 1 кВт.

I = V / R дает P = () V = V 2 / R . Аналогично, замена V = IR дает P = I (IR) = I 2 R . Для удобства здесь собраны три выражения для электроэнергии:

P = IV

P = V 2 / R

P = I 2 R.

P может быть мощностью, рассеиваемой одним устройством, а не полной мощностью в цепи.)

P = V 2 / R Подразумевает, что чем меньше сопротивление, подключенное к данному источнику напряжения, тем больше мощность. Кроме того, поскольку напряжение возведено в квадрат в P = V 2 / R , эффект от приложения более высокого напряжения, возможно, больше, чем ожидалось. Таким образом, когда напряжение увеличивается вдвое до лампочки мощностью 25 Вт, ее мощность увеличивается почти в четыре раза и составляет примерно 100 Вт, что приводит к ее перегоранию.Если бы сопротивление лампы оставалось постоянным, ее мощность была бы ровно 100 Вт, но при более высокой температуре ее сопротивление также будет выше.

Закон

Ома — GeeksforGeeks

Закон Ома устанавливает связь между падением тока и потенциала. Георг Симон Ом, немецкий ученый, был первым, кто экспериментально подтвердил закон Ома. Закон Ома — один из важнейших основных и необходимых законов электрических цепей.

Закон Ома гласит, что напряжение на проводнике прямо пропорционально потоку через него, при условии, что все физические условия и температура остаются постоянными.

Математически это соотношение тока и напряжения часто записывается как

В = IR

В уравнении пропорциональная постоянная R представляет собой сопротивление и имеет единицы измерения Ом с символом Ω.



Для расчета сопротивления часто переписывают ту же формулу:

Закон Ома справедлив только в том случае, если заданная температура и, следовательно, различные физические факторы остаются постоянными.Прибывающие части, повышение температуры. Примером медсестры часто является нить накаливания легкой лампочки, во время которой температура повышается из-за раздуваемого тока. В этом случае закон Ома применяться не может. Нить накала электрической лампочки нарушает закон Ома.

Аналогия с водопроводной трубой для закона Ома

Закон Ома описывает поток через сопротивление, когда квадратная мера совершенно разных электрических потенциалов (напряжения) применяется на каждом конце сопротивления.Поскольку мы склонны не видеть электроны, аналогия с водопроводной трубой помогает нам воспринимать электрические цепи выше.

Здесь напряжение аналогично давлению воды, это количество воды, протекающей по трубе, и, следовательно, сопротивление равно размеру трубы. Большое количество воды может течь по трубе (ток), когда прикладывается большое давление (напряжение) и, следовательно, чем больше труба, тем меньше сопротивление.

Расчет виктимизации электроэнергии Закон Ома

Скорость регенерации этой энергии из мощности движущихся зарядов в другой тип энергии, такой как механическая энергия, тепло, магнитные поля или энергия, удерживаемая в электрических полях, рассматривается как мощность.Единицей мощности является ватт. Электроэнергия рассчитывается по закону Ома и по действию значений напряжения, тока и сопротивления.

Формула для поиска мощности:



Когда даны значения квадрата напряжения и тока,

P = VI

Когда даны значения квадрата напряжения и сопротивления,

Когда приведены значения квадрата тока и сопротивления,

P = I 2 R

Что такое треугольник мощности?

Треугольник мощности используется, чтобы увидеть значение электрической мощности, напряжения и тока после того, как нам переданы значения двух противоположных единиц параметров.Внутри треугольника мощности способность (P) находится на самом высоком уровне, а единица измерения тока (I) и напряжения (V) — на дне.

Когда указаны значения тока и напряжения, формула определения местоположения будет иметь следующий вид:

P = VI

Когда указаны значения мощности и напряжения, формула определения тока будет иметь вид


Когда даны значения мощности и тока, формула для определения напряжения имеет вид:

Таблица матрицы закона Ома

Подобно диаграмме закона Ома, показанной выше, мы можем сжать отдельные уравнения закона Ома в простую формулу. матричная таблица, как показано ниже, для непосредственного ознакомления с однажды проницательной ассоциацией неизвестной ценности.

Основные области применения закона Ома:

  • Для подтверждения напряжения, сопротивления или тока в электрической цепи.
  • Закон Ома используется для поддержания указанного падения напряжения на электронных частях.
  • Закон Ома дополнительно используется в счетчиках постоянного тока и различных шунтах постоянного тока для его отклонения.

Ограничения закона Ома:

Ниже приведены ограничения закона Ома:

  • Закон Ома не применим к односторонним электрическим компонентам, таким как диоды и транзисторы, поскольку они позволяют течь только в одном направлении.
  • Для нелинейных электрических компонентов с такими параметрами, как емкость, сопротивление и т. Д., Напряжение и ток не будут постоянными во времени.

Электрическое сопротивление

Когда электрический ток течет через лампочку или какой-либо проводник, проводник создает препятствие для этого, и это препятствие понимается как электрическое сопротивление и обозначается R. Каждый материал связан с электрическим сопротивлением, и это часто является объяснением того, почему проводники выделяют тепло, когда через них проходит ток.В следующих нескольких разделах мы подробно рассмотрим электрическое сопротивление.

Что такое электрическое сопротивление?

Согласно закону Ома, существует взаимосвязь между потоком, протекающим через проводник, и, следовательно, электрическим явлением в нем. Он определяется выражением,



В ∝ IV = IR

Где

В — это электрический потенциал, измеренный на проводнике (в вольтах)

I — это ток, проходящий через проводник. (в амперах)

R — это постоянная частного, известная как сопротивление (в омах)

Электрическое явление в цепи — это соотношение величин между приложенным к ней напряжением, протекающим через нее.

Изменение отношения,

Единицей измерения электрического явления являются омы.

Электрический заряд просто проходит через одни материалы, чем через другие. Электрическое явление измеряет, какая доля потока этого электрического явления ограничена в интервалах цепи.

Факторы, движущиеся Электрическое сопротивление

Электрическое явление в проводнике зависит от следующих факторов:

  • Пространство поперечного сечения проводника
  • Длина проводника
  • Материал проводника
  • Температура проводящий материал

Электрическое сопротивление прямо пропорционально длине (L) проводника и обратно пропорционально пространству поперечного сечения (A).Это дано последующим соотношением.

Где бы это ни находилось, сопротивление ткани (измеряется в Ом · м, омметр)

Удельное сопротивление может быть качественным показателем способности материала противостоять протекающему электрическому явлению. Очевидно, что изоляторы могут иметь большее сопротивление, чем проводники. Удельное сопротивление некоторых материалов приведено ниже для сравнения. Материалы со случайным сопротивлением очень хорошо проводят электричество.

Такое сопротивление?

Электрическое сопротивление обрисовано в общих чертах, потому что омическое сопротивление, предлагаемое на единицу длины и единицу площади поперечного сечения при выбранной температуре, обозначается ρ.омическое сопротивление дополнительно называют удельным омическим сопротивлением. Единица измерения удельного электрического сопротивления в системе СИ — омметр. Ниже приводится формула удельного электрического сопротивления:

Где,

  • ρ означает, что электрическое сопротивление металла Ω.m
  • E — это электрическое поле в Vm -1
  • Дж. плотность тока в Ам -2

Примеры вопросов

Вопрос 1.Что утверждает закон Ома?


Ответ:

Закон Ома гласит, что ток через проводник между двумя точками прямо пропорционален напряжению в этих двух точках.

Вопрос 2. Для чего можно использовать закон Ома?

Ответ:

Закон Ома используется для проверки статических значений частей схемы, таких как уровни тока, напряжение и падение напряжения.

Вопрос 3.Если сопротивление электрического утюга составляет 60 Ом и через сопротивление протекает ток 4,5 А. Найдите напряжение между двумя точками.

Решение:

Если мы склонны просить вычислить значение напряжения с учетом значения тока и сопротивления, данного нам, то закройте V внутри треугольника. Теперь мы склонны оставить I и R или добавить ровно I × R.

Следовательно, мы склонны использовать следующую формулу для расчета стоимости V:

V = I × R

Подставляя значения в уравнение , получаем

В = 4.5 А × 60 Ом = 270 В

В = 270 В

Вопрос 4. Источник ЭДС напряжением 12,0 В подключается к электрическому прибору со строгим сопротивлением (лампочка). По нему протекает электрический ток силой 3,0 А. Считайте, что проводящие провода не имеют сопротивления. Рассчитайте сопротивление электрического прибора.

Решение:

Когда нас просят определить значение сопротивления после того, как заданы значения напряжения и тока, мы стремимся заключить R в треугольник.Остается только V и I, много точно.

Подставляя значения в уравнение, мы получаем

R = 4 Ом



Вопрос 5. Какова величина, обратная сопротивлению?

Ответ:

Электропроводность, обратная величине удельного сопротивления.

Вопрос 6. Что происходит с сопротивлением чистых металлов при повышении температуры?

Ответ:

С повышением температуры сопротивление чистых металлов увеличивается.Обоснованием этого часто является увеличение количества электронов в пределах диапазона физических явлений, что снижает качество, тем самым увеличивая сопротивление.

Вопрос 7. Что происходит с сопротивлением изоляторов при повышении температуры?

Ответ:

Из-за повышения температуры сопротивление изоляторов уменьшается. Обоснование этого часто заключается в том, что движение лептонов из зоны физических явлений в валентную зону будет увеличиваться, потому что энергетический зазор между этими двумя зонами огромен.Следовательно, электрическое явление будет увеличиваться, а также уменьшится сопротивление.

Вопрос 8. Если ток 0,7А протекает через резистор. Напряжение двух точек резистора 14В. Какое сопротивление резистора?

Решение:

Здесь ток, I = 0,7 А

Разность потенциалов или напряжение, В = 14 В

Сопротивление, R =?

Согласно известным нам вопросам закона Ома

V = IR

Или, R =

=

= 20 Ом

Вопрос 9.Сопротивление утюга 60 Ом. Через сопротивление протекает ток 3,2 А. Найдите напряжение между двумя точками.

Решение:

Здесь сопротивление, R = 60 Ом.

Ток, I = 3,2 А

Напряжение, В =?

По закону Ома

V = IR

= 3,2 × 60

= 192V

Вопрос 10. Определите количество электронов, представляющих один кулон заряда.

Ответ:



Один электрон приобретает заряд 1.6 × 10 -19 Кл, т.е. 1,6 × 10 -19 Кл заряда заключено в 1 электрон.

∴ 1 Кл заряда заключено в 1 / 1,6 × 10 -19 = 6,25 × 10 18 = 6 × 10 18

Таким образом, 6 × 10 18 электронов составляют один кулон заряда.

Вопрос 11. Пусть падение потенциала на двух концах элемента уменьшится до половины своего прежнего значения, тогда как сопротивление электрического элемента останется постоянным.Какая модификация может происходить в текущем через него?

Решение:

Согласно закону Ома

V = IR

… (1)

Теперь разница потенциалов уменьшена вдвое

∴ Новая разность потенциалов

Сопротивление остается постоянным

Итак, новое ток

Вопрос 12.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Материал Удельное сопротивление
Серебро 1,00 × 10 −8
Медь 1,68 × 1010312 9013 9013 9011 9011 9013 9011 9011 −8
Дерево 1,00 × 10 14
Воздух 2,30 × 10 16
Тефлон 1,0016 911