простое объяснение для чайников с формулой и понятиями

 

Говорят: «не знаешь закон Ома – сиди дома». Так давайте же узнаем (вспомним), что это за закон, и смело пойдем гулять.

Основные понятия закона Ома

Как понять закон Ома? Нужно просто разобраться в том, что есть что в его определении. И начать следует с определения силы тока, напряжения и сопротивления.

Сила тока I

Пусть в каком-то проводнике течет ток. То есть, происходит направленное движение заряженных частиц – допустим, это электроны. Каждый электрон обладает элементарным электрическим зарядом (e= -1,60217662 × 10^-19 Кулона). В таком случае через некоторую поверхность за определенный промежуток времени пройдет конкретный электрический заряд, равный сумме всех зарядов протекших электронов.

Отношение заряда к времени и называется силой тока. Чем больший заряд проходит через проводник за определенное время, тем больше сила тока. Сила тока измеряется в Амперах

.

Напряжение U, или разность потенциалов

Это как раз та штука, которая заставляет электроны двигаться. Электрический потенциал характеризует способность поля совершать работу по переносу заряда из одной точки в другую. Так, между двумя точками проводника существует разность потенциалов, и электрическое поле совершает работу по переносу заряда.

Физическая величина, равная работе эффективного электрического поля при переносе электрического заряда, и называется напряжением. Измеряется в Вольтах. Один Вольт – это напряжение, которое при перемещении заряда в 1 Кл совершает работу, равную 1 Джоуль.

Сопротивление R

Ток, как известно, течет в проводнике. Пусть это будет какой-нибудь провод. Двигаясь по проводу под действием поля, электроны сталкиваются с атомами провода, проводник греется, атомы в кристаллической решетке начинают колебаться, создавая электронам еще больше проблем для передвижения. Именно это явление и называется сопротивлением. Оно зависит от температуры, материала, сечения проводника и измеряется в

Омах.

 

Памятник Георгу Симону Ому

 

Формулировка и объяснение закона Ома

Закон немецкого учителя Георга Ома очень прост. Он гласит:

Сила тока на участке цепи прямо пропорционально напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.

Георг Ом вывел этот закон экспериментально (эмпирически) в 1826

году. Естественно, чем больше сопротивление участка цепи, тем меньше будет сила тока. Соответственно, чем больше напряжение, тем и ток будет больше.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Данная формулировка закона Ома – самая простая и подходит для участка цепи. Говоря «участок цепи» мы подразумеваем, что это однородный участок, на котором нет источников тока с ЭДС. Говоря проще, этот участок содержит какое-то сопротивление, но на нем нет батарейки, обеспечивающей сам ток.

Если рассматривать закон Ома для полной цепи, формулировка его будет немного иной.

Пусть  у нас есть цепь, в ней есть источник тока, создающий напряжение, и какое-то сопротивление.

Закон запишется в следующем виде:

Объяснение закона Ома для полой цепи принципиально не отличается от объяснения для участка цепи. Как видим, сопротивление складывается из собственно сопротивления и внутреннего сопротивления источника тока, а вместо напряжения в формуле фигурирует электродвижущая сила источника.

Кстати, о том, что такое что такое ЭДС, читайте в нашей отдельной статье.

Как понять закон Ома?

Чтобы интуитивно понять закон Ома, обратимся к аналогии представления тока в виде жидкости. Именно так думал Георг Ом, когда проводил опыты, благодаря которым был открыт закон, названный его именем.

Представим, что ток – это не движение частиц-носителей заряда в проводнике, а движение потока воды в трубе.  Сначала воду насосом поднимают на водокачку, а оттуда, под действием потенциальной энергии, она стремиться вниз и течет по трубе. Причем, чем выше насос закачает воду, тем быстрее она потечет в трубе.

Отсюда следует вывод, что скорость потока воды (сила тока в проводе) будет тем больше, чем больше потенциальная энергия воды (разность потенциалов)

Сила тока прямо пропорциональна напряжению.

Теперь обратимся к сопротивлению. Гидравлическое сопротивление – это сопротивление трубы, обусловленное ее диаметром и шероховатостью стенок. Логично предположить, что чем больше диаметр, тем меньше сопротивление трубы, и тем большее количество воды (больший ток) протечет через ее сечение.

Сила тока обратно пропорциональна сопротивлению.

Такую аналогию можно проводить лишь для принципиального понимания закона Ома, так как его первозданный вид – на самом деле довольно грубое приближение, которое, тем не менее, находит отличное применение на практике.

В действительности, сопротивление вещества обусловлено колебанием атомов кристаллической решетки, а ток – движением свободных носителей заряда. В металлах свободными носителями являются электроны, сорвавшиеся с атомных орбит.

 

Ток в проводнике

 

В данной статье мы постарались дать простое объяснение закона Ома. Знание этих на первый взгляд простых вещей может сослужить Вам неплохую службу на экзамене. Конечно, мы привели его простейшую формулировку закона Ома и не будем сейчас лезть в дебри высшей физики, разбираясь с активным и реактивным сопротивлениями и прочими тонкостями.

Если у Вас возникнет такая необходимость, Вам с удовольствием помогут сотрудники нашего студенческого сервиса. А напоследок предлагаем Вам посмотреть интересное видео про закон Ома. Это действительно познавательно!

простое объяснение для чайников с формулой и понятиями

 

Говорят: «не знаешь закон Ома – сиди дома». Так давайте же узнаем (вспомним), что это за закон, и смело пойдем гулять.

Основные понятия закона Ома

Как понять закон Ома? Нужно просто разобраться в том, что есть что в его определении. И начать следует с определения силы тока, напряжения и сопротивления.

Сила тока I

Пусть в каком-то проводнике течет ток. То есть, происходит направленное движение заряженных частиц – допустим, это электроны. Каждый электрон обладает элементарным электрическим зарядом (e= -1,60217662 × 10^-19 Кулона). В таком случае через некоторую поверхность за определенный промежуток времени пройдет конкретный электрический заряд, равный сумме всех зарядов протекших электронов.

Отношение заряда к времени и называется силой тока. Чем больший заряд проходит через проводник за определенное время, тем больше сила тока. Сила тока измеряется в Амперах.

Напряжение U, или разность потенциалов

Это как раз та штука, которая заставляет электроны двигаться. Электрический потенциал характеризует способность поля совершать работу по переносу заряда из одной точки в другую. Так, между двумя точками проводника существует разность потенциалов, и электрическое поле совершает работу по переносу заряда.

Физическая величина, равная работе эффективного электрического поля при переносе электрического заряда, и называется напряжением. Измеряется в

Вольтах. Один Вольт – это напряжение, которое при перемещении заряда в 1 Кл совершает работу, равную 1 Джоуль.

Сопротивление R

Ток, как известно, течет в проводнике. Пусть это будет какой-нибудь провод. Двигаясь по проводу под действием поля, электроны сталкиваются с атомами провода, проводник греется, атомы в кристаллической решетке начинают колебаться, создавая электронам еще больше проблем для передвижения. Именно это явление и называется сопротивлением. Оно зависит от температуры, материала, сечения проводника и измеряется в Омах.

 

Памятник Георгу Симону Ому

 

Формулировка и объяснение закона Ома

Закон немецкого учителя Георга Ома очень прост. Он гласит:

Сила тока на участке цепи прямо пропорционально напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.

Георг Ом вывел этот закон экспериментально (эмпирически) в 1826 году. Естественно, чем больше сопротивление участка цепи, тем меньше будет сила тока. Соответственно, чем больше напряжение, тем и ток будет больше.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Данная формулировка закона Ома – самая простая и подходит для участка цепи. Говоря «участок цепи» мы подразумеваем, что это однородный участок, на котором нет источников тока с ЭДС. Говоря проще, этот участок содержит какое-то сопротивление, но на нем нет батарейки, обеспечивающей сам ток.

Если рассматривать закон Ома для полной цепи, формулировка его будет немного иной.

Пусть  у нас есть цепь, в ней есть источник тока, создающий напряжение, и какое-то сопротивление.

Закон запишется в следующем виде:

Объяснение закона Ома для полой цепи принципиально не отличается от объяснения для участка цепи. Как видим, сопротивление складывается из собственно сопротивления и внутреннего сопротивления источника тока, а вместо напряжения в формуле фигурирует электродвижущая сила источника.

Кстати, о том, что такое что такое ЭДС, читайте в нашей отдельной статье.

Как понять закон Ома?

Чтобы интуитивно понять закон Ома, обратимся к аналогии представления тока в виде жидкости. Именно так думал Георг Ом, когда проводил опыты, благодаря которым был открыт закон, названный его именем.

Представим, что ток – это не движение частиц-носителей заряда в проводнике, а движение потока воды в трубе.  Сначала воду насосом поднимают на водокачку, а оттуда, под действием потенциальной энергии, она стремиться вниз и течет по трубе. Причем, чем выше насос закачает воду, тем быстрее она потечет в трубе.

Отсюда следует вывод, что скорость потока воды (сила тока в проводе) будет тем больше, чем больше потенциальная энергия воды (разность потенциалов)

Сила тока прямо пропорциональна напряжению.

Теперь обратимся к сопротивлению. Гидравлическое сопротивление – это сопротивление трубы, обусловленное ее диаметром и шероховатостью стенок. Логично предположить, что чем больше диаметр, тем меньше сопротивление трубы, и тем большее количество воды (больший ток) протечет через ее сечение.

Сила тока обратно пропорциональна сопротивлению.

Такую аналогию можно проводить лишь для принципиального понимания закона Ома, так как его первозданный вид – на самом деле довольно грубое приближение, которое, тем не менее, находит отличное применение на практике.

В действительности, сопротивление вещества обусловлено колебанием атомов кристаллической решетки, а ток – движением свободных носителей заряда. В металлах свободными носителями являются электроны, сорвавшиеся с атомных орбит.

 

Ток в проводнике

 

В данной статье мы постарались дать простое объяснение закона Ома. Знание этих на первый взгляд простых вещей может сослужить Вам неплохую службу на экзамене. Конечно, мы привели его простейшую формулировку закона Ома и не будем сейчас лезть в дебри высшей физики, разбираясь с активным и реактивным сопротивлениями и прочими тонкостями.

Если у Вас возникнет такая необходимость, Вам с удовольствием помогут сотрудники нашего студенческого сервиса. А напоследок предлагаем Вам посмотреть интересное видео про закон Ома. Это действительно познавательно!

Закон Ома простыми словами | Статьи ЦентрЭнергоЭкспертизы

Из школьного курса физики многим из нас наверняка известен закон Ома, хотя для большинства это знание не дает гарантии его понимания. Тем не менее, он является базовым для всех людей связанных с электрикой и электроникой, поэтому попробуем найти простое объяснение одному из главных законов электротехники. Для начала попробуем разобраться с основными понятиями физики, характеризующими простейшую электрическую цепь.

1. Электрический ток можно представить в виде потока свободных заряженных частиц (электронов), протекающих в проводнике. Чем большее количество электронов проходит через него за единицу времени, тем больше сила тока I, физическая величина, измеряемая в амперах (А).
2. Движение свободных электронов не происходит само по себе, оно обусловлено разностью потенциалов, приложенных к обоим концам проводника и определяющих другую физическую величину – напряжение. Чем выше величина напряжения U, измеряемого в вольтах (В) тем больше поток электронов.
3. В процессе движения свободные электроны сталкиваются с атомами кристаллической решетки металла проводника, вызывая его разогрев. «Потревоженные» атомы оказывают дополнительное препятствие передвижению заряженных частиц, такое свойство материалов, через которые вынужден протекать ток, называется электрическим сопротивлением R и измеряется в омах (Ом).

Итак, мы подошли непосредственно к закону, открытому эмпирическим путем немецким физиком Георгом Симоном Омом, имя которого закон и носит.

Суть и разнообразие формулировок закона

Как становится очевидным, Ом вывел взаимную зависимость напряжения, силы тока и сопротивления нагрузки для участка цепи (коим, собственно, эта нагрузка является), которая оказалась фундаментальным физическим законом. Согласно ему сила тока, протекающая через участок цепи, пропорциональна приложенному к нему напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению этого участка:

I = U/R,

в иной интерпретации он выглядит как:

U = I·R или R = U/I.

Эти простейшие физические формулы справедливы для участка цепи питаемого постоянным током, в несколько видоизмененном виде законы Ома действительны для полной (замкнутой) цепи или для любых электрических цепей, питаемых переменным током.

Для полной цепи необходимо учитывать как сопротивление нагрузки, так и включенное с ним последовательно внутреннее сопротивление источника питания r, величина напряжения при этом равна ЭДС источника ε. Закон Ома в этом случае выглядит как:

I = ε⁄(R+r)·

В случае переменного тока приходится учитывать реактивный характер нагрузок, поэтому активное сопротивление R следует заменить полным сопротивлением Z, учитывающим реактивные составляющие.

Чтобы понять суть закона, на практике часто приводят примеры из гидравлики, где:

• роль напряжения исполняет водонапорная башня;
• роль тока поток воды в отводящей трубе;
• аналог сопротивления диаметр самой трубы.

Легко представить, что чем выше резервуар с водой, тем больше потенциальная энергия ею запасенная (аналог напряжения) и тем сильнее будет напор жидкости в трубе (сила тока), определяющий расход. Кроме того на расход жидкости влияет диаметр трубы (аналог сопротивления) – чем он меньше (сопротивление выше) тем меньше расход.

Запомнить формулы закона Ома для участка цепи проще воспользовавшись треугольником Ома, разбитым на три части. В верхней, представляющей собой числитель находится U, в разбитом надвое знаменателе (нижняя часть) расположены I и R. Прикрывая искомую величину, мы получаем формулу для ее определения.

Смотрите также другие статьи :

Как сопротивление влияет на падение напряжения?

Предположим такой отрезок кабеля понадобится для питания нагрузки током в 10 А, соответственно падение напряжения на кабеле составит почти 12 В. Для сети 220 В такая разница мало критична и в худшем случае может грозить незначительная потеря мощности.

Подробнее…

На что влияет направление вращения фаз

По сути, это направление, в котором должно вращаться магнитное поле, определяющее направление вращения ротора в трехфазных асинхронных электродвигателях. На практике мы видим, что направление вращения ротора в асинхронных двигателях очень просто поменять переменой всего двух фаз местами, при этом меняется чередование фаз с прямой на обратную последовательность.

Подробнее…

Формула закона Ома в физике

Содержание:

Определение и формула закона Ома

Определение

Закон был получен Омом опытным путем. Построив вольт – амперную характеристику для проводника можно увидеть, что сила тока (I), текущего через проводник пропорциональна напряжению (U) на нем $(I \sim U)$.

Закон Ома для участка цепи

Если на рассматриваемом участке цепи, содержащей проводник, источников ЭДС нет $\left(U_{21}=\varphi_{1}-\varphi_{2}\right)$, то формула закона Ома является предельно простой:

$$I=\frac{U}{R}=\frac{\varphi_{1}-\varphi_{2}}{R}(1)$$

где R – сопротивление проводника (совокупности проводников, участка цепи).

Если источник тока в участок цепи включен и характеризуется при помощи ЭДС ($\varepsilon$), то формула закона Ома преобразуется к виду:

$$I=\frac{U}{R}=\frac{\varphi_{1}-\varphi_{2}+\varepsilon}{R}(2)$$

Закон Ома для замкнутой цепи

В том случае, если цепь является замкнутой, закон Ома принимает вид:

$$I=\frac{\varepsilon}{R}(3)$$

где под R=R_vnesh+r_ist понимают полное сопротивление цепи, которое включает так называемое внешнее сопротивление (R_vnesh) и сопротивление источника ЭДС (r_ist).

Формула закона Ома в дифференциальной форме

Все выше приведенные формулы закона Ома были представлены в интегральной форме. Этот закон можно записать в дифференциальной форме, которая характеризует электрическое состояние в точке.

$$\bar{j}=\sigma \bar{E}(4)$$

где $\sigma=\frac{1}{\rho}$ – удельная проводимость, $\rho$ – удельное сопротивление, $\bar{j}$ – вектор плотности тока, $\bar{E}$ – вектор напряженности электрического поля. Векторы $\bar{j}$ и $\bar{E}$ характеризуют одну точку проводящей среды. В том случае, если среда изотропна, то $\bar{j} \uparrow \uparrow \bar{E}$.

Примеры решения задач

Пример

Задание. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполняет неоднородное плохо проводящее вещество, удельная проводимость которого изменяется в соответствии с линейным законом: $\sigma(r)=\sigma_{1}+\frac{\sigma_{2}-\sigma_{1}}{d} r$ в направлении перпендикулярном пластинам. d – расстояние между пластинами, S – площадь пластин конденсатора.{d} \frac{1}{\left(\sigma_{1}+\frac{\sigma_{2}-\sigma_{1}}{d}\right.} r\right) \frac{d r}{S}=\frac{d}{S\left(\sigma_{2}-\sigma_{1}\right)}\left[\ln \left(d \sigma_{2}\right)-\ln \left(d \sigma_{1}\right)\right]= \\ =\frac{d}{S\left(\sigma_{2}-\sigma_{1}\right)} \ln \left(\frac{\sigma_{2}}{\sigma_{1}}\right)(1.2) \end{array} $$

Подставим найденное в (1.2) сопротивление в (1.1), получим искомую силу тока:

$I=\frac{U}{\frac{d}{S\left(\sigma_{2}-\sigma_{1}\right)} \ln \left(\frac{\sigma_{2}}{\sigma_{1}}\right)}=\frac{U S\left(\sigma_{2}-\sigma_{1}\right)}{d \cdot \ln \left(\frac{\sigma_{2}}{\sigma_{1}}\right)}$

Ответ. $I=\frac{U S\left(\sigma_{2}-\sigma_{1}\right)}{d \cdot \ln \left(\frac{\sigma_{2}}{\sigma_{1}}\right)}$

Слишком сложно?

Формула закона Ома не по зубам? Тебе ответит эксперт через 10 минут!

Пример

Задание. Какой будет плотность тока в металлическом проводнике (удельное сопротивление считать равным $\rho$) постоянного сечения, имеющем длину l, если напряжение, которое приложено к проводу равно U?

Решение. Плотность тока для проводника, который имеет постоянное сечение S можно найти как:

$$j=\frac{I}{S}(2.1)$$

Силу тока можно вычислить, если использовать формулу Закона Ома для участка цепи не имеющего ЭДС:

$$I=\frac{U}{R}(2.2)$$

Сопротивление провода найдем, применяя формулу:

$$R=\rho \frac{l}{S}(2.3)$$

Подставим, необходимые величины в (2.1), получим:

$$j=\frac{U}{S R}=\frac{U S}{S \rho l}$$

Ответ. $j=\frac{U S}{S \rho l}$

Читать дальше: Формула мощности тока.

ЗАКОН ОМА

Электроника сейчас получила большое распространение, у всех дома много радиоприёмников, телефонов, компьютеров, планшетов, телевизоров фонариков и т.д. Это всё радиоэлектроника, поэтому некоторые люди заинтересовываются этим хобби, но не знают с чего начать. Наша цель рассказать в данном материале всё о Законе Ома.

Обозначения напряжения, тока, сопротивления

Всё же многие радиолюбители начинают с закона Ома. В закон Ома входят три единицы: напряжение, ток, сопротивление.

• Напряжение измеряется  в вольтах (В) и обозначается U.
• Сопротивление измеряется в Омах (Ом) и обозначается R.
• Ток в Амперах (А) и обозначается I.

Расчёт напряжения, тока и сопротивления

Закон Ома предназначен для того, чтобы найти неизвестную третью, если известны первая и вторая. С этого по подробней, чтобы облегчить закон Ома, будем пользоваться треугольником Ома. Вот этот треугольник:

Давайте разберёмся с напряжением, чтобы найти напряжение, используя треугольник Ома, надо закрыть рукой напряжение — U, остались только I-ток и R-сопротивление, передними стоит вертикальная черта, вертикальная это черта снизу вверх, это вертикальная линия обозначает  умножение, значит, чтобы найти напряжение надо ток умножить на сопротивление.

   Вот такая формула получилась: U=I*R, где U-напряжение, I-ток, R-сопротивление.

Теперь давайте попробуем найти ток, прикроем рукой I, теперь перед напряжением и сопротивление стоит горизонтальная черта, горизонтальная, это та черта, которая идёт слева направо. Горизонтальная черта означает деление. Значит, чтобы найти ток, надо напряжение разделить на сопротивление.

   Формула получилась следующая: I= U\R, где I-ток, U-напряжение, R-сопротивление. 

Найдём сопротивление, закроем рукой R, то получим опять горизонтальную черту перед напряжением и током, значит нужно делить.

   Формула получилась для расчёта сопротивления: R=U\I, где R-сопротивление, U-напряжение, I-ток. Итак, мы научились пользовать треугольником Ома и узнали о Законе Ома. Теперь, пожалуй, поучимся на примерах.

Примеры расчётов закона Ома

Давайте, найдём напряжение, если ток равен 0,9 Ампер, а сопротивление 100 Ом, пользуясь треугольником, прикрываем напряжение рукой, смотрим, вертикальная черта, значит умножить. Опять пользуемся той формулой, только подставляем числа, U = 0,9 А * 100 Ом, считаем, получиться 90, значит U = 90 вольт. 

Теперь рассчитываем сопротивление, берём те же единицы, только убираем сопротивление, получиться вот такая формула: R = 90 В \ 0,9 А, получим 100 Ом. 

Чтобы рассчитать ток, опять же убираем ток, получаем эту формулу I = 90 В \ 100 Ом, получаем  0,9 Ампер. Итак, на этом всё, кстати, закон Ома действует там, где нет катушек индуктивности и конденсаторов, не забивайте голову конденсаторами и катушками индуктивности, просто, запомните, что закон Ома действует, там, где нет катушек индуктивности и конденсаторов. Надеюсь, моя статья была полезной, всем удачи, с вами был Дмитрий Цывцын.

Законы Ома для постоянного и переменного тока

Поиск по вики-сайту о сжатом воздухе

Чтобы получить из обычного воздуха сжатый воздух, требуется энергия. Эта энергия поступает в виде электричества: переменного или постоянного тока. В этой статье мы кратко рассмотрим законы Ома. Эти законы определяют сопротивление в виде отношения между током и напряжением.

Что такое закон Ома для постоянного тока?

Закон Ома утверждает, что ток, протекающий по проводнику между двумя точками, прямо пропорционален напряжению на этих двух точках. Вводя константу пропорциональности, сопротивление, получаем обычное математическое уравнение, которое описывает это соотношение:
U = R x I
Где I – ток в проводнике, выраженный в амперах, V – напряжение, измеренное на проводнике в вольтах, а R – сопротивление проводника в Омах. Если точнее, закон Ома утверждает, что R в этом соотношении является постоянной величиной и не зависит от тока.

Что такое закон Ома для переменного тока (и что такое самоиндукция)?

Переменный ток, проходящий через катушку, создает увеличение магнитного потока. Этот поток изменяет величину и направление аналогично электрическому току. При изменении потока в катушке генерируется ЭДС (электродвижущая сила) в соответствии с законами индукции.

ЭДС направлена против напряжения подключенного полюса. Это явление называется самоиндукцией. Самоиндукция в блоке переменного тока приводит к частичному смещению фазы между током и напряжением, а также частично к индуктивному падению напряжения. Полное сопротивление устройства переменному току становится больше, чем рассчитанное или измеренное при постоянном токе.

Смещение фазы между током и напряжением представлено углом φ. Индуктивное сопротивление (так называемое реактивное сопротивление) обозначено X. Сопротивление обозначено R. Полное сопротивление блока или проводника обозначено Z.

Другие статьи по этой теме

Электромонтаж компрессорных систем

В этой статье мы рассмотрим электрическую систему, которая обеспечивает работу компрессора. В нее входят электродвигатели, кабели, системы управления напряжением и защиты от короткого замыкания.

Введение в электричество

Узнайте об основах электричества и о той роли, которую оно играет в сжатии воздуха. Некоторые основные термины и определения.

Электродвигатель

Узнайте об основах электродвигателей и о том, как они используются в современных воздушных компрессорах.

17.4. Закон Ома в интегральной форме

Для любой точки внутри проводника напряженность результирующего поля равна сумме напряженности поля кулоновских сил и поля сторонних сил . Подставляя в (17.6), получим

Умножим скалярно обе части на вектор , численно равный элементу длины проводника и направленный по касательной к проводнику в ту же сторону, что и вектор плотности тока

Так как скалярное произведение совпадающих по направлению векторов и , равно произведению их модулей, то это равенство можно переписать в виде

С учетом

Интегрируя по длине проводника от сечения 1 до некоторого сечения 2 и учитывая, что сила тока во всех сечениях проводника одинакова, получаем

(17.7)

Интеграл численно равен работе, совершаемой кулоновскими силами при перенесении единичного положительного заряда с точки 1 в точку 2. В электростатике было показано, что

Таким образом,

где и — значение потенциала в т.1 и т.2.

Интеграл, содержащий вектор напряженности поля, сторонних сил, представляет собой эдс , действующей на участке 1-2

(17.9)

Интеграл

(17.10)

равен сопротивлению участка цепи 1-2.

Подставляя (17.10), (17.9) и (17.8) в (17.7), окончательно получим

(17.11)

Последнее уравнение выражает собой закон Ома в интегральной форме для участка цепи, содержащего эдс и формулируется следующим образом: падение напряжения на участке цепи равно сумме падений электрического потенциала на этом участке и эдс всех источников электрической энергии, включённых на участке.

При замкнутой внешней цепи сумма падений электрических потенциалов и эдс источника равна сумме падений напряжения на внутреннем сопротивлении источника и во всей внешней цепи где или Отсюда

(17.12)

Закон

Ома отвечает на ваши вопросы

Рис. 1: Схема закона Ома

Эта популярная статья была первоначально опубликована в выпуске Radio World от 16 января 2019 г. и 24 января здесь, на веб-сайте.

Понимание электроники и ее устранения начинается с знания закона Ома. Это несложно и может значительно облегчить вашу работу.

Закон Ома был постоянным спутником моей долгой карьеры инженера радиовещания. Соотношение между вольт, ампером, сопротивлением и мощностью сделало все это таким понятным.

Немецкий физик Георг Ом опубликовал эту концепцию в 1827 году, почти 200 лет назад. Позже он был признан законом Ома и был назван наиболее важным ранним количественным описанием физики электричества.

Рис. 1 представляет собой список простых формул для использования закона Ома. Ничего сложного, только хорошие ответы на ваши вопросы. Вам не нужно быть математиком, чтобы проводить вычисления. Калькулятор на вашем смартфоне с этим легко справится.

P — мощность в ваттах, I — ток в амперах, R — сопротивление в омах, а E — напряжение в вольтах.Решите для любого из тех, кто знает два других параметра.

Закон Ома о токе

Когда я смотрю на 100-ваттную лампочку, я думаю, что 120 вольт при примерно 0,8 ампера (0,8333 ампера более точно). То есть потребляемая мощность 100 Вт.

Так сколько лампочек можно поставить на выключатель на 15 ампер? Давайте посмотрим — емкость цепи 15 ампер, разделенная на 0,8333 ампера для каждой параллельно включенной лампы = 18 ламп. И наоборот, это 18 ламп х 0,8333 ампера на лампу = 14.9994 ампер… прямо на пределе автоматического выключателя.

Правило гласит, что нельзя нагружать любой автоматический выключатель для предохранителя более чем на 80%, а в данном случае это 14 ламп. Всегда сохраняйте некоторый запас в цепи. Как вы знаете, автоматические выключатели и предохранители используются для защиты от возгораний или других серьезных отказов во время неполадок в цепи. На текущем лимите они становятся ненадежными. Вам не нужны неприятные отключения или перегорание предохранителей из-за слишком близкого движения к линии.

Закон Ома

В настоящее время существует не так много высокоуровневых АМ-передатчиков с пластинчатой ​​модуляцией.Серия Gates BC-1 является примером этой технологии 1950–1970-х годов. Конструкция обычно имеет 2600 вольт, управляющих лампами усилителя мощности RF.

Рис. 2: Сглаживающие резисторы в передатчике Gates BC-1G Фото: Mark W. Persons

Источникам питания, подобным этим, нужен «спускной» резистор между высоким напряжением и землей, чтобы снизить / стравить высокое напряжение до нуля. когда передатчик выключен. Это должно произойти всего за секунду или около того. Блок питания может оставаться горячим при высоком напряжении в течение нескольких минут или часов, если размыкающий резистор выйдет из строя.Это серьезная проблема безопасности для инженера, работающего над этим, если ему или ей не удается замкнуть конденсатор фильтра высокого напряжения перед тем, как коснуться какой-либо части передатчика.

В передатчике Gates BC-1G прокачкой является R41, резистор с проволочной обмоткой на 100 000 Ом / 100 Вт. Вы видите одну ручную руку в левой части фотографии на рис. 2.

Закон Ома говорит нам, что 2600 вольт на резисторе в квадрате (умноженное на само), а затем деленное на сопротивление 100000 Ом, равняется 67,6 Вт рассеиваемой мощности, необходимой для на постоянной основе на резисторе 100 ватт.Можно подумать, что запаса прочности 32,4% будет достаточно. Этот резистор обычно выходил из строя после 10 лет использования. Ответ заключается в вентиляции, которую резистор получает для охлаждения. Тепловые 67,6 Вт должны куда-то уходить. Эта модель передатчика имеет небольшой, но не большой воздушный поток на дне, где расположен резистор.

Моим ответом было заменить резистор 100 Вт на резистор мощностью 225 Вт, как показано в центре фотографии. Это дало большую площадь поверхности, поэтому он работал холоднее, а значит, дольше.Резистор на 100 ватт стоит 15,14 доллара против 18,64 доллара за блок мощностью 225 ватт. Разница всего в 3,50 доллара означает значительное повышение надежности и безопасности. Если вы сделаете эту модификацию, винт, который удерживает его на месте, должен быть длиннее. Ничего страшного.

Да, рядом с резистором и высоковольтным конденсатором есть цепочка резисторов умножителя счетчика. Он измеряет высокое напряжение для вольтметра PA. На высоковольтном конце струны скопилась грязь. Грязь притягивается к высокому напряжению и требует частой очистки для поддержания надежности передатчика.Это обслуживание.

РЧ-фиктивная нагрузка в этом передатчике состоит из шести неиндуктивных резисторов на 312 Ом / 200 Вт. Передатчик видит 52 Ом, потому что резисторы включены параллельно. Простая математика, 312 Ом, разделенные на 6 резисторов = 52 Ом. Да, 52 Ом, 51,5 Ом, 70 Ом и другие импедансы были обычным явлением в прошлом, прежде чем твердотельные передатчики более или менее заставляли стандарт быть 50 Ом. Ламповые передатчики настраиваются практически на любую нагрузку, в то время как твердотельные передатчики рассчитаны на работу с нагрузками 50 Ом … и не дают мне КСВН!

Закон Ома о напряжении

Допустим, мы знаем, что на резистор 100 Ом подается ток 2 ампера.Какое напряжение на резисторе?

Формула: 2 ампера x 100 Ом сопротивление = 200 вольт. Исходя из этого, мы можем найти мощность в резисторе. Это 200 вольт х 2 ампера, ток = 400 ватт.

Закон Ома о мощности

FM-передатчик Continental 816R-2 FM 20 кВт может иметь 7000 вольт на пластине трубки PA при потребляемом токе 3,3 ампера. Закон Ома гласит, что 7000 вольт x 3,3 ампера = 23 100 ватт мощности. Это входная мощность передатчика, а не выходная.Выходная мощность зависит от КПД усилителя мощности, который обычно составляет 75%. Тогда выходная мощность передатчика составляет 17 325 Вт. Это также означает, что 25% потребляемой мощности теряется на тепло. Это 23 100 Вт входной мощности x 0,25 = 5775 Вт тепла.

Обязательно сверьтесь с техническими данными производителя для получения точных цифр для каждой модели передатчика.

Половина мощности?

Половина мощности не означает, что напряжение PA передатчика вдвое меньше. Если бы он был наполовину, то ток PA был бы наполовину, а выход RF был бы четвертью.Вы помните, когда местные станции AM класса 4 (теперь класс C) работали 1000 Вт днем ​​и 250 Вт ночью.

Передатчик Gates BC-1 может иметь 2600 PA вольт и 0,51 ампер PA тока в течение дня. Мы можем определить сопротивление усилителя мощности, взяв напряжение PA, равное 2600, и разделив его на ток PA, равный 0,51 ампера. Ответ 5098 Ом.

То же самое сопротивление PA применяется независимо от уровня мощности этого передатчика. На четверть мощности напряжение PA составляет 1300 вольт.Закон Ома, использующий те же 5098 Ом, говорит нам, что ток PA должен составлять 0,255 ампера. Да, на практике так получилось. Простая уловка заключалась в том, чтобы подключить 120 В переменного тока к первичной обмотке высоковольтного трансформатора передатчика для работы в ночное время вместо 240 В переменного тока днем.

При четверти мощности антенный амперметр показал половину, а интенсивность поля сигнала была половиной, а не четвертью. Давайте рассмотрим это. Если у вас антенна на 50 Ом и мощность 1000 Вт, каков ток антенны? Используя закон Ома, разделите 1000 Вт на 50 Ом = 20.Квадратный корень из этого равен 4,47 ампера. Разделите 250 Вт на такое же сопротивление антенны 50 Ом, и вы получите 5. Квадратный корень из этого равен 2,236 ампера, половина дневного тока антенны. Это закон Ома.

Думайте о законе Ома, когда находитесь на работе. Он отвечает на ваши вопросы и имеет смысл.

Mark Persons, WØMH, является сертифицированным профессиональным инженером вещания SBE; он был назван Робертом Фландерсом инженером года в области SBE в 2018 году. Марк ушел на пенсию, проработав более 40 лет.Его веб-сайт www.mwpersons.com.

Подписаться

Чтобы получать больше подобных новостей и быть в курсе всех наших ведущих новостей, функций и аналитических материалов, подпишитесь на нашу рассылку новостей здесь.

Почему в законе Ома стоит буква «I»: «Слово недели о электронных продуктах»

Каждый студент, изучающий физику и электронную инженерию, изучает закон Ома, E = I x R, или напряжение, равное току, умноженному на сопротивление. Вы узнаете, что E — это электродвижущая сила, долгое понятие для напряжения.R — сопротивление, запомнить его достаточно легко, но я? Как я имею в виду ток? Один человек, ответивший на этот вопрос, был довольно прямолинеен: «Нельзя ожидать, что английский постоянно будет языком науки».

Как оказалось,

I означает «Intensität», что по-немецки означает «интенсивность». И когда вы думаете об этом, течение или поток — это все, что связано с интенсивностью. Немецкий язык связан с тем, что закон Ома назван в честь немецкого физика и математика Георга Симона Ома (1789–1854) и кратко изложен в брошюре под названием «Die galvanische Kette, Mathematisch Bearbeitet» 1827 года.Гораздо больше в знаменитом уравнении на самом деле не английское.

В переводе из брошюры закон Ома гласит, что ток, протекающий через проводник, прямо пропорционален разности потенциалов (напряжению) и обратно пропорционален сопротивлению. Известные нам единицы, связанные с его законом, в последующие годы фактически развились. Британская энциклопедия отмечает, что закон изначально был встречен холодно, но Ом начал получать за это почести в 1841 году. Единицы измерения, используемые для определения частей закона, начали развиваться после смерти Ома, как я объясню ниже.

Немецкий закон дает четкое понимание E = I x R.

E — это электродвижущая сила, что в переводе с немецкого означает «электромоторище крафт». Еще E, но не английский. Почему нет термина «напряжение»? Поскольку вольт не был признанной единицей до 1881 года, когда вольт, используемый сегодня, был первоначально определен на первой Международной конференции по электричеству [Nature Vol. 24, 512 (1881)]. Вольт был назван в честь Алессандро Вольта (1745–1827), итальянского физика, который изобрел батарею.

Возвращаясь к I на мгновение, единицей измерения тока (или «Intensität») является ампер, сокращенно обозначаемый с заглавной буквы и названный в честь французского физика Андре-Мари Ампера (1775–1836 гг.), Который в 1820 году разработал формулу Ампера. закон, который гласит, что взаимное действие двух отрезков токоведущего провода пропорционально их длине и силе их токов. Ампер также применил тот же принцип к магнетизму, продемонстрировав гармонию между его законом и законом магнитного действия французского физика Шарля Огюстена де Кулона.В 19 веке электричество и магнетизм изучались вместе, поскольку уже тогда считалось, что они связаны.

R, электрическое сопротивление, означает «электрическое сопротивление». По-прежнему R, но не английский. Сам Ом почитается единицей сопротивления, ом. Заглавная греческая омега (Ώ) используется вместо O, потому что, согласно Yahoo Answers, «буква O бесполезна, поскольку ее можно спутать с числом ноль».

Узнать больше об электронных продуктах Журнал DigitalElectronic Products Magazine

Понимание закона Ома с помощью «хитрого» вопроса

---

На протяжении многих лет мне нравилось изучать различные аспекты нашей Вселенной, такие как электричество, компьютерные системы и физика.Я искренне верю, что нет лучшего форума для игры с этими вещами, чем радиолюбители. За последние пару десятилетий мне посчастливилось работать с различными младшими инженерами, которые работали со мной и научились многим вещам, которые я когда-то стремился усвоить. Я встречал инженеров, которые «только что поняли», и других, которые испытывали трудности из-за неверных предубеждений. Для меня самой важной из этих проблем было действительно полезное понимание Закона Ома.

Большинство (если не все) из нас видели формулы.Они относительно просты, и многие из нас могут легко использовать элементарную школьную алгебру, чтобы вычислить два значения из любых двух, просто манипулируя формулами. Например, если мы знаем напряжение и сопротивление, мы можем рассчитать ток и мощность. Однако то, что мы можем «работать с математикой», не означает, что мы действительно понимаем закон Ома достаточно хорошо, чтобы заставить его работать на нас.

Чтобы заставить электрические заряды выполнять наши заявки, нам нужно понимать, когда и как применять и комбинировать формулы.Нам также может потребоваться отказаться от некоторых концепций, которые у нас есть в настоящее время.

Рисунок 1 хорошо изношен. Значения могут отличаться, но диаграмма часто используется, чтобы начать работу с уравнениями закона Ома.

РИСУНОК 1. Хорошо изношенная схема.

---

Мы видим, что у нас есть источник напряжения, и напряжение подается на резистор, сопротивление которого известно. Одна вещь, о которой я никогда не слышал, это то, что напряжение появляется (измеряется) на объектах, в то время как ток (поток электрического заряда) измеряется от до объектов.Подобно силе и энергии, многие люди (даже некоторые не новички) путают напряжение и ток, и особенно то, что они делают.

Напряжение — это разница между электрическими потенциалами двух отдельных мест. На уроках естествознания это называется электрическим давлением или электродвижущей силой. Существует довольно обширная аналогия с водой, давлением и потоком, которая иногда помогает людям понять электричество.

С помощью давления воды или воздуха мы не можем говорить о давлении в каком-то месте. Давление должно быть разницей в двух местах.Иногда мы видим манометр, который просто показывает, например, давление в фунтах на квадратный дюйм. Если он не помечен (например) дополнительной буквой, такой как PSIA (фунты на квадратный дюйм абсолютного), мы будем вынуждены предположить, что PSI относится к окружающей среде вокруг метра. Чтобы поднять иглу вверх, по-прежнему должна быть разница давлений.

Как и в случае с давлением, в точке НИКОГДА не может быть напряжения. Вопрос типа «Какое напряжение на этом выводе?» становится чепухой, если нет согласованного «другого места».«Часто это место считается землей (например, грязь за пределами вашей хижины или кузов вашей машины). В таких случаях вы услышите, как люди говорят о напряжении в определенной точке. Однако в вашей голове всегда должно быть, что напряжение относится к какой-то другой точке, и этот момент ДОЛЖЕН быть согласован всеми участниками разговора.

In Рисунок 2 ,

РИСУНОК 2. Определены некоторые значения.

---

мы использовали закон Ома для заполнения неизвестных значений:

I = V / R = 10/100 = 0.1 усилитель

Мощность = В x A = 10 x 0,1 = 1 Вт

Ток проходит через резистор, а затем обратно и обратно через источник напряжения. Резистор — , потому что он имеет сопротивление — будет иметь напряжение на его выводах, вызванное током, протекающим через него. Комбинация тока через устройство и напряжения на устройстве заставляет устройство обрабатывать мощность и превращать ее в тепло.

Имейте в виду:

• Напряжение всегда на чем-то измеряется.
• Ток всегда через что-нибудь измеряется.
• Сопротивление — это характеристика чего-то.
• Мощность — это результат наличия напряжения и тока, протекающего через что-то.

Важно понимать, что в проводах, соединяющих резистор с источником напряжения, протекает тот же ток, что и через резистор. Ток проходит через этот простой цикл. Однако провода имеют очень маленькое сопротивление (в этом идеальном случае мы можем предположить, что у них нет сопротивления).Поскольку провода не имеют сопротивления, они не могут использовать энергию проходящего через них тока.

Вот как электричество «умеет» нагревать нить накаливания в лампе, но не нагревает провода, выключатель и разъемы. Чтобы использовать питание, нам нужны как напряжение, проходящее через что-то, так и ток через одно и то же. То или другое не дает силы. То есть напряжение без тока или ток без напряжения не будут генерировать мощность. Разомкните цепь, и в том, что раньше было цепью, не будет использоваться мощность.

Вопрос с подвохом

В , рис. 3 , мы разорвали цепь вверху.

РИСУНОК 3. Вопрос.

---

Это то место, где у нас был ток 0,1 ампер непосредственно перед перерывом. Уловка заключается в следующем: «Что показывает вольтметр через разрыв цепи?»

Подсказка: Вольтметр хорошего качества будет иметь очень высокое сопротивление. Во время работы он потребляет очень небольшой ток, чтобы минимизировать влияние, которое он оказывает на измеряемое напряжение.В нашем случае вольтметр идеален и имеет бесконечное сопротивление. Никакие обвинения не пройдут; то есть ток равен нулю.

Trains of Thought
Если вы уже уверены в ответе, то эта статья не для вас. Некоторые инженеры и техники сразу поймут, что здесь происходит. Если вы хоть немного не уверены, потерпите меня. Это может иметь некоторую ценность.

Поезд A
«Нет тока, значит, не должно быть напряжения.Счетчик покажет ноль ».

Этот поезд не доставит вас туда. Это наиболее частое обоснование, которое я видел для этой презентации. Проблема в том, что его посылка ложна. У нас может быть напряжение без тока. Это называется статическим электричеством. Статическое электричество — это электричество без потока заряда. Несмотря на то, что батареи будут иметь небольшой ток и, в конечном итоге, саморазрядиться, вы можете купить пакет щелочных батареек, которым исполнился год, и использовать их в качестве источника питания до тех пор, пока они не разрядятся.Напряжение может присутствовать на батареях без протекания тока все время, пока они находятся в упаковке.

Поезд B
«Счетчик замыкает цепь, но я не знаю, каким будет ток».

Этот поезд тоже не доставит вас туда. Если измеритель имеет бесконечный импеданс, то он действительно не замыкает цепь. В этой «цепи» отсутствует ток. По сути, это не схема.

Линия C
«Резистор все еще в цепи.Он должен немного упасть в напряжении. Однако, не зная сопротивления измерителя, мы не можем точно знать, что он показывает ».

Опять же, этот поезд не доставит вас туда. Счетчик имеет бесконечное сопротивление; следовательно, ток через него и резистор равен нулю.

Линия D
«Сопротивление измерителя намного выше, чем резистор 100 Ом. Все напряжение от источника напряжения должно падать на счетчике. Я говорю 10 вольт ».

Поезд D доставит вас туда.У нас может быть напряжение без тока. Измеритель имеет очень высокий импеданс (намного больше, чем резистор 100 Ом). Счетчик перекрывает весь ток. Напряжение на счетчике должно составлять 10 вольт. Все напряжение питания падает на счетчик.

Реальность

Мы можем лучше понять, почему это правильно, задав вопрос с хитростью в виде делителя напряжения, как показано на Рис. 4 .

РИСУНОК 4. Более реальная схема.

---

Я также взял на себя смелость изменить импеданс измерителя с бесконечного на более реальное значение. Здесь у нас есть резистор в миллион Ом, на котором был установлен измеритель. Мы можем рассчитать ток, который проходит через оба резистора, вычислив эффективное сопротивление. Поскольку резистор на 100 Ом и резистор на 1 миллион Ом включены последовательно, мы можем просто сложить их, чтобы определить эффективное сопротивление цепи. Через оба резистора будет протекать одинаковый ток:

1,000,000 + 100 = 1,000,100 Ом

Обратите внимание, что это все еще очень близко к одному миллиону Ом.

Тогда ток будет:

I = V / R = 10 / 1,000,100 = 0,000009999 ампер

Это довольно мало. Он намного меньше 0,1 А, который был у нас до «перерыва».

Поскольку через оба резистора протекает один и тот же небольшой ток, мы можем вычислить, сколько напряжения падает на каждом резисторе И сколько мощности будет рассеиваться каждым резистором. Да, счетчик рассеивает мощность, но, надеюсь, очень мало:

В ₁₀₀ = I x R = 0,000009999 x 100 = 0.0009999 вольт

Мощность ₁₀₀ = V x I = 0,000000009998 Вт

Напряжение на резисторе 100 Ом теперь составляет 0,0009999 вольт. Не собираюсь никого убивать здесь:

В _1000000 = I x R = 9,999 В
Мощность _1000000 = I x R = 0,00009998 Вт

Напряжение на резисторе сопротивлением 1 миллион Ом теперь составляет 9,999 В. Таким образом, поскольку сопротивление измерителя настолько велико, напряжение на нем, по сути, является источником напряжения. Здесь мы также видим, что высокое сопротивление может привести к более высокому напряжению.Звучит странно, но это правда.

Также обратите внимание, что общая мощность, используемая обоими резисторами, намного меньше, чем мощность, используемая одним резистором 100 Ом в исходной схеме. Сопротивление растет, напряжение растет, но мощность падает. Опять же, странно, но факт.

На самом деле ни один вольтметр не имеет входа с бесконечным сопротивлением. Однако большинство из них довольно высокие. Даже относительно недорогой измеритель (тот, который иногда предоставляется бесплатно в некоторых магазинах) может иметь входное сопротивление в миллион Ом, что намного выше, чем у большинства устройств в цепях, которые мы используем каждый день.

На случай, если есть неверующие, вот несколько фотографий, на которых я проводил эксперимент, чтобы показать, что происходит.

В , рис. 5, я построил схему, разместив свой дешевый (бесплатный) мультиметр поперек разрыва цепи. В данном случае я использовал резистор на 1000 Ом (1 кОм), чтобы доказать свою точку зрения. Даже при 1000 Ом в цепи измеритель по-прежнему считывает, по сути, напряжение источника питания.

РИСУНОК 5. Измерение через разрыв с сопротивлением 1000 Ом.

---

В , рис. 6 , я заменил резистор на 1000 Ом на резистор, который в 10 раз больше (10 000 Ом или 10 кОм).

РИСУНОК 6. Измерение через разрыв с сопротивлением 10 000 Ом.

---

Здесь мы все еще можем видеть, что большая часть напряжения источника питания падает на счетчике. Однако он определенно немного меньше, что означает, что на резисторе 10 кОм падает некоторое напряжение.

Как насчет миллиона Ом?

На одном миллионе Ом (одном МОм) мы видим значительное падение ( Рисунок 7 ).

РИСУНОК 7. Измерение через разрыв с сопротивлением миллиону Ом.

---

Напряжение на измерителе теперь составляет примерно половину напряжения питания. Это означает, что другая половина напряжения ДОЛЖНА быть на резисторе.

Что очень интересно в этой комбинации, так это то, что одинаковый ток течет через счетчик и через резистор. У них обоих примерно одинаковое падение напряжения. Это означает, что измеритель должен иметь такое же сопротивление, что и резистор: один миллион Ом.

По сути, мы измерили входное сопротивление этого бесплатного цифрового мультиметра. Один миллион Ом достаточно для устранения большинства неисправностей. Некоторые более качественные измерители будут иметь входное сопротивление 10 миллионов Ом. Некоторые дорогие метры даже выше.

Последний трюк

Есть много других «хитрых» вопросов, которые я использовал, чтобы стимулировать размышления о законе Ома. Мне потребовалось много времени, чтобы разобраться в подобных вещах. Надеюсь, это облегчит вам переход. NV

---

Во время поиска и устранения неисправностей, если два устройства подключены последовательно, мы иногда можем определить одно из неисправностей, просто измерив напряжение на них. Если напряжение подается на одно устройство, значит, оно предотвращает ток и, возможно, неисправное устройство.

Лампы накаливания при перегорании часто дают разрыв цепи. Если напряжение питания измеряется на лампочке, вероятно, это плохо.

---

Получил два, получил два бесплатно

С помощью закона Ома и уравнения мощности у нас есть две формулы, которые дают представление о том, что происходит с электрическими системами — по крайней мере, с электрическими системами постоянного тока.

Закон Ома можно выразить тремя способами:

В = I x R, I = V / R и R = V / I

где V = напряжение, R = сопротивление и I = ток.

Если мы знаем какую-либо алгебру, мы можем видеть, что каждое из этих уравнений может дать нам два других, просто вычисляя значение, которого у нас нет.

Уравнение мощности:

P = V x I

Где есть и напряжение, и ток, куда-то будет течь энергия.

Используя эти два уравнения, мы можем получить любые два значения с учетом двух других.Например, предположим, что мы знаем напряжение и сопротивление устройства. Устройство может быть любым. Зная эти два значения, мы можем определить два других:

I = V / R

Поместив значение напряжения для V и значение сопротивления для R, мы определили I (ток).

Зная ток и напряжение, мы можем определить мощность, рассеиваемую «вещью»:

P = V x I, = V x V / R = SQR (V) / R

Выучите хотя бы немного алгебры.Затем эти уравнения становятся менее запоминающимися и более понятными.

---

Закон

Ом Статья

Введение

Закон Ома — это взаимосвязь между тремя физическими явлениями: током, напряжением и сопротивлением. Ток определяется как поток положительного заряда от источника к источнику отрицательного заряда. Единицами измерения тока являются Кл / с для количества заряда (Кл), который проходит за единицу времени (с). Ампер (А) — это обычная единица измерения тока, равная 1 Кл / с, а символом тока является I.Ток — это внутреннее свойство, поскольку оно зависит от других аспектов, таких как размер системы. Чтобы точно сравнить величину тока для разных систем, ток нормализован по площади или массе системы. Это описывается следующим образом:

Где J — плотность тока в л / (м · м) или л / г, в зависимости от того, как сравниваются системы, I — ток (A), A — площадь поперечного сечения. (m · m), а m — масса (г). Обратите внимание, что часто j используется для тока вместо I, чтобы избежать путаницы с мнимыми числами.Поэтому следует обратить внимание на определения символов, так как они могут варьироваться от случая к случаю.

Напряжение — еще одна часть закона Ома, который устанавливает объем работы, необходимый для перемещения заряда. Единица измерения напряжения — Дж / Кл, что равно широко распространенной единице Вольт (В). Напряжение измеряет электрический потенциал объекта по отношению к заряду. Путем подачи напряжения на заряд совершается работа, которая обеспечивает движение заряда. Величину заряда по сравнению с отдельным зарядом, известную как точечный заряд, можно определить следующим образом:

Где V — электрический потенциал (В), k — постоянная 8.99 E 9 Н · м · м / (Кл · К), q — это заряд точки (Кл), а r — расстояние от точечного заряда (м).

Сопротивление — это противостояние движению заряда. Сопротивление аналогично эффектам трения в текущей воде или скользящем предмете. Единицы измерения сопротивления — Ом, что обозначается заглавной греческой буквой Омега. Чтобы рассчитать величину сопротивления в объекте, можно использовать следующее уравнение:

Где R — сопротивление (Омега), Rho — удельное сопротивление объекта (Омега · м), l — длина объекта (м ), а A — площадь поперечного сечения объекта (м · м).Удельное сопротивление различно для каждого объекта и зависит от структуры материала. Расчет удельного сопротивления выходит за рамки данной статьи.

Сопротивление также можно нормализовать, чтобы обеспечить точное сравнение в каждом конкретном случае. Нормализованное сопротивление определяется по формуле:

, где R — нормализованное сопротивление (Омега · м · м). Сопротивление, препятствующее прохождению заряда, обратно пропорционально току. Поскольку текущая нормализация относится к единицам площади, нормализация сопротивления умножается на единицы площади поперечного сечения из-за обратной зависимости.

Сопротивление, обратное сопротивлению (1 / R), известно как проводимость, которая измеряет способность объекта проводить заряд, выраженный в единицах Сименс (S). Дальнейшее обсуждение поведения выходит за рамки данной статьи; Однако стоит отметить обратную зависимость проводимости от сопротивления.

Учитывая ток, напряжение и сопротивление, закон Ома определяется как:

Размерный анализ необходим для обеспечения согласованности единиц. [1] [2] [3] [4]

Функция

Закон

Ома изначально был эмпирическим выводом, основанным на соотношении между током и напряжением; тем не менее, это остается неизменным в микроскопических и макроскопических наблюдениях.Закон Ома широко используется в электронике и при создании схем, а также при разработке аккумуляторов и других электрохимических приложениях. Сфера применения закона Ома не ограничивается схемами, так как его также можно использовать для создания молекул и полимеров. Каждый атом содержит протоны и электроны, которые можно использовать для создания химических связей с другими атомами. При приложении напряжения к материалу происходит окислительно-восстановительная реакция, когда один электрон удаляется из одной молекулы и присоединяется к другой.Это имеет множество исследовательских приложений, таких как хранение энергии, химия материалов, органическая химия и многое другое. Эти приложения используют закон Ома и позволили ученым создавать материалы новыми способами.

Чтобы выбрать правильное напряжение, необходимо учитывать сопротивление, а также количество необходимого заряда. Если сопротивление велико, а напряжение мало, тока не хватит для подачи заряда повсюду. И наоборот, если напряжение слишком велико, ток может повредить схему устройства или разрушить молекулы.Использование электричества по закону Ома требует внимания к потребностям приложения для получения желаемой мощности.

Проблемы, вызывающие озабоченность

Основная проблема закона Ома заключается в том, что вычисления могут усложняться из-за сложных схем и электрохимических явлений. Например, общее сопротивление состоит из различных типов сопротивления, таких как омическое сопротивление, сопротивление массопереносу и сопротивление переносу заряда.При оптимизации электрических характеристик устройств существует компромисс: уменьшение одного сопротивления может увеличить другое. Это главное соображение в исследованиях проектирования и оптимизации, чтобы найти, какие значения лучше всего подходят для данного приложения. Часто эти различные типы сопротивления трудно измерить, и для получения точных значений требуются сложные машины. Кроме того, сопротивление также изменяется со временем по мере ухудшения структурной целостности устройства. Это также может изменить ожидаемые результаты закона Ома, если это не учитывать.[5] [6]

Клиническая значимость

Закон

Ом используется в каждом электрическом устройстве для приложения правильного количества заряда с учетом сопротивления. Хотя клиницистам не нужно быстро рассчитывать напряжение, ток и сопротивление для этих устройств, понимание взаимосвязи может дать интуитивное представление о том, как работают электрические устройства. Закон Ома также присутствует в человеческом теле и имеет множество применений. Например, нервы нервной системы используют электрические свойства для передачи сообщений друг другу.Эти электрические сигналы могут быть отображены датчиками и лучше поняты клиницистами. Gao et al. и Su et al. изучили электрические свойства костей и продвинулись в лечении заболеваний костей. В человеческом теле есть множество электрических путей и процессов. Понимая фундаментальное управляющее уравнение, врачи могут работать над решением проблем по-новому.

Улучшение результатов команды здравоохранения

Закон Ома — это взаимосвязь между тремя физическими явлениями: током, напряжением и сопротивлением.Ток определяется как поток положительного заряда от источника к источнику отрицательного заряда. Закон Ома изначально был эмпирическим выводом, основанным на соотношении между током и напряжением; тем не менее, это остается неизменным в микроскопических и макроскопических наблюдениях. Закон Ома широко используется в электронике и при создании схем, а также при разработке аккумуляторов и других электрохимических приложениях.

Что это значит для гибких нагревателей и их работы

Говоря о гибких нагревателях, необходимо определить количество эффективного тепла, необходимого для конкретного применения.На генерируемое электрическое тепло влияет ряд факторов, включая используемые материалы, мощность, напряжение, размер нагревателя и структуру проводящих материалов внутри нагревателя. Один из жизненно важных факторов при разработке гибкого нагревателя вращается вокруг закона Ома.

Что такое закон Ома?

Закон

Ома — это формула, которая используется для определения взаимосвязи между мощностью, напряжением, силой тока и сопротивлением. С точки зрения непрофессионала, закон Ома означает величину тока, проходящего через проводник электрической цепи, поскольку он пропорционален напряжению на нем.Формула закона Ома включает в себя ток (I), равный напряжению (V), деленному на сопротивление (R).

• I = V / R (ток = напряжение / сопротивление)

Для гибких нагревателей применяется тот же закон Ома. Вы определяете силу тока в амперах на основе рабочей мощности гибкого нагревателя в ваттах (мощности), деленной на напряжение. Итак, формула будет выглядеть так:

• A = Вт / В (сила тока = мощность / напряжение)

Закон Ома необходим при разработке гибких нагревателей, чтобы определить, какое сопротивление будет создано, поскольку сопротивление измеряется в омах.Сопротивление в электрических цепях преобразует электрическую энергию, проходящую через него, в необходимое тепло, на что указывает плотность ватт. В то время как клиентам обычно требуется более низкое сопротивление в другом электрическом и электронном оборудовании, чтобы свести к минимуму нагрев, который может повредить печатные платы, схемы и другие компоненты, гибкие нагреватели стремятся к более высокому уровню сопротивления для создания необходимого тепла, которое будет проходить через материалы в приложение.

Закон Ома — это формула, которая используется для определения взаимосвязи между мощностью, напряжением, силой тока и сопротивлением.

Материалы способствуют повышению прикладной эффективности и температуры

Гибкие нагреватели обычно изготавливаются из силиконового каучука или полиимида. Эти материалы достаточно гибкие, чтобы их можно было сгибать и придавать им форму, чтобы подавать тепло в определенном месте. В зависимости от типа используемых материалов они смогут выдерживать определенные температуры, создаваемые электрическим током. Что касается силиконовой резины, этот материал может выдерживать типичные температуры от 430 ° F до 500 ° F.Полиимидные материалы могут выдерживать температуры от 300 ° F до 390 ° F.

Некоторые материалы будут удерживать больше тепла, которое будет накапливаться по поверхности. Кроме того, материалы также будут определять, насколько быстро тепло будет рассеиваться, поскольку оно отводится от него приложением во время этого процесса теплопередачи.

Толщина материала будет играть интересную роль в функциях гибкого нагревателя, исходя из их резистивной природы. Эти материалы обеспечивают изоляционное сопротивление для компонентов, находящихся внутри него.Силиконовый каучук и полиимидные материалы должны быть достаточно толстыми, чтобы удерживать электропроводящий материал, будь то элементы из вытравленной фольги или элементы с проволочной намоткой, при этом искры не должны проходить через приложение. Это изоляционное сопротивление материала называется диэлектрической прочностью. Диапазон сопротивления изоляции будет зависеть от размера гибкого нагревателя, поскольку оба материала могут иметь до 250 Ом на квадратный дюйм.

Когда выполняется регулировка типа, размера и толщины материалов и электрических элементов, это может повлиять на температуру, которую необходимо будет создать, поскольку мощность в ваттах представляет собой энергию, выделяемую электрической цепью.Существует прямая зависимость от количества мощности, напряжения и силы тока в зависимости от выбора материала.

Дизайн с тепловым узором

Шаблон, который будет разработан для проводящих элементов, также зависит от закона Ома. Расположение проволочных элементов или элементов из протравленной фольги на силиконовой резине или полиимиде будет влиять на то, где будет выделяться наибольшее количество тепла, и на количество получаемой мощности. Различные конструкции, а также толщина элементов могут генерировать одинаковую мощность, даже если величина напряжения, ампер и омов различна.

Например, очень толстый и широкий элемент будет иметь более высокий уровень сопротивления. Заказчику не потребуется длинная цепь или более высокое напряжение для достижения желаемой температуры, поскольку электрический ток проходит на меньшее расстояние. Однако этого нельзя сказать о более тонкой проволоке той же длины. Более тонкий и короткий провод будет создавать более низкое сопротивление, поскольку это снижает генерируемую температуру.

Чтобы генерировать такую ​​же мощность, необходимо изменить рисунок, так как потребуется добавить больше проводов.Поскольку электрический ток должен проходить на большее расстояние, необходимо также увеличить величину напряжения. Понимание этой концепции важно, поскольку она определяет размер нагревателя и количество тепла, которое может быть произведено, в зависимости от того, как электрические элементы размещены в шаблоне.

Таким образом, если бы заказчик добавил больше напряжения на основе закона Ома, теоретически он увеличил бы мощность в зависимости от длины электрических элементов, толщины элементов, размера нагревателя и рисунка элементов. .Любые изменения в этих 4 факторах повлияют на величину тока, который будет проходить через элементы, что снова изменит генерируемую температуру, поскольку она либо уменьшится, либо увеличится. Однако имейте в виду, что повышение напряжения повлияет на целостность как силиконовой резины, так и полиимидных материалов, а также проводящих элементов. Если размер гибкого нагревателя останется прежним, это может привести к тому, что элементы и материалы выйдут из строя раньше.

Закон Ома используется для определения площади основания нагревательного элемента для достижения желаемой производительности независимо от размера нагревателя.

Важность закона Ома для гибких нагревателей

Использование закона Ома важно во многих отношениях. Понимание типов используемых материалов и тепловой схемы, в которой спроектирован электрический элемент, может позволить заказчику регулировать мощность, напряжение, сопротивление и силу тока до достижения желаемой температуры. Эта функция крайне необходима в зависимости от размера гибкого нагревателя, окружающей среды, в которой он будет работать, и доступного напряжения, которое присутствует для работы нагревателя.

Могут быть определенные приложения, в которых типы материалов ограничены, например, в условиях вакуума, где материал должен иметь низкие характеристики газообразования. В других случаях гибкий нагреватель может выдерживать коррозию, вызванную окружающей средой или материалами, вызванными другим применением. Расчет сопротивления материала позволит клиенту выбрать гибкий нагреватель, который будет работать для приложения, которое по-прежнему будет обеспечивать нужное количество тепла.

Еще одним фактором является то, что могут быть разные зоны нагрева, которые необходимо будет создать по всему приложению.Вместо использования нескольких нагревателей один гибкий нагреватель с различной толщиной элемента и более плотным рисунком может генерировать более высокую мощность в определенных целевых областях.

Наконец, заказчик может обнаружить, что он может снизить свои затраты на электроэнергию при использовании гибких нагревателей в зависимости от того, как устроена тепловая диаграмма. Они могут обнаружить, что такая же мощность может быть получена при более низком напряжении и сопротивлении, которые необходимы.

Сводка

Epec специализируется на производстве различных материалов для гибких нагревателей и электрических элементов.Вы захотите определить требуемую мощность и напряжение, чтобы мы могли определить оптимальную площадь основания для вашей гибкой конструкции нагревателя.

Закон Ома — Инженерное мышление

Узнайте, как понять закон Ома, как он работает и как его использовать.

Также в конце статьи есть 2 задачи, которые вы можете проверить и решить.

Прокрутите вниз, чтобы просмотреть обучающее видео YouTube.

Что такое закон Ома

Закон

Ома — это соотношение между напряжением, током и сопротивлением, а также то, как они соотносятся друг с другом.Закон Ома был разработан немецким физиком по имени Георг Ом, который провел множество экспериментов для развития своей теории, включая измерение тока путем прикосновения к электрическим цепям, чтобы увидеть, насколько это больно. Чем выше ток, тем больнее.

Закон Ома Связь между напряжением, током и сопротивлением

Формулы закона Ома

Теперь есть три формулы, которые нам нужно использовать для определения закона Ома. НО нам не нужно помнить об этом, поскольку мы дадим вам очень простой совет буквально через мгновение.

Итак, мы используем следующие три формулы:

• Напряжение = Ток x Сопротивление
• Ток = Напряжение / Сопротивление
• Сопротивление = Напряжение / Ток

Три формулы, используемые для закона Ома

Если это кажется важным для запоминания, не волнуйтесь, потому что вам это не нужно. запомни их.Все, что вам нужно запомнить, — это треугольник Ома, который выглядит как на изображении ниже.

Итак, вам просто нужно запомнить три буквы в таком порядке, VIR. Затем просто запишите их в треугольник с буквой V вверху и проведите линию, разделяющую их.

На самом деле вам даже не нужно их запоминать, потому что мы сделали БЕСПЛАТНОЕ руководство в формате PDF с некоторыми рабочими примерами, которые вы можете сохранить на своем ПК или мобильном телефоне и получить к нему доступ в любое время. Нажмите здесь, чтобы загрузить

Теперь все, что мы делаем, когда нам нужно использовать формулу, — это прикрывать нужную нам букву.

для определения напряжения

Итак, если мы хотим найти напряжение, мы пишем V = и затем закрываем V в треугольнике, что оставляет нас с I и R. Итак, мы пишем I x R. Это означает, что напряжение = ток, умноженный на сопротивление. Вы можете написать небольшой символ умножения в треугольнике между двумя буквами, если это вам поможет.

Найдите напряжение с помощью закона Ома

Мы знаем, о чем вы думаете. Почему ток представлен буквой I, а не C для тока или даже A для единицы измерения в амперах.Единицей измерения тока является ампер или ампер, названный в честь Андре Ампера, французского физика. Пару сотен лет назад он провел множество экспериментов, многие из которых включали изменение величины электрического тока, поэтому он назвал это интенсивностью куранта или силой тока. Поэтому, когда они опубликовали его работу, они взяли букву I, и она стала стандартом до сих пор.

Вы также можете встретить формулы, в которых буква E используется вместо V. E обозначает ЭДС или электродвижущую силу, но не беспокойтесь об этом, просто используйте V и замените V на E, если вы видите, что это используется в Вопрос закона Ома.

Иногда «E» используется вместо «V» в законе Ома

. Покрывая V, мы получаем напряжение = ток, умноженный на сопротивление.

Найти текущий

Если мы хотим найти ток, мы записываем I = и затем закрываем букву I. Это дает нам V и R, и поскольку V выше R как дробь, мы можем написать V ÷ R. Следовательно, ток равен Напряжение, деленное на сопротивление.

Найдите ток с помощью закона Ома

Чтобы найти сопротивление

Если мы хотим найти сопротивление, мы пишем R = и закрываем R, что оставляет нас с V и I, поэтому мы пишем V ÷ I, что дает нам сопротивление = напряжение, деленное на ток.

Найдите сопротивление с помощью закона Ома

Давайте рассмотрим несколько примеров использования этих формул. Во-первых, давайте посмотрим, как мы находим напряжение и как оно соотносится с другими частями.

Пример определения напряжения

Допустим, у нас есть простая электрическая схема с батареей и резистором. Однако мы не знаем, какое напряжение у батареи. Сопротивление резистора составляет 3 Ом, и когда мы подключаем мультиметр к цепи, мы видим, что получаем значение 2 А.

Напряжение Треугольник Ом

Мы хотим найти напряжение, поэтому, используя треугольник Ом, мы покрываем V, и это дает нам V = I x R.Мы знаем, что сила тока составляет 2 ампера, поэтому мы записываем это значение и знаем, что сопротивление равно 3 Ом, поэтому мы записываем и это значение. Следовательно, 2А, умноженные на 3 Ом, дают нам 6 Вольт. Таким образом, батарея на 6 В.

Если вы хотите проверить свои ответы, воспользуйтесь нашим БЕСПЛАТНЫМ калькулятором закона Ома. Щелкните здесь .

Если мы удвоим напряжение, подключив две батареи по 6 В последовательно, мы получим 12 В. Если мы теперь подключим его к той же цепи, ток также удвоится с 2А до 4А.Если мы снова удвоим напряжение до 24 В, ток также удвоится до 8 А.

Какие здесь отношения? Мы видим, что ток прямо пропорционален напряжению.

Закон Ома о соотношении тока и напряжения

Помните; напряжение похоже на давление. Это толкающая сила в цепи. Он толкает электроны вокруг проводов, и мы помещаем такие предметы, как лампы, на пути электронов, поэтому они должны проходить через него, и это заставляет лампу загораться.

Удваивая напряжение, мы видим, что ток также удваивается, что означает, что поток электронов увеличивается по мере того, как мы прикладываем большее давление.Так же, как если мы используем насос большего размера, будет течь больше воды.

Поиск текущего примера

Допустим, теперь у нас есть лампа 3 Ом, подключенная к источнику питания 6 В. Чтобы найти ток, запишем I = и закроем I в треугольник. Это дает нам V ÷ R, поэтому ток равен напряжению, разделенному на сопротивление. Мы знаем, что напряжение составляет 6 В, а сопротивление — 3 Ом, поэтому ток равен 2 А, и это то, что мы видим с помощью мультиметра.

Треугольник сопротивления тока

Между прочим, если у вас нет мультиметра, мы настоятельно рекомендуем вам его приобрести, он необходим для поиска неисправностей, а также для повышения ваших знаний в области электротехники.Ниже есть несколько ссылок, по которым можно добраться и откуда.

Итак, мы увидели, что происходит, когда мы используем в цепи сопротивление 3 Ом. Но если мы удвоим сопротивление до 6 Ом, вставив в цепь еще одну лампу на 3 Ом, ток упадет вдвое до 1А.

Если мы снова удвоим сопротивление до 12 Ом, ток снова упадет вдвое до 0,5 А. Мы можем видеть это визуально, потому что лампы станут менее яркими по мере уменьшения тока из-за увеличения сопротивления.

Какие здесь отношения? Мы видим, что ток обратно пропорционален сопротивлению.Когда мы удвоим сопротивление, ток уменьшится вдвое. Если мы уменьшим сопротивление вдвое, ток удвоится.

Закон Ома Взаимосвязь между током и сопротивлением

Ток — это поток электронов или поток свободных электронов. Чтобы лампа засветилась, нам нужно протолкнуть через нее электроны. Как мы это делаем? Мы прикладываем напряжение к обоим концам. Напряжение толкает электроны. Атомы внутри медной проволоки имеют свободные электроны в своей валентной оболочке, что означает, что они могут очень легко перемещаться к другим атомам меди, и они будут естественным образом перемещаться к другим атомам сами по себе, но в случайных направлениях, которые для нас бесполезны.Чтобы лампа включилась, нам нужно, чтобы много электронов текло в одном направлении. Когда мы подключаем источник напряжения, мы используем давление батареи, чтобы протолкнуть электроны по цепи в одном и том же направлении.

Например, для питания этой резистивной лампы на 1,5 Ом с батареей 1,5 В требуется 1 ампер тока, который равен (6 242 000 000 000 000 000) шести квинтиллионам двумстам сорока двум квадриллионам электронов, проходящих от батареи через лампу каждую секунду. чтобы лампа оставалась включенной на полную яркость.Если напряжение или ток уменьшатся или сопротивление цепи увеличится, лампа станет тусклее.

Пример поиска сопротивления

Допустим, у нас есть резистивная лампа, подключенная к источнику питания 12 В. Мы не знаем, какое сопротивление он добавляет к цепи, но мы измеряем ток как 0,5 А.

Закон сопротивления Ома

Чтобы найти сопротивление, мы записываем R = и закрываем R на треугольнике. Остались V и I, поэтому сопротивление = напряжение, деленное на ток.Мы знаем, что напряжение составляет 12 В, а ток — 0,5 А, поэтому 12, разделенное на 0,5, дает нам сопротивление 24 Ом.

Сопротивление — это противодействие потоку электронов. Он пытается помешать течению электронов. Вот почему мы используем резисторы в цепях, чтобы уменьшить ток и защитить такие компоненты, как светодиод. Если мы попытаемся подключить светодиод напрямую к батарее 9 В, он перегорит, потому что напряжение и ток слишком высоки. Но когда мы добавляем резистор в схему, они уменьшаются, поэтому светодиод защищен и будет ярко светить.

Итак, в схеме мы можем увеличить ток, увеличив напряжение, или мы также можем увеличить ток, но уменьшив сопротивление. Мы также можем уменьшить ток, увеличив сопротивление.

Обзор закона Ома

Проверьте свои навыки

Можете ли вы решить эти проблемы?

Проблема 1) Допустим, у нас есть лампа с сопротивлением 240 Ом. Если мы подключим его к розетке в США, где используется напряжение 120 В, какой будет ток?

Проблема 1

Проблема 2) Если я подключу ту же лампу с резистором 240 Ом к розетке в Великобритании, мы получим ток 0.958A, так какое напряжение подается?

Проблема 2

Решения

Задача 1) Чтобы найти ток, мы используем формулу I = V ÷ R. Мы знаем, что сопротивление R составляет 240 Ом, и мы знаем, что напряжение V равно 120 В, поэтому мы опускаем эти числа в формулу, чтобы получить
I = V ÷ R
I = 120 В ÷ 240 Ом
I = 0,5 A

Задача 2) Чтобы найти напряжение, мы используем формулу V = I x R. Мы знаем, что ток (I) составляет 0,958 А, а сопротивление (R) составляет 240 Ом, поэтому мы опускаем эти числа в формулу, чтобы получить
В = I x R
V = 0.958A x 240 Ом
В = 229,9 В (~ 230 В)

---

Закон Ома и Закон Ватта — Базовое управление двигателем

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

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

Объединив элементы напряжение , ток и сопротивление , Джордж Ом разработал следующую формулу:

[латекс] I = \ frac {E} {R} [/ латекс]

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

Допустим, это бак 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 посмотрим на 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]? = \ Frac {1V} {2 \ text {ohms}} [/ латекс]

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

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

Electric 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 электродвижущей силы, также известное как вольт (E) .

Ток, еще один из наших любимых терминов по электричеству, измеряет поток заряда с течением времени в единицах ампер (А) , что равно 1 кулону в секунду (Кл / с).