- Klasické znenie
- Prijaté jednotky
- Formulácia pre celý reťazec
- Nehomogénna časť jednosmerného obvodu
- Striedavý prúd
- Praktické použitie
- záver
Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Všetky aplikované elektrotechniky sú založené na jednom dogme - to je Ohm zákon pre okruh segment. Bez pochopenia princípu tohto zákona nie je možné začať cvičiť, pretože to vedie k mnohým chybám. Má zmysel obnoviť tieto vedomosti, v článku si pripomíname interpretáciu zákona, ktorú zostavil Ohm pre homogénnu a heterogénnu sekciu a kompletný reťazec.
Klasické znenie
Táto jednoduchá interpretácia je nám známa zo školy.
Vzorec v integrálnom formulári bude mať túto formu:
To znamená, že zvyšujeme napätie, čím zvyšujeme prúd. Zvýšenie takého parametra ako „R“ zároveň vedie k zníženiu hodnoty „I“. Prirodzene, na obrázku je odpor obvodu znázornený jedným prvkom, hoci to môže byť sériové, paralelné (dokonca ľubovoľné) spojenie niekoľkých vodičov.
Nebudeme citovať zákon v diferenciálnej forme, pretože v tejto forme sa spravidla uplatňuje len vo fyzike.
Prijaté jednotky
Je potrebné vziať do úvahy, že všetky výpočty by sa mali vykonávať v týchto jednotkách: \ t
- napätie - vo voltoch;
- prúd v ampéroch
- odpor odporu
Ak spĺňate iné hodnoty, bude potrebné ich previesť na všeobecne akceptované.
Formulácia pre celý reťazec
Ošetrenie celého obvodu bude trochu iné ako pre sekciu, pretože v zákone zostavenom Om sa berie do úvahy aj parameter „r“, tento odpor zdroja EMF. Obrázok nižšie znázorňuje podobnú schému.
Vzhľadom na "r" EMF sa vzorec zobrazí takto:
Všimnite si, že ak je hodnota „R“ rovná 0, potom je možné vypočítať „I“, ku ktorému dôjde počas skratu.
Napätie bude menšie ako EMF, môže byť určené vzorcom:
V skutočnosti je pokles napätia charakterizovaný parametrom "I * r". Táto vlastnosť je charakteristická pre mnoho galvanických zdrojov.
Nehomogénna časť jednosmerného obvodu
Týmto typom sa rozumie oblasť, kde sa okrem elektrického náboja použijú aj iné sily. Obrázok takéhoto grafu je znázornený na obrázku nižšie.
Vzorec pre takýto graf (všeobecný zákon) bude nasledovný:
Striedavý prúd
Ak je obvod pripojený k striedavému prúdu napájaný kapacitanciou a / alebo induktanciou (cievkou), výpočet sa vykoná s prihliadnutím na hodnoty ich reaktancií. Zjednodušený zákon bude vyzerať takto:
Kde "Z" je impedancia, je to komplexná hodnota pozostávajúca z aktívnych (R) a pasívnych (X) odporov.
Praktické použitie
Video: Ohmov zákon pre reťazovú sekciu - prax výpočtu reťazcov.
Tento zákon je možné aplikovať na ktorúkoľvek časť reťazca. Príklad je znázornený na obrázku.
Pomocou takéhoto plánu môžete vypočítať všetky potrebné charakteristiky pre nerozvetvenú časť. Zvážte podrobnejšie príklady.
Nájdite aktuálnu silu
Uvažujme teraz o konkrétnejšom príklade, napríklad bolo potrebné poznať prúd prúdiaci cez žiarovku. podmienky:
- Napätie - 220 V;
- R vlákno - 500 ohmov.
Riešenie problému bude nasledovné: 220V / 500Ohm = 0, 44 A.
Zvážte inú úlohu s nasledujúcimi podmienkami:
- R = 0, 2 MΩ;
- U = 400 V.
V tomto prípade bude najprv potrebná konverzia: 0, 2 MΩ = 200000 Ohm, po ktorej môžete prejsť na riešenie: 400 V / 200000 Ohm = 0, 002 A (2 mA).
Výpočet napätia
Aby sme to vyriešili, používame aj zákon, ktorý zostavil Oom. Takže úloha:
- R = 20 kΩ;
- I = 10 mA.
Previesť zdrojové údaje:
- 20 kΩ = 20 000 ohmov;
- 10 mA = 0, 01 A.
Riešenie: 20 000 ohm x 0, 01 A = 200 V.
Nezabudnuteľné pre konverziu hodnôt, pretože pomerne často môže byť prúd špecifikovaný v miliampéroch.
Odolnosť.
Aj keď všeobecná forma metódy výpočtu parametra „R“ pripomína zistenie hodnoty „I“, medzi týmito možnosťami existujú zásadné rozdiely. Ak sa prúd môže meniť v závislosti od ďalších dvoch parametrov, potom R (v praxi) má konštantnú hodnotu. To je v podstate vyjadrené ako konštantná konštanta.
Ak ten istý prúd (I) prechádza cez dve rôzne sekcie, zatiaľ čo aplikované napätie (U) je odlišné, potom, na základe posudzovaného zákona, možno s istotou povedať, že tam, kde bude nízke napätie „R“ najnižšie.
Zoberme si prípad, keď sú rôzne prúdy a rovnaké napätie na nesúvisiacich oblastiach. Podľa zákona, ktorý zostavil Om, bude veľký prúd charakteristický pre malý parameter „R“.
Zoberme si niekoľko príkladov.
Predpokladajme, že existuje obvod, na ktorý je napätie U = 50 V a spotreba prúdu je I = 100 mA. Ak chcete nájsť chýbajúci parameter, mal by byť 50 V / 0, 1 A (100 mA), v dôsledku čoho bude riešenie 500 Ohmov.
Volt-ampérová charakteristika umožňuje jasne demonštrovať proporcionálnu (lineárnu) závislosť zákona. Obrázok nižšie ukazuje graf pre graf s odporom rovným jednému Ohmu (takmer ako matematické znázornenie Ohmovho zákona).
Obrázok charakteristík prúdu a napätia, kde R = 1 Ohm
Vertikálna os grafu zobrazuje prúd I (A), horizontálny - napätie U (V). Samotný graf je prezentovaný vo forme priamky, ktorá jasne ukazuje závislosť na rezistencii, ktorá zostáva nezmenená. Napríklad pri 12 V a 12 A bude „R“ rovné jednej hodnote Ohm (12 V / 12 A).
Uvedomte si, že vyššie uvedená charakteristika prúdového napätia zobrazuje iba kladné hodnoty. To znamená, že okruh je navrhnutý pre prúdový prúd v jednom smere. Tam, kde je povolený opačný smer, bude graf pokračovať v záporných hodnotách.
Všimnite si, že zariadenie, ktorého prúdová charakteristika je zobrazená ako priamka, sa nazýva lineárne. Rovnaký termín sa používa na označenie iných parametrov.
Okrem lineárneho zariadenia existujú rôzne zariadenia, ktorých parameter „R“ sa môže líšiť v závislosti od intenzity prúdu alebo použitého napätia. V tomto prípade sa Ohmov zákon nemôže použiť na výpočet závislostí. Tento typ zariadenia sa nazýva nelineárny, resp. Jeho charakteristiky prúdového napätia sa nebudú zobrazovať ako priamky.
záver
Ako bolo uvedené na začiatku článku, všetky aplikované elektrotechniky sú založené na zákone, ktorý zostavil Om. Neznalosť tejto základnej dogmy môže viesť k nesprávnemu výpočtu, ktorý zase spôsobí nehodu.
Školenie elektrikárov ako špecialistov začína štúdiom teoretických základov elektrotechniky. A prvá vec, ktorú si musia pamätať, je, že zákon bol zostavený Om, pretože takmer všetky výpočty parametrov elektrických obvodov na rôzne účely sa robia na jeho základe.
Pochopenie základného práva elektrotechniky pomôže lepšie porozumieť prevádzke elektrických zariadení a ich hlavných komponentov. To bude mať pozitívny vplyv na údržbu počas prevádzky.
Nezávislé overovanie, vývoj a tiež experimentálne štúdium komponentov zariadení - to všetko je značne zjednodušené, ak sa pre reťazovú časť používa Ohmov zákon. Zároveň nie je potrebné vykonávať všetky merania, stačí odstrániť niektoré parametre a po vykonaní jednoduchých výpočtov získať potrebné hodnoty.