Batas ng Ohm para sa isang seksyon ng isang circuit
Ang pangunahing batas ng electrical engineering na magagamit mo upang pag-aralan at kalkulahin ang mga electrical circuit ay ang batas ng Ohm, na nagtatatag ng ugnayan sa pagitan ng kasalukuyang, boltahe, at resistensya. Kinakailangan na malinaw na maunawaan ang kakanyahan nito at magamit ito nang tama sa paglutas ng mga praktikal na problema. Ang mga pagkakamali ay kadalasang ginagawa sa electrical engineering dahil sa kawalan ng kakayahang ilapat nang tama ang batas ng Ohm.
Ang batas ng Ohm para sa isang seksyon ng mga estado ng circuit: ang kasalukuyang ay direktang proporsyonal sa boltahe at inversely proporsyonal sa paglaban.
Kung ang boltahe na kumikilos sa isang de-koryenteng circuit ay nadagdagan ng maraming beses, ang kasalukuyang sa circuit na iyon ay tataas ng parehong halaga. At kung tataas mo ang paglaban ng circuit nang maraming beses, ang kasalukuyang ay bababa sa parehong halaga. Sa parehong paraan, ang daloy ng tubig sa tubo ay mas malaki, mas malakas ang presyon at mas maliit ang paglaban ng tubo sa paggalaw ng tubig.
Sa isang tanyag na anyo, ang batas na ito ay maaaring mabalangkas tulad ng sumusunod: mas mataas ang boltahe para sa parehong paglaban, mas mataas ang kasalukuyang, at sa parehong oras, mas mataas ang paglaban para sa parehong boltahe, mas mababa ang amperage.
Upang maipahayag ang batas ng Ohm sa matematika sa pinakasimpleng posibleng paraan, ang paglaban ng isang wire na nagdadala ng kasalukuyang 1 A sa boltahe ng 1 V ay itinuturing na 1 Ohm.
Ang kasalukuyang sa mga amperes ay maaaring palaging matukoy sa pamamagitan ng paghahati ng boltahe sa volts sa paglaban sa ohms. Samakatuwid, ang Batas ng Ohm para sa isang seksyon ng isang circuit ay nakasulat sa sumusunod na formula:
Ako = U / R.
Magic triangle
Ang anumang seksyon o elemento ng isang electric circuit ay maaaring mailalarawan sa pamamagitan ng tatlong katangian: kasalukuyang, boltahe at paglaban.
Paano gamitin ang tatsulok ng Ohm: isinasara namin ang kinakailangang halaga — dalawa pang simbolo ang magbibigay ng formula para sa pagkalkula nito. Sa pamamagitan ng paraan, isang formula lamang mula sa tatsulok ang tinatawag na batas ng Ohm - ang isa na sumasalamin sa pag-asa ng kasalukuyang sa boltahe at paglaban. Ang iba pang dalawang pormula, bagaman ang mga ito ay mga kahihinatnan nito, ay walang pisikal na kahulugan.
Ang mga kalkulasyon na ginawa gamit ang batas ng Ohm para sa isang seksyon ng circuit ay magiging tama kapag ang boltahe ay nasa volts, ang resistensya ay nasa ohms, at ang kasalukuyang nasa amperes. Kung maraming unit ng mga dami na ito ang gagamitin (hal., milliamps, millivolts, megohms, atbp.), dapat silang i-convert sa amperes, volts, at ohms, ayon sa pagkakabanggit. Upang bigyang-diin ito, ang pormula ng batas ng Ohm para sa isang seksyon ng isang circuit ay kung minsan ay nakasulat tulad ng sumusunod:
amp = boltahe / ohm
Maaari mo ring kalkulahin ang kasalukuyang sa milliamps at microamps, habang ang boltahe ay dapat ipahayag sa volts at resistance sa kilohms at megohms, ayon sa pagkakabanggit.
Iba pang mga artikulo tungkol sa kuryente sa simple at abot-kayang paraan:
Ano ang boltahe, kasalukuyang at paglaban: kung paano ginagamit ang mga ito sa pagsasanay
Paano nakasalalay ang paglaban sa temperatura
Mga mapagkukunan ng EMF at kasalukuyang: mga pangunahing katangian at pagkakaiba
Ano ang isang suplay ng kuryente?
Electric at Magnetic Field—Ano ang Pagkakaiba?
Ang batas ng Ohm ay may bisa para sa bawat seksyon ng circuit. Kung kinakailangan upang matukoy ang kasalukuyang sa isang naibigay na seksyon ng circuit, pagkatapos ay kinakailangan upang hatiin ang boltahe na kumikilos sa seksyong ito (Larawan 1) sa pamamagitan ng paglaban ng seksyong ito.
Figure 1. Paglalapat ng batas ng Ohm sa isang seksyon ng circuit
Magbigay tayo ng isang halimbawa ng pagkalkula ng kasalukuyang ayon sa batas ng Ohm... Hayaang kinakailangan upang matukoy ang kasalukuyang sa isang lampara na may resistensyang 2.5 ohms, kung ang boltahe na inilapat sa lampara ay 5 V. Hinahati ang 5 V sa 2.5 ohms, nakakakuha kami ng isang halaga ng kasalukuyang katumbas ng 2 A. Sa pangalawang halimbawa, tinutukoy namin ang kasalukuyang dumadaloy sa ilalim ng impluwensya ng isang boltahe ng 500 V sa isang circuit na ang paglaban ay 0.5 MΩ. Upang gawin ito, ipinahayag namin ang paglaban sa ohms. Ang paghahati ng 500 V ng 500,000 ohms, nakita namin ang kasalukuyang sa circuit, na 0.001 A o 1 mA.
Kadalasan, alam ang kasalukuyang at paglaban, ang boltahe ay tinutukoy gamit ang batas ng Ohm. Isulat natin ang formula upang matukoy ang boltahe
U = IR
Ang formula na ito ay nagpapakita na ang boltahe sa mga dulo ng isang ibinigay na seksyon ng circuit ay direktang proporsyonal sa kasalukuyang at ang paglaban... Ang kahulugan ng pag-asa na ito ay hindi mahirap maunawaan.Kung ang paglaban ng seksyon ng circuit ay hindi nagbabago, ang kasalukuyang ay maaari lamang tumaas sa pamamagitan ng pagtaas ng boltahe. Nangangahulugan ito na sa patuloy na paglaban, ang isang mas malaking kasalukuyang ay tumutugma sa isang mas malaking boltahe. Kung kinakailangan upang makuha ang parehong kasalukuyang sa iba't ibang mga resistensya, kung gayon sa isang mas mataas na pagtutol ay dapat mayroong isang katumbas na mas mataas na boltahe.
Ang boltahe sa isang seksyon ng isang circuit ay madalas na tinutukoy bilang ang boltahe drop... Ito ay madalas na humahantong sa hindi pagkakaunawaan. Maraming mga tao ang nag-iisip na ang pagbaba ng boltahe ay ilang nasayang na hindi kinakailangang boltahe. Sa katotohanan, ang mga konsepto ng boltahe at pagbaba ng boltahe ay katumbas. Pagkalugi at Pagbaba ng Boltahe—Ano ang Pagkakaiba?
Ang pagbaba ng boltahe ay ang unti-unting pagbaba ng potensyal sa isang circuit na nagdadala ng kasalukuyang dahil sa katotohanan na ang circuit ay may aktibong resistensya. Ayon sa batas ng Ohm, ang pagbaba ng boltahe sa bawat seksyon ng circuit U ay katumbas ng produkto ng paglaban ng seksyong ito ng circuit R sa pamamagitan ng kasalukuyang nasa loob nito I, i.e. U - RI. Kaya, mas malaki ang paglaban ng isang seksyon ng circuit, mas malaki ang pagbaba ng boltahe sa seksyong iyon ng circuit para sa isang naibigay na kasalukuyang.
Ang pagkalkula ng boltahe ng batas ng Ohm ay maaaring ipakita sa sumusunod na halimbawa. Hayaang dumaan ang isang kasalukuyang 5 mA sa isang seksyon ng circuit na may pagtutol na 10 kOhm, at kinakailangan upang matukoy ang boltahe sa seksyong ito.
Sa pamamagitan ng pagpaparami ng A = 0.005 A sa R — 10000 Ω, nakakakuha tayo ng boltahe na katumbas ng 50 V. Ang parehong resulta ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagpaparami ng 5 mA ng 10 kΩ: U = 50 in
Sa mga elektronikong aparato, ang kasalukuyang ay karaniwang ipinahayag sa milliamperes at paglaban sa kiloohms.Samakatuwid, maginhawang gamitin nang eksakto ang mga yunit na ito ng pagsukat sa mga kalkulasyon ayon sa batas ng Ohm.
Kinakalkula din ng batas ng Ohm ang paglaban kung alam ang boltahe at kasalukuyang. Ang formula para sa kasong ito ay nakasulat tulad ng sumusunod: R = U / I.
Ang paglaban ay palaging ang ratio ng boltahe sa kasalukuyang. Kung ang boltahe ay nadagdagan o nabawasan ng ilang beses, ang kasalukuyang ay tataas o bababa sa parehong bilang ng beses. Ang ratio ng boltahe-kasalukuyang katumbas ng paglaban ay nananatiling hindi nagbabago.
Ang pormula para sa pagtukoy ng paglaban ay hindi dapat unawain na nangangahulugan na ang paglaban ng isang naibigay na konduktor ay nakasalalay sa kasalukuyang at boltahe. Ito ay kilala na nakadepende sa haba, cross-sectional area at materyal ng wire. Sa hitsura, ang formula para sa pagtukoy ng paglaban ay kahawig ng formula para sa pagkalkula ng kasalukuyang, ngunit mayroong isang pangunahing pagkakaiba sa pagitan nila.
Ang kasalukuyang sa isang partikular na seksyon ng circuit ay talagang nakasalalay sa boltahe at paglaban at mga pagbabago habang nagbabago ang mga ito. At ang paglaban ng seksyong ito ng circuit ay isang palaging halaga na hindi nakasalalay sa mga pagbabago sa boltahe at kasalukuyang, ngunit katumbas ng ratio ng mga halagang ito.
Kapag ang parehong kasalukuyang dumadaloy sa dalawang seksyon ng circuit at ang mga boltahe na inilapat sa kanila ay naiiba, malinaw na ang seksyon kung saan ang mas malaking boltahe ay inilapat ay may katumbas na mas malaking pagtutol.
At kung, sa ilalim ng pagkilos ng parehong boltahe, ang isang magkaibang kasalukuyang dumadaloy sa dalawang magkaibang mga seksyon ng circuit, kung gayon sa seksyong ito ay palaging magkakaroon ng isang mas maliit na kasalukuyang, na may mas malaking pagtutol.Ang lahat ng ito ay sumusunod mula sa pangunahing pagbabalangkas ng batas ng Ohm para sa isang seksyon ng isang circuit, iyon ay, mula sa katotohanan na mas malaki ang kasalukuyang, mas malaki ang boltahe at mas mababa ang paglaban.
Ang pagkalkula ng paglaban gamit ang batas ng Ohm para sa isang seksyon ng isang circuit ay ipapakita sa sumusunod na halimbawa. Hayaang kailanganin upang mahanap ang paglaban ng seksyon kung saan ang isang kasalukuyang ng 50 mA ay dumadaloy sa isang boltahe ng 40 V. Pagpapahayag ng kasalukuyang sa amperes, nakukuha namin ang I = 0.05 A. Hatiin ang 40 sa 0.05 at hanapin na ang paglaban ay 800 ohms.
Ang batas ng Ohm ay maaaring makita sa anyo ng tinatawag na kasalukuyang-boltahe na katangian... Tulad ng alam mo, ang direktang proporsyonal na relasyon sa pagitan ng dalawang dami ay isang tuwid na linya na dumadaan sa pinagmulan. Ang pag-asa na ito ay karaniwang tinatawag na linear.
Sa fig. 2 na ipinapakita bilang isang halimbawang graph ng batas ng Ohm para sa isang seksyon ng circuit na may resistensya na 100 ohms. Ang pahalang na axis ay ang boltahe sa volts at ang vertical axis ay ang kasalukuyang sa amperes. Ang kasalukuyang at boltahe na sukat ay maaaring mapili ayon sa ninanais. Ang isang tuwid na linya ay iginuhit upang para sa bawat isa sa mga punto nito ang boltahe-sa-kasalukuyang ratio ay 100 ohms. Halimbawa, kung U = 50 V, pagkatapos ay I = 0.5 A at R = 50: 0.5 = 100 ohms.
kanin. 2… Batas ng Ohm (Katangian ng Kasalukuyang Boltahe)
Ang graph ng batas ng Ohm para sa mga negatibong halaga ng kasalukuyang at boltahe ay pareho. Ito ay nagpapahiwatig na ang kasalukuyang sa circuit ay dumadaloy sa parehong paraan sa parehong direksyon. Kung mas malaki ang paglaban, mas mababa ang kasalukuyang nakukuha sa isang ibinigay na boltahe at mas maingat na gumagalaw ang tuwid na linya.
Ang mga aparato kung saan ang kasalukuyang-boltahe na katangian ay isang tuwid na linya na dumadaan sa panimulang punto, iyon ay, ang paglaban ay nananatiling pare-pareho kapag ang boltahe o kasalukuyang pagbabago, ay tinatawag na mga linear na aparato... Ang mga terminong linear circuits, linear resistances ay ginagamit din.
Mayroon ding mga device kung saan nagbabago ang resistensya kapag nagbabago ang boltahe o kasalukuyang. Pagkatapos ang relasyon sa pagitan ng kasalukuyang at boltahe ay ipinahayag hindi ayon sa batas ng Ohm, ngunit sa isang mas kumplikadong paraan. Para sa mga naturang device, ang kasalukuyang-boltahe na katangian ay hindi isang tuwid na linya na dumadaan sa panimulang punto, ngunit ito ay alinman sa isang kurba o isang dashed na linya. Ang mga device na ito ay tinatawag na non-linear.
Tingnan din ang paksang ito: Paglalapat ng batas ng Ohm sa pagsasanay
