Jos aloitat sähkön ja elektroniikan maailmassa, olet varmasti kuullut kuuluisan tuhat kertaa Ohmin laki. Ja se ei ole vähempää, koska se on tämän alueen perustuslaki. Se ei ole lainkaan monimutkainen, ja se opitaan yleensä alussa, koska se on välttämätöntä, vaikka siitä huolimatta on vielä joitain aloittelijoita, jotka eivät tiedä sitä.
Tässä oppaassa aiot oppia kaikki mitä tarvitset tästä Ohmin laista, mistä se on, erilaisiin kaavoihin, jotka sinun on opittava, miten sitä voidaan käyttää Käytännön sovellukset, jne. Ja jotta asiat olisivat vielä helpompia, vertaan paljon intuitiivisemmin sähköjärjestelmän ja vesi- tai hydraulijärjestelmän välillä ...
Vertailu hydraulijärjestelmään
Ennen aloittamista haluaisin, että sinulla on selkeä käsitys sähköjärjestelmän toiminnasta. Se voi tuntua monimutkaiselta ja paljon abstraktimmalta kuin muut järjestelmät, kuten hydraulinen, jossa nestettä virtaa eri putkien läpi. Mutta entä jos tekisit mielikuvitusharjoitus ja kuvittele, että sähkön elektronit ovat vettä? Ehkä se auttaisi sinua ymmärtämään nopeasti ja yksinkertaisesti, miten asiat todella toimivat.
Tätä varten aion tehdä vertailun yksi sähköinen ja yksi hydraulinen järjestelmä. Jos aloitat sen visualisoinnin tällä tavalla, se on paljon intuitiivisempi:
- Kapellimestari: Kuvittele, että se on vesiputki tai letku.
- Eristävä: Voit ajatella elementtiä, joka pysäyttää veden virtauksen.
- sähkö: se ei ole mitään muuta kuin elektronien virta virtaavan johtimen läpi, joten voit kuvitella sen vesivirtauksena putken läpi.
- Voltaje: Jotta jännite virtaa piirin läpi, kahden pisteen välillä on oltava potentiaaliero, ikään kuin tarvitset tason eron kahden pisteen välillä, joiden välillä haluat veden virtaavan. Eli voit kuvitella jännitteen putken veden paineeksi.
- Resistance: Kuten nimestään käy ilmi, se on vastustusta sähkön kulkemiselle, toisin sanoen jotain, jota vastustetaan. Kuvittele, että laitat sormesi puutarhasi kasteluletkun päähän ... mikä vaikeuttaa suihkun tulemista ulos ja lisää veden painetta (jännitettä).
- intensiteetti: sähköjohtimen läpi kulkeva intensiteetti tai virta voi olla samanlainen kuin putken läpi kulkevan veden määrä. Kuvittele esimerkiksi, että yksi putki on 1 tuumaa (matalampi intensiteetti) ja toinen putki on 2 tuumaa (korkeampi intensiteetti) täytetään tällä nesteellä.
Tämä voi myös saada sinut ajattelemaan, että voit verrata componentses eléctricos hydrauliikalla:
- Kenno, akku tai virtalähde: se voi olla kuin suihkulähde.
- Lauhdutin: voidaan ymmärtää vesisäiliönä.
- Transistori, rele, kytkin ...- Nämä ohjauslaitteet voidaan ymmärtää napautuksina, jotka voit kytkeä päälle ja pois päältä.
- Resistance- Se voi olla vastus, jonka asetat, kun painat sormea vesiletkun päähän, joitain puutarhan säätimiä / suuttimia jne.
Tietenkin voit myös pohtia mitä tässä osiossa on sanottu saadaksesi muut johtopäätökset. Esimerkiksi:
- Jos lisäät putken osaa (voimakkuutta), vastus pienenee (katso Ohmin laki -> I = V / R).
- Jos lisäät putken vastusta (vastus), vedellä on suurempi paine samalla virtausnopeudella (katso Ohmin laki -> V = IR).
- Ja jos lisäät veden virtausta (voimakkuutta) tai painetta (jännitettä) ja osoitat suihkua itseäsi kohti, se aiheuttaa enemmän vahinkoja (vaarallisempi sähköisku).
Toivon, että olet ymmärtänyt näillä vertailla jotain parempaa ...
Mikä on Ohmin laki?
La Ohmin laki Se on perustavanlaatuinen suhde kolmen perusarvon välillä, jotka ovat virran voimakkuus, jännitys tai jännite ja vastus. Jotain perustavaa laatua piirien toimintaperiaatteiden ymmärtämiseksi.
Se on nimetty sen löytäjän, saksalaisen fyysikon mukaan George ohm. Hän pystyi havaitsemaan, että vakiolämpötilassa kiinteän lineaarisen vastuksen läpi kulkeva sähkövirta on suoraan verrannollinen sen yli syötettyyn jännitteeseen ja kääntäen verrannollinen vastukseen. Eli I = V / R.
Nämä kolme suuruutta kaavan mukaan ne voidaan ratkaista laskemaan jännite virta- ja vastusarvoja vastaan tai myös vastus annetun jännitteen ja virran funktiona. Nimittäin:
- I = V / R
- V = IR
- R = V / I
Koska I on piirin ampeereina ilmaistu virran voimakkuus, V jännite tai jännite voltteina ja R vastus ohmoina.
Mukaan ejemploKuvittele, että sinulla on lamppu, joka kuluttaa 3A ja toimii 20v: n jännitteellä. Voit laskea vastuksen, jota voit käyttää:
- R = V / I
- R = 20/3
- R≈6.6 Ω
Hyvin yksinkertainen, eikö?
Ohmin lain sovellukset
Las Ohmin lain sovelluksia Ne ovat rajoittamattomia, koska ne voivat soveltaa niitä lukuisiin laskelmiin ja laskentaongelmiin saadakseen osan niistä kolmesta suuruudesta, joita se liittyy piireihin. Vaikka piirit olisivatkin erittäin monimutkaisia, niitä voidaan yksinkertaistaa tämän lain soveltamiseksi ...
Sinun pitäisi tietää, että niitä on olemassa kaksi poikkeuksellista ehtoa Ohmin lain puitteissa, kun puhutaan piiristä, ja nämä ovat:
- Cortocircuito: tässä tapauksessa se tapahtuu, kun piirin kaksi raitaa tai komponenttia ovat kosketuksessa, kuten silloin, kun on olemassa elementti, joka on kosketuksessa kahden johtimen välillä. Tämä johtaa erittäin radikaaliin vaikutukseen, jossa virta on yhtä suuri kuin jännite ja päätyy palamaan tai vahingoittamaan komponentteja.
- Avoin rata: on, kun piiri keskeytetään joko tarkoituksella kytkimen avulla tai koska jokin johdin on katkaistu. Tässä tapauksessa, jos piiri havaittaisiin Ohmin lain näkökulmasta, voitaisiin varmistaa, että vastus on ääretön, joten se ei kykene johtamaan virtaa. Tässä tapauksessa se ei ole tuhoisaa piirin komponenteille, mutta se ei toimi avoimen piirin ajan.
teho
Vaikka Ohmin peruslaki ei sisällä suuruutta Sähkövoima, voidaan käyttää laskentaperusteena sähköpiireissä. Ja se, että sähköteho riippuu jännitteestä ja intensiteetistä (P = I · V), johon Ohmin laki itse voi auttaa laskemaan ...