Ako započinjete u svijetu električne energije i elektronike, sigurno ste čuli tisuću puta poznatijeg Ohmov zakon. A nije ni za manje, jer je to temeljni zakon u ovoj oblasti. Uopće nije komplicirano, a obično se nauči na početku zbog toga koliko je bitno, unatoč tome, još uvijek ima početnika koji to ne znaju.
U ovom vodiču ćete naučite sve što vam treba o ovom Ohmovom zakonu, od onoga što jeste, do različitih formula koje morate naučiti, kako se može koristiti Praktične primjeneitd. Da bi stvari bile još lakše, napravit ću mnogo intuitivniju usporedbu između električnog sustava i vodenog ili hidrauličkog sustava ...
Usporedba s hidrauličkim sustavom
Prije početka želio bih da imate jasnu ideju o tome kako funkcionira električni sistem. To može izgledati komplicirano i mnogo apstraktnije od ostalih sistema, poput hidrauličkog kod kojeg tečnost teče kroz različite cijevi. Ali šta ako jeste vježba mašte i zamislite da su elektroni električne energije voda? Možda bi vam pomoglo da na brz i osnovni način shvatite kako stvari zaista funkcioniraju.
Zbog toga ću napraviti poređenje između jedan električni i jedan hidraulični sistem. Ako to počnete vizualizirati na ovaj način, bit će mnogo intuitivnije:
- dirigent: zamislite da je to cijev za vodu ili crijevo.
- Izolacijski: Možete smisliti element koji zaustavlja protok vode.
- Električna energija: to nije ništa drugo nego protok elektrona koji prolazi kroz vodič, pa biste ga mogli zamisliti kao protok vode koji prolazi kroz cijev.
- Voltaje: da bi napon tekao kroz krug, mora postojati potencijalna razlika između dviju točaka, to je kao da vam treba razlika u nivou između dvije točke između kojih želite da voda teče. Odnosno, napon možete zamisliti kao pritisak vode u cijevi.
- Otpor: Kao što mu samo ime govori, to je otpor prolasku električne energije, odnosno nešto čemu se suprotstavlja. Zamislite da stavite prst na kraj crijeva za navodnjavanje u svom vrtu ... što će otežati mlaz izaći i povećati pritisak vode (napon).
- Intenzitet: intenzitet ili struja koja putuje kroz električni vodič može biti slična količini vode koja putuje kroz cijev. Na primjer, zamislite da je jedna cijev od 1 ″ (nižeg intenziteta), a druga cijev od 2 ″ (većeg intenziteta) napunjene ovom tekućinom.
To bi vas takođe moglo dovesti do razmišljanja da možete upoređivati električne komponente sa hidraulikom:
- Ćelija, baterija ili napajanje: može biti poput vodoskoka.
- Kondenzator: može se shvatiti kao rezervoar za vodu.
- Tranzistor, relej, prekidač ...- Ovi uređaji za upravljanje mogu se shvatiti kao slavina koju možete uključiti i isključiti.
- Otpor- To može biti otpor koji pružate pritiskom prsta na kraj crijeva za vodu, neki vrtni regulatori / mlaznice, itd.
Naravno, možete razmisliti i o onome što je rečeno u ovom odjeljku drugi zaključci. Na primjer:
- Ako povećate presjek cijevi (intenzitet), otpor će se smanjiti (vidi Ohmov zakon -> I = V / R).
- Ako povećate otpor u cijevi (otpor), voda izlazi s većim pritiskom pri istoj brzini protoka (vidi Ohmov zakon -> V = IR).
- A ako povećate protok vode (intenzitet) ili pritisak (napon) i usmjerite mlaz prema sebi, to će nanijeti veću štetu (opasniji električni udar).
Nadam se da ste sa ovim sličicama shvatili nešto bolje ...
Šta je Ohmov zakon?
La Ohmov zakon To je temeljna veza između tri osnovne veličine koje su intenzitet struje, napetost ili napon i otpor. Nešto temeljno za razumijevanje principa rada sklopova.
Ime je dobio po svom otkrivaču, njemačkom fizičaru george ohm. Mogao je primijetiti da je pri konstantnoj temperaturi električna struja koja teče kroz fiksni linearni otpor direktno proporcionalna naponu primijenjenom na njoj i obrnuto proporcionalna otporu. Odnosno, I = V / R.
Te tri veličine formula mogu se riješiti za izračunavanje napona s obzirom na vrijednosti intenziteta i otpora, ili također otpor u funkciji datog napona i intenziteta. Naime:
- I = V / R
- V = IR
- R = V / I
Budući da sam I trenutni intenzitet kruga izražen u amperima, V napon ili napon izražen u voltima, a R otpor izražen u ohima.
por ejemploZamislite da imate lampu koja troši 3A i koja radi na 20v. Da biste izračunali otpor možete primijeniti:
- R = V / I
- R = 20/3
- R≈6.6 Ω
Vrlo jednostavno, zar ne?
Ohmove prijave za zakon
u Ohmov zakon Oni su neograničeni, jer ih mogu primijeniti na mnoštvo proračuna i računskih problema kako bi dobili neke od tri veličine koje se odnose u krugovima. Čak i kada su krugovi izuzetno složeni, mogu se pojednostaviti kako bi se primijenila ova zakon ...
Treba znati da postoje dva izuzetna uslova u okviru Ohmovog zakona kada govorimo o krugu, a to su:
- Kratki spoj: u ovom slučaju to je kad su dvije staze ili komponente kruga u kontaktu, kao kad postoji element koji uspostavlja kontakt između dva vodiča. To rezultira vrlo radikalnim efektom gdje je struja jednaka naponu i na kraju sagorijeva ili oštećuje komponente.
- Prekinuti krug: je kada je krug prekinut, bilo namjerno pomoću prekidača, ili zato što je prekinut neki vodič. U ovom slučaju, ako bi se krug promatrao iz perspektive Ohmovog zakona, moglo bi se potvrditi da postoji beskonačan otpor, pa nije sposoban provoditi struju. U ovom slučaju, to nije destruktivno za komponente kruga, ali neće raditi dok traje prekid kruga.
Potencia
Iako osnovni Ohmov zakon ne uključuje veličinu električna energija, može se koristiti kao osnova za njegov proračun u električnim krugovima. A to je da električna snaga ovisi o naponu i intenzitetu (P = I · V), nešto na što sam Omov zakon može pomoći u izračunavanju ...