Si estàs començant en el món de l'electricitat i l'electrònica, segur que has escoltat mil vegades la famosa Llei d'Ohm. I no és per menys, ja que és una llei fonamental en aquest àmbit. No és gens complicada, i se sol aprendre a l'començament per l'essencial que és, tot i això, encara hi ha alguns principiants que la desconeixen.
En aquesta guia podràs aprendre tot el necessari sobre aquesta Llei d'Ohm, des què és, fins a les diferents fórmules que has d'aprendre, com es pot usar en aplicacions pràctiques, Etc. I per facilitar encara més les coses faré una comparativa molt més intuïtiva entre un sistema elèctric i un d'aigua o hidràulic ...
Comparativa amb un sistema hidràulic
Abans de començar m'agradaria que tinguessis una idea clara de com funciona un sistema elèctric. Pot semblar una mica complicat i molt més abstracte que altres sistemes, com un hidràulic on tens un líquid fluint per diferents tubs. Però, i si fessis un exercici d'imaginació i imaginases que els electrons de l'electricitat són aigua? Pot ser ajudaria a comprendre d'una forma ràpida i bàsica com funcionen realment les coses.
Per això et vaig a fer una comparativa entre un sistema elèctric i un hidràulic. Si el comences a visualitzar d'aquesta manera serà molt més intuïtiu:
- Conductor: Imagina que és un tub o mànega d'aigua.
- aïllant: Pots pensar en un element que aturi el flux d'aigua.
- electricitat: No és més que un flux d'electrons recorrent un conductor, de manera que podries imaginar com un flux d'aigua recorrent un tub.
- voltatge: Perquè flueixi el voltatge o tensió per un circuit es necessita que hi hagi una diferència de potencial entre dos punts, és com si necessitessis un desnivell entre dos punts entre els que vols que flueixi l'aigua. És a dir, pots imaginar el voltatge com la pressió de l'aigua d'un tub.
- Resistència: Com el seu propi nom indica és una resistència a el pas d'electricitat, és a dir, una cosa que s'oposa. Imagina que poses un dit a la punta de la mànega de reg del teu jardí ... això dificultarà que el raig surti i augmentarà la pressió de l'aigua (voltatge).
- intensitat: La intensitat o corrent que viatja per un conductor elèctric es pot assemblar a la quantitat d'aigua que viatja per un tub. Per exemple, imagina que un tub és d'1 "(menor intensitat) i un altre tub de 2" (major intensitat) van plens d'aquest líquid.
Això també et podria portar a pensar que pots comparar els components elèctrics amb hidràulics:
- Una pila, bateria o font d'alimentació: Pot ser com una font d'aigua.
- condensador: Es pot entendre com un dipòsit d'aigua.
- Transistor, relé, interruptor ...: Aquests dispositius de control es poden entendre com una aixeta que pots obrir i tancar.
- Resistència: Pot ser la resistència que poses quan pressiones el dit sobre l'extrem d'una mànega d'aigua, alguns reguladors / filtres per jardí, etc.
Per descomptat, també pots reflexionar sobre el que s'ha dit en aquest apartat per treure altres conclusions. Per exemple:
- Si augmentes la secció de la canonada (intensitat) baixarà la resistència (vegeu Llei d'Ohm -> I = V / R).
- Si augmentes la resistència a la canonada (resistència), l'aigua surt amb més pressió a igual cabal (vegeu Llei d'Ohm -> V = I · R).
- I que si augmentes el cabal d'aigua (intensitat) o la pressió (voltatge) i apuntes el doll cap a tu, farà més mal (descàrrega elèctrica més perillosa).
Espero que amb aquests símils ho hagis comprès una mica millor ...
Què és la Llei d'Ohm?
La Llei d'Ohm és una relació fonamental entre tres magnituds bàsiques que són la intensitat de corrent, la tensió o voltatge, i la resistència. Una cosa fonamental per entendre els principis de funcionament dels circuits.
Es diu així gràcies al seu descobridor, el físic alemany George Ohm. Ell va poder observar que a una temperatura constant, el corrent elèctric que fluïa a través d'una resistència lineal fixa és directament proporcional a l'voltatge aplicat a través d'ella i inversament proporcional a la resistència. És a dir, I = V / R.
Aquestes tres magnituds de la fórmula es poden aclarir per calcular el voltatge respecte als valors d'intensitat i resistència, o també la resistència en funció de l'voltatge i la intensitat donades. És a dir:
- I = V / R
- V = I · R
- R = V / I
Sent I la intensitat de corrent de l'circuit expressada en amperes, V el voltatge o tensió expressat en volts, i R la resistència expressada en ohms.
Per EXEMPLE, Imagina que tens un llum que consumeix 3A i que funciona a 20v. Per calcular la resistència podries aplicar:
- R = V / I
- R = 20/3
- R≈6.6 Ω
Molt senzill, oi?
Aplicacions de la Llei d'Ohm
Els aplicacions de la Llei d'Ohm són il·limitades, podent-les aplicar a multitud de càlculs i problemes de càlcul per obtenir algunes de les tres magnituds que relaciona en circuits. Fins i tot quan els circuits són extremadament complexos, es poden anar simplificant per poder aplicar aquesta llei ...
Has de saber que existeixen dues condicions excepcionals dins de la Llei d'Ohm quan es parla d'un circuit, i aquestes són:
- Cortocircuït: En aquest cas és quan dues pistes o components de l'circuit estan en contacte, com quan hi ha un element que està fent contacte entre dos conductors. Això dóna lloc a un efecte molt radical on el corrent s'iguala a el voltatge i acaba cremant o danyant els components.
- circuit obert: És quan un circuit s'interromp, ja sigui intencionadament usant un interruptor, o perquè algun conductor s'ha tallat. En aquest cas, si es observés el circuit des de la perspectiva de la Llei d'Ohm es podria comprovar que hi ha una resistència infinita, pel que no és capaç de conduir corrent. En aquest cas, no és destructiu per als components de l'circuit, però no funcionarà mentre duri el circuit obert.
potència
Tot i que la Llei d'Ohm bàsica no inclou la magnitud la potència elèctrica, Es pot usar com a base per al seu càlcul en circuits elèctrics. I és que la potència elèctrica depèn de l'voltatge i de la intensitat (P = I · V), cosa a la que la mateixa Llei d'Ohm pot ajudar a calcular ...