Ohmsches Gesetz: alles was Sie wissen müssen

Wenn Sie in der Welt der Elektrizität und Elektronik anfangen, haben Sie sicherlich tausendmal das Berühmte gehört Ohm'sches Gesetz. Und das nicht umsonst, denn es ist ein Grundgesetz in diesem Bereich. Es ist überhaupt nicht kompliziert und wird normalerweise am Anfang gelernt, weil es so wichtig ist, obwohl es immer noch einige Anfänger gibt, die es nicht wissen.

In dieser Anleitung werden Sie lerne alles was du brauchst über dieses Ohmsche Gesetz, von dem, was es ist, bis zu den verschiedenen Formeln, die Sie lernen müssen, wie es verwendet werden kann Praktische Anwendungen, usw. Und um die Sache noch einfacher zu machen, werde ich einen viel intuitiveren Vergleich zwischen einem elektrischen System und einem Wasser- oder Hydrauliksystem anstellen ...

Vergleich mit einem Hydrauliksystem

Bevor Sie beginnen, möchte ich, dass Sie eine klare Vorstellung davon haben, wie ein elektrisches System funktioniert. Es kann kompliziert und viel abstrakter erscheinen als andere Systeme, wie z. B. ein hydraulisches System, bei dem eine Flüssigkeit durch verschiedene Rohre fließt. Aber was ist, wenn Sie eine Phantasieübung und stellen Sie sich vor, dass die Elektronen der Elektrizität Wasser sind? Vielleicht würde es Ihnen helfen, schnell und einfach zu verstehen, wie die Dinge wirklich funktionieren.

Dafür werde ich einen Vergleich machen zwischen ein elektrisches und ein hydraulisches System. Wenn Sie anfangen, es auf diese Weise zu visualisieren, wird es viel intuitiver:

• Leiter: Stellen Sie sich vor, es ist ein Wasserschlauch oder Schlauch.
• Isolator: Sie können sich ein Element vorstellen, das den Wasserfluss stoppt.
• Strom: Es ist nichts weiter als ein Elektronenfluss, der durch einen Leiter fließt. Sie können sich also vorstellen, dass ein Wasserfluss durch eine Röhre fließt.
• Spannung: Damit die Spannung durch einen Kreislauf fließt, muss zwischen zwei Punkten eine Potentialdifferenz bestehen. Es ist, als ob Sie eine Pegeldifferenz zwischen zwei Punkten benötigen, zwischen denen das Wasser fließen soll. Das heißt, Sie können sich die Spannung als den Druck des Wassers in einer Röhre vorstellen.
• Widerstand: Wie der Name schon sagt, ist es ein Widerstand gegen den Durchgang von Elektrizität, das heißt etwas, das sich ihm widersetzt. Stellen Sie sich vor, Sie legen einen Finger auf das Ende des Bewässerungsschlauchs in Ihrem Garten ... das erschwert es dem Strahl, herauszukommen und den Wasserdruck (die Spannung) zu erhöhen.
• Intensität: Die Intensität oder der Strom, der durch einen elektrischen Leiter fließt, kann der Wassermenge ähnlich sein, die durch eine Röhre fließt. Stellen Sie sich zum Beispiel vor, dass ein Röhrchen 1 "(geringere Intensität) ist und ein anderes 2" -Röhrchen (höhere Intensität) mit dieser Flüssigkeit gefüllt ist.

Dies könnte Sie auch zu der Annahme führen, dass Sie die vergleichen können Komponenten eléctricos mit Hydraulik:

• Eine Zelle, ein Akku oder ein Netzteil: Es kann wie ein Springbrunnen sein.
• Kondensator: kann als Wasserreservoir verstanden werden.
• Transistor, Relais, Schalter ...- Diese Steuergeräte können als Tippen verstanden werden, die Sie ein- und ausschalten können.
• Widerstand- Dies kann der Widerstand sein, den Sie ausüben, wenn Sie Ihren Finger auf das Ende eines Wasserschlauchs, einiger Gartenregler / Düsen usw. drücken.

Natürlich können Sie auch darüber nachdenken, was in diesem Abschnitt gesagt wurde, um zu erhalten andere Schlussfolgerungen. Zum Beispiel:

• Wenn Sie den Rohrabschnitt (Intensität) vergrößern, nimmt der Widerstand ab (siehe Ohmsches Gesetz -> I = V / R).
• Wenn Sie den Widerstand im Rohr erhöhen (Widerstand), tritt das Wasser bei gleicher Durchflussrate mit höherem Druck aus (siehe Ohmsches Gesetz -> V = IR).
• Und wenn Sie den Wasserdurchfluss (Intensität) oder den Druck (Spannung) erhöhen und den Strahl auf Sie richten, wird er mehr Schaden anrichten (gefährlicherer elektrischer Schlag).

Ich hoffe, dass Sie mit diesen Gleichnissen etwas besseres verstanden haben ...

Was ist das Ohmsche Gesetz?

La Ohm'sches Gesetz Es ist eine grundlegende Beziehung zwischen drei Grundgrößen, nämlich der Intensität des Stroms, der Spannung oder Spannung und dem Widerstand. Etwas Grundlegendes, um die Funktionsprinzipien von Schaltkreisen zu verstehen.

Es ist nach seinem Entdecker, dem deutschen Physiker, benannt Georg Ohm. Er konnte beobachten, dass bei einer konstanten Temperatur der durch einen festen linearen Widerstand fließende elektrische Strom direkt proportional zur an ihn angelegten Spannung und umgekehrt proportional zum Widerstand ist. Das heißt, I = V / R.

Diese drei Größen von die Formel Sie können gelöst werden, um die Spannung in Bezug auf die Intensitäts- und Widerstandswerte oder auch den Widerstand als Funktion der gegebenen Spannung und Intensität zu berechnen. Nämlich:

• I = V / R.
• V = IR
• R = V / I.

Als I ist die Stromstärke der Schaltung in Ampere ausgedrückt, V die Spannung oder Spannung in Volt und R der Widerstand in Ohm.

von ejemploStellen Sie sich vor, Sie haben eine Lampe, die 3A verbraucht und bei 20 V arbeitet. Um den Widerstand zu berechnen, können Sie Folgendes anwenden:

• R = V / I.
• R = 20/3
• R≈6.6 Ω

Sehr einfach, oder?

Ohmsche Gesetzesanwendungen

Die Ohmsche Gesetzesanwendungen Sie sind unbegrenzt und können auf eine Vielzahl von Berechnungen und Berechnungsproblemen angewendet werden, um einige der drei Größen zu erhalten, die sie in Schaltkreisen betreffen. Selbst wenn die Schaltungen äußerst komplex sind, können sie vereinfacht werden, um dieses Gesetz anzuwenden ...

Sie sollten wissen, dass sie existieren zwei außergewöhnliche Bedingungen innerhalb des Ohmschen Gesetzes, wenn über eine Schaltung gesprochen wird, und dies sind:

• Kurz: In diesem Fall, wenn zwei Spuren oder Komponenten des Stromkreises in Kontakt stehen, wie wenn sich ein Element zwischen zwei Leitern befindet. Dies führt zu einem sehr radikalen Effekt, bei dem der Strom der Spannung entspricht und die Komponenten verbrennt oder beschädigt.
• Offener Kreislauf: ist, wenn ein Stromkreis unterbrochen wird, entweder absichtlich mit einem Schalter oder weil ein Leiter unterbrochen wurde. In diesem Fall könnte, wenn die Schaltung aus der Perspektive des Ohmschen Gesetzes betrachtet würde, überprüft werden, dass es einen unendlichen Widerstand gibt, so dass sie keinen Strom leiten kann. In diesem Fall ist es nicht zerstörerisch für Schaltungskomponenten, funktioniert jedoch nicht für die Dauer des offenen Stromkreises.

Macht

Obwohl das grundlegende Ohmsche Gesetz nicht die Größe von enthält elektrische Energiekann als Grundlage für die Berechnung in Stromkreisen verwendet werden. Und es ist so, dass die elektrische Leistung von der Spannung und der Intensität (P = I · V) abhängt, was das Ohmsche Gesetz selbst zur Berechnung beitragen kann ...