Εάν ξεκινάτε στον κόσμο της ηλεκτρικής ενέργειας και των ηλεκτρονικών, σίγουρα έχετε ακούσει χιλιάδες φορές το διάσημο Ο νόμος του Ωμ. Και δεν είναι λιγότερο, αφού είναι θεμελιώδης νόμος σε αυτόν τον τομέα. Δεν είναι καθόλου περίπλοκο και συνήθως μαθαίνεται στην αρχή λόγω του πόσο ουσιαστικής σημασίας είναι, παρόλα αυτά, εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένοι αρχάριοι που δεν το γνωρίζουν.
Σε αυτόν τον οδηγό θα το κάνετε μάθετε όλα όσα χρειάζεστε για αυτόν τον Νόμο του Ohm, από αυτό που είναι, έως τους διαφορετικούς τύπους που πρέπει να μάθετε, πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί Πρακτικές εφαρμογές, και τα λοιπά. Και για να κάνω τα πράγματα ακόμα πιο εύκολα, θα κάνω μια πολύ πιο διαισθητική σύγκριση μεταξύ ενός ηλεκτρικού συστήματος και ενός νερού ή υδραυλικού συστήματος ...
Σύγκριση με υδραυλικό σύστημα
Πριν ξεκινήσετε, θα ήθελα να έχετε μια σαφή ιδέα για το πώς λειτουργεί ένα ηλεκτρικό σύστημα. Μπορεί να φαίνεται περίπλοκο και πολύ πιο αφηρημένο από άλλα συστήματα, όπως ένα υδραυλικό, όπου έχετε ένα υγρό που διατρέχει διαφορετικούς σωλήνες. Αλλά τι γίνεται αν κάνατε ένα άσκηση φαντασίας και φανταστείτε ότι τα ηλεκτρόνια του ηλεκτρικού ρεύματος είναι νερό; Ίσως θα σας βοηθούσε να καταλάβετε με γρήγορο και βασικό τρόπο πώς λειτουργούν πραγματικά τα πράγματα.
Για αυτό θα κάνω μια σύγκριση μεταξύ ένα ηλεκτρικό και ένα υδραυλικό σύστημα. Εάν αρχίσετε να το απεικονίζετε με αυτόν τον τρόπο, θα είναι πολύ πιο διαισθητικό:
- Αγωγός: φανταστείτε ότι είναι ένας σωλήνας νερού ή ένας σωλήνας.
- Μονωτήρας: Μπορείτε να σκεφτείτε ένα στοιχείο που σταματά τη ροή του νερού.
- Electricidad: Δεν είναι τίποτα περισσότερο από μια ροή ηλεκτρονίων που ταξιδεύουν μέσω ενός αγωγού, οπότε θα μπορούσατε να το φανταστείτε ως ροή νερού μέσω ενός σωλήνα.
- Τάση: για την τάση να ρέει μέσω κυκλώματος πρέπει να υπάρχει μια πιθανή διαφορά μεταξύ δύο σημείων, είναι σαν να χρειάζεστε μια διαφορά στο επίπεδο μεταξύ δύο σημείων μεταξύ των οποίων θέλετε να ρέει το νερό. Δηλαδή, μπορείτε να φανταστείτε την τάση ως την πίεση του νερού σε ένα σωλήνα.
- Resistencia: Όπως υποδηλώνει το όνομά του, είναι μια αντίσταση στο πέρασμα του ηλεκτρικού ρεύματος, δηλαδή, κάτι που το αντιτίθεται. Φανταστείτε ότι βάζετε ένα δάχτυλο στο άκρο του εύκαμπτου σωλήνα ποτίσματος του κήπου σας ... που θα δυσκολεύει το τζετ να βγει και να αυξήσει την πίεση του νερού (τάση).
- Ενταση: η ένταση ή το ρεύμα που ταξιδεύει μέσω ενός ηλεκτρικού αγωγού μπορεί να είναι παρόμοια με την ποσότητα νερού που ταξιδεύει μέσω ενός σωλήνα. Για παράδειγμα, φανταστείτε ότι ένας σωλήνας είναι 1 ″ (χαμηλότερη ένταση) και ένας άλλος σωλήνας είναι 2 ″ (υψηλότερη ένταση) γεμίζουν με αυτό το υγρό.
Αυτό θα μπορούσε επίσης να σας οδηγήσει να σκεφτείτε ότι μπορείτε να συγκρίνετε το ηλεκτρικά εξαρτήματα με υδραυλικά:
- Ένα κελί, μπαταρία ή τροφοδοτικό: μπορεί να είναι σαν μια βρύση.
- Συμπυκνωτής: μπορεί να γίνει κατανοητό ως δεξαμενή νερού.
- Τρανζίστορ, ρελέ, διακόπτης ...- Αυτές οι συσκευές ελέγχου μπορούν να θεωρηθούν ως μια βρύση που μπορείτε να ενεργοποιήσετε και να απενεργοποιήσετε.
- Resistencia- Μπορεί να είναι η αντίσταση που βάζετε όταν πατάτε το δάχτυλό σας στο άκρο ενός σωλήνα νερού, ορισμένους ρυθμιστές κήπου / ακροφύσια κ.λπ.
Φυσικά, μπορείτε επίσης να σκεφτείτε τι έχει ειπωθεί σε αυτήν την ενότητα για να πάρετε άλλα συμπεράσματα. Για παράδειγμα:
- Εάν αυξήσετε το τμήμα του σωλήνα (ένταση) η αντίσταση θα μειωθεί (βλ. Νόμος του Ohm -> I = V / R).
- Εάν αυξήσετε την αντίσταση στο σωλήνα (αντίσταση), το νερό βγαίνει με υψηλότερη πίεση στον ίδιο ρυθμό ροής (βλ. Νόμος Ohm -> V = IR).
- Και αν αυξήσετε τη ροή του νερού (ένταση) ή την πίεση (τάση) και δείξετε τον πίδακα προς εσάς, θα προκαλέσει μεγαλύτερη ζημιά (πιο επικίνδυνο ηλεκτροπληξία).
Ελπίζω ότι με αυτές τις προσομοιώσεις έχετε καταλάβει κάτι καλύτερο ...
Τι είναι ο νόμος του Ohm;
La Ο νόμος του Ωμ Είναι μια θεμελιώδης σχέση μεταξύ τριών βασικών μεγεθών που είναι η ένταση του ρεύματος, η τάση ή η τάση και η αντίσταση. Κάτι θεμελιώδες για την κατανόηση των αρχών λειτουργίας των κυκλωμάτων.
Ονομάστηκε από τον ανακάλυψή του, τον Γερμανό φυσικό Τζορτζ Ωμ. Ήταν σε θέση να παρατηρήσει ότι σε σταθερή θερμοκρασία, το ηλεκτρικό ρεύμα που ρέει μέσω σταθερής γραμμικής αντίστασης είναι άμεσα ανάλογο με την τάση που εφαρμόζεται σε αυτήν και αντιστρόφως ανάλογη με την αντίσταση. Δηλαδή, I = V / R.
Αυτά τα τρία μεγέθη του ο τύπος μπορούν να επιλυθούν για τον υπολογισμό της τάσης σε σχέση με τις τιμές έντασης και αντίστασης, ή επίσης την αντίσταση ως συνάρτηση της δεδομένης τάσης και έντασης. Και συγκεκριμένα:
- I = V / R
- V = IR
- R = V / Ι
Όπου I είναι η τρέχουσα ένταση του κυκλώματος εκφρασμένη σε αμπέρ, V η τάση ή τάση εκφρασμένη σε βολτ και R η αντίσταση εκφρασμένη σε ohms.
Με παράδειγμαΦανταστείτε ότι έχετε μια λάμπα που καταναλώνει 3Α και λειτουργεί στα 20v. Για να υπολογίσετε την αντίσταση θα μπορούσατε να εφαρμόσετε:
- R = V / Ι
- R = 20/3
- R≈6.6 Ω
Πολύ απλό, σωστά;
Εφαρμογές νόμου του Ohm
ο Εφαρμογές νόμου του Ohm Είναι απεριόριστα, είναι σε θέση να τα εφαρμόσουν σε πληθώρα υπολογισμών και προβλημάτων υπολογισμού για να αποκτήσουν μερικά από τα τρία μεγέθη που σχετίζεται στα κυκλώματα. Ακόμα και όταν τα κυκλώματα είναι εξαιρετικά περίπλοκα, μπορούν να απλοποιηθούν προκειμένου να εφαρμοστεί αυτός ο νόμος ...
Πρέπει να ξέρετε ότι υπάρχουν δύο εξαιρετικές συνθήκες στο νόμο του Ohm όταν μιλάμε για ένα κύκλωμα και αυτά είναι:
- Βραχυκύκλωμα: σε αυτήν την περίπτωση είναι όταν δύο ίχνη ή εξαρτήματα του κυκλώματος βρίσκονται σε επαφή, όπως όταν υπάρχει ένα στοιχείο που κάνει επαφή μεταξύ δύο αγωγών. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα πολύ ριζικό αποτέλεσμα όπου το ρεύμα ισούται με την τάση και καταλήγει να καίει ή να καταστρέφει τα εξαρτήματα.
- Ανοικτό κύκλωμα: είναι όταν ένα κύκλωμα διακόπτεται, είτε σκόπιμα χρησιμοποιώντας διακόπτη, είτε επειδή έχει αφαιρεθεί κάποιος αγωγός. Σε αυτήν την περίπτωση, εάν το κύκλωμα παρατηρηθεί από την οπτική γωνία του Νόμου του Ohm, θα μπορούσε να επαληθευτεί ότι υπάρχει μια άπειρη αντίσταση, οπότε δεν είναι ικανό να μεταφέρει ρεύμα. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν είναι καταστροφικό για εξαρτήματα κυκλώματος, αλλά δεν θα λειτουργήσει για τη διάρκεια του ανοιχτού κυκλώματος.
Δύναμη
Αν και ο βασικός νόμος του Ohm δεν περιλαμβάνει το μέγεθος του ηλεκτρική ενέργεια, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως βάση για τον υπολογισμό του σε ηλεκτρικά κυκλώματα. Και είναι ότι η ηλεκτρική ισχύς εξαρτάται από την τάση και την ένταση (P = I · V), κάτι που ο ίδιος ο Νόμος του Ohm μπορεί να βοηθήσει στον υπολογισμό ...