قانون اهم: هر آنچه لازم است بدانید

اگر در دنیای برق و الکترونیک شروع می کنید ، مطمئناً هزار بار معروف معروف را شنیده اید قانون اهم. و این برای کمتر نیست ، زیرا این یک قانون اساسی در این زمینه است. این به هیچ وجه پیچیده نیست و معمولاً در ابتدا به دلیل ضروری بودن آن آموخته می شود ، با وجود این ، هنوز هم برخی از مبتدیان آن را نمی دانند.

در این راهنما هر آنچه را که نیاز دارید یاد بگیرید در مورد این قانون اهم ، از آنچه که هست ، گرفته تا فرمولهای مختلفی که باید یاد بگیرید ، چگونه می توان در آن استفاده کرد کاربردهای عملی، و غیره. و برای ساده تر کردن کارها ، مقایسه بصری بیشتری بین یک سیستم الکتریکی و یک سیستم آب یا هیدرولیک انجام خواهم داد ...

مقایسه با سیستم هیدرولیک

قبل از شروع می خواهم شما ایده روشنی در مورد نحوه کار سیستم برق داشته باشید. به نظر می رسد این سیستم نسبت به سیستم های دیگر پیچیده و بسیار انتزاعی تر باشد ، مانند سیستم هیدرولیکی که مایع شما از لوله های مختلف جریان دارد. اما اگر شما یک کار انجام دهید ، چه می کنید ورزش تخیل و تصور کنید که الکترونهای برق آب هستند؟ شاید این به شما کمک کند تا به روشی سریع و اساسی نحوه کار واقعی را درک کنید.

برای این ، من قصد دارم مقایسه ای بین یک سیستم الکتریکی و یک سیستم هیدرولیک. اگر شروع به تجسم از این طریق کنید ، بسیار بصری تر خواهد بود:

• هادی: تصور کنید این یک لوله یا شلنگ آب است.
• عایق بندی: می توانید به عنصری فکر کنید که جریان آب را متوقف کند.
• برق: این چیزی نیست جز یک جریان الکترون که از طریق یک رسانا عبور می کند ، بنابراین شما می توانید آن را به عنوان جریان آب از طریق یک لوله تصور کنید.
• ولتاژ: برای اینکه ولتاژ از طریق مدار جریان یابد ، باید بین دو نقطه اختلاف پتانسیل وجود داشته باشد ، گویی به اختلاف سطح بین دو نقطه ای که می خواهید آب از آن جریان داشته باشد ، نیاز دارید. یعنی می توانید ولتاژ را به عنوان فشار آب درون یک لوله تصور کنید.
• مقاومت: همانطور که از نام آن پیداست ، این یک مقاومت در برابر عبور برق است ، یعنی چیزی که با آن مخالف است. تصور کنید که انگشت خود را در انتهای شلنگ آبیاری باغ خود قرار دهید ... این امر باعث می شود که خروج جت دشوار شود و فشار آب (ولتاژ) افزایش یابد.
• شدت: شدت یا جریانی که از طریق یک رسانای الکتریکی عبور می کند می تواند شبیه مقدار آب عبور از یک لوله باشد. به عنوان مثال ، تصور کنید که یک لوله 1 ″ (شدت کم) و لوله دیگر 2 (شدت بالاتر) با این مایع پر شده است.

این همچنین می تواند شما را به این فکر بیندازد که می توانید مقایسه کنید اجزای الکتریکی با هیدرولیک:

• یک سلول ، باتری یا منبع تغذیه: می تواند مانند چشمه آب باشد.
• کندانسور: می تواند به عنوان مخزن آب قابل درک باشد.
• ترانزیستور ، رله ، سوئیچ ...- این دستگاه های کنترل را می توان به عنوان یک شیر آب درک کرد که می توانید آن را خاموش و روشن کنید.
• مقاومت- این می تواند مقاومتی باشد که شما هنگام فشار انگشت خود بر روی انتهای شلنگ آب ، برخی از تنظیم کننده های باغ / نازل و غیره ایجاد می کنید.

البته می توانید در مورد آنچه در این بخش گفته شده تأمل کنید تا بدست آورید نتیجه گیری دیگر. به عنوان مثال:

• اگر مقطع لوله را افزایش دهید (شدت آن) مقاومت کاهش می یابد (به قانون اهم مراجعه کنید -> I = V / R).
• اگر مقاومت در لوله را افزایش دهید (مقاومت) ، آب با فشار بالاتر با همان سرعت جریان خارج می شود (نگاه کنید به قانون اهم -> V = IR).
• و اگر جریان آب (شدت) یا فشار (ولتاژ) را افزایش دهید و جت را به سمت خود قرار دهید ، آسیب بیشتری خواهد دید (شوک الکتریکی خطرناک تر).

امیدوارم با این تشبیهات چیز بهتری درک کرده باشید ...

قانون اهم چیست؟

La قانون اهم این یک رابطه اساسی بین سه بزرگی اساسی است که عبارتند از شدت جریان ، کشش یا ولتاژ و مقاومت. چیزی اساسی برای درک اصول کار مدارها.

این نام به نام کاشف آن ، فیزیکدان آلمانی است جورج اوم. وی توانست مشاهده کند که در یک درجه حرارت ثابت ، جریان الکتریکی که از طریق یک مقاومت خطی ثابت عبور می کند ، مستقیماً با ولتاژ اعمال شده در آن متناسب و با عکس متناسب با مقاومت است. یعنی من = V / R

این سه بزرگی فرمول آنها می توانند برای محاسبه ولتاژ با توجه به شدت و مقاومت ، یا همچنین مقاومت به عنوان تابعی از ولتاژ و شدت داده شده ، حل شوند. برای مثال:

• I = V / R
• V = IR
• R = V / I

I بودن شدت جریان مدار بیان شده در آمپر ، V ولتاژ یا ولتاژ بیان شده در ولت و R مقاومت بیان شده در اهم است.

توسط ejemploتصور کنید شما یک لامپ دارید که 3A مصرف می کند و با ولتاژ 20 ولت کار می کند. برای محاسبه مقاومت می توانید اعمال کنید:

• R = V / I
• R = 20/3
• R≈6.6 Ω

خیلی ساده ، درسته؟

برنامه های قانون اهم

این برنامه های قانون اهم آنها نامحدود هستند ، قادر به استفاده از آنها در بسیاری از محاسبات و مشکلات محاسبه برای به دست آوردن برخی از سه بزرگی که در مدارهای مربوط می شود. حتی وقتی مدارها بسیار پیچیده هستند ، می توان برای اعمال این قانون ساده کرد ...

باید بدانید که آنها وجود دارند دو شرط استثنایی در قانون اهم هنگام صحبت در مورد مدار ، و این موارد عبارتند از:

• مدار کوتاه: در این حالت زمانی است که دو مسیر یا م componentsلفه مدار در تماس هستند ، مانند عنصری که در تماس بین دو هادی است. این منجر به یک اثر بسیار رادیکال می شود که در آن جریان ولتاژ برابر باشد و در نهایت باعث سوختن یا آسیب رساندن به اجزا شود.
• مدار باز: وقتی مدار قطع می شود ، یا عمداً از یک سوئیچ استفاده می شود ، یا به دلیل اینکه مقداری هادی قطع شده است. در این حالت ، اگر مدار از نظر قانون اهم مشاهده شود ، می توان تأیید کرد که یک مقاومت بی نهایت وجود دارد ، بنابراین توانایی هدایت جریان را ندارد. در این حالت ، برای اجزای مدار مخرب نیست ، اما برای مدت زمان مدار باز کار نخواهد کرد.

پتانسیل

اگرچه قانون اساسی اهم شامل بزرگی نیروی الکتریکی، می تواند به عنوان مبنایی برای محاسبه آن در مدارهای الکتریکی استفاده شود. و این است که قدرت الکتریکی به ولتاژ و شدت (P = I · V) بستگی دارد ، چیزی که قانون اهم می تواند به آن کمک کند تا محاسبه شود ...