Ako počinjete u svijetu električne energije i elektronike, sigurno ste čuli tisuću puta Ohmov zakon. A nije ni za manje, jer je to temeljni zakon na ovom području. 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 ćete vodiču naučite sve što vam treba o ovom Ohmovom zakonu, od onoga što jest, do različitih formula koje morate naučiti, kako se može koristiti Praktične aplikacijeitd. Da bi stvari bile još lakše, napravit ću puno intuitivniju usporedbu između električnog sustava i vodnog ili hidrauličkog sustava ...
Usporedba s hidrauličkim sustavom
Prije početka želio bih da imate jasnu ideju o tome kako funkcionira električni sustav. Može se činiti kompliciranim i mnogo apstraktnijim od ostalih sustava, poput hidrauličkog kod kojeg tekućina teče kroz različite cijevi. Ali što ako ste napravili a vježba mašte i zamislite da su elektroni električne energije voda? Možda bi vam pomoglo da na brz i osnovni način shvatite kako stvari stvarno funkcioniraju.
Zbog toga ću napraviti usporedbu između jedan električni i jedan hidraulički sustav. Ako ga počnete vizualizirati na ovaj način, bit će puno intuitivniji:
- Dirigent: zamislite da je to cijev za vodu ili crijevo.
- Izolacijski: Možete smisliti element koji zaustavlja protok vode.
- elektricitet: To je ništa drugo do protok elektrona koji putuje kroz vodič, pa biste ga mogli zamisliti kao protok vode kroz cijev.
- napon: da bi napon prolazio kroz krug, mora postojati potencijalna razlika između dviju točaka, to je kao da vam treba razlika u razini između dviju točaka između kojih želite da voda teče. Odnosno, napon možete zamisliti kao tlak vode u cijevi.
- Resistencia: Kao što mu samo ime govori, to je otpor prolasku električne energije, odnosno nešto što mu se suprotstavlja. Zamislite da stavite prst na kraj svog crijeva za zalijevanje vrta ... 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 2 ″ cijevi (većeg intenziteta) napunjene su ovom tekućinom.
To bi vas također moglo navesti na pomisao da možete usporediti električne komponente s hidraulikom:
- Ćelija, baterija ili napajanje: može biti poput vodene fontane.
- Kondenzator: može se shvatiti kao ležište vode.
- Tranzistor, relej, prekidač ...- Ovi upravljački uređaji mogu se shvatiti kao slavinu koju možete uključivati i isključivati.
- Resistencia- To može biti otpor koji pružate pritiskom prsta na kraj crijeva za vodu, neki vrtni regulatori / mlaznice itd.
Naravno, također možete razmisliti 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 tlakom pri istoj brzini protoka (vidi Ohmov zakon -> V = IR).
- A ako povećate protok (intenzitet) vode ili pritisak (napon) i usmjerite mlaz prema sebi, to će nanijeti veću štetu (opasniji električni udar).
Nadam se da ste s ovim sličicama shvatili nešto bolje ...
Što 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 prolazi kroz fiksni linearni otpor izravno proporcionalna naponu primijenjenom na njoj i obrnuto proporcionalna otporu. Odnosno, I = V / R.
Te tri veličine formula mogu se riješiti za izračunavanje napona prema vrijednosti struje i otpora, ili također otpora kao funkcije zadanog napona i struje. Naime:
- I = V / R
- V = IR
- R = V / I
Budući da sam I, trenutni intenzitet kruga izražen je u amperima, V napon ili napon izražen u voltima, a R otpor izražen u ohima.
Po 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?
Primjene Ohmovog zakona
Las Ohmove prijave Neograničeni su, jer ih mogu primijeniti na mnoštvo proračuna i računskih problema kako bi dobili neke od tri veličine koje se odnose u krugovima. Čak i kad su sklopovi izuzetno složeni, mogu se pojednostaviti kako bi se primijenila ovaj zakon ...
Trebali biste znati da oni postoje dva iznimna uvjeta u okviru Ohmovog zakona kada govorimo o krugu, a to su:
- Kratki spoj: u ovom slučaju to je kad su dvije staze ili dijelovi kruga u kontaktu, kao kad postoji element koji uspostavlja kontakt između dva vodiča. To rezultira vrlo radikalnim učinkom gdje je struja jednaka naponu i završava sagorijevanjem ili oštećivanjem komponenata.
- Otvoreni krug: je kad 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 provjeriti postoji li beskonačan otpor, pa nije sposoban provoditi struju. U ovom slučaju, to nije destruktivno za dijelove kruga, ali neće raditi dok traje otvoreni krug.
snaga
Iako osnovni Ohmov zakon ne uključuje veličinu električna energija, može se koristiti kao osnova za izračun u električnim krugovima. A to je da električna snaga ovisi o naponu i intenzitetu (P = I · V), nešto na što i sam Ohmov zakon može pomoći u izračunavanju ...