החוק של אוהם: כל מה שאתה צריך לדעת

החוק של אוהם, נורה

אם אתה מתחיל בעולם החשמל והאלקטרוניקה, בוודאי שמעת פי אלף את המפורסם חוק אוהם. וזה לא עבור פחות מכיוון שהוא חוק יסודי בתחום זה. זה בכלל לא מסובך, ובדרך כלל נלמד בהתחלה בגלל כמה זה חיוני, למרות זאת, עדיין ישנם מתחילים שלא מכירים זאת.

במדריך זה תרצו ללמוד כל מה שאתה צריך על חוק אוהם זה, ממה שהוא, ועד הנוסחאות השונות שאתה צריך ללמוד, כיצד ניתן להשתמש בו יישומים מעשיים, וכו. וכדי להקל על הדברים אערוך השוואה הרבה יותר אינטואיטיבית בין מערכת חשמל למערכת מים או הידראולית ...

השוואה עם מערכת הידראולית

השוואה למים לעומת חשמל

לפני תחילת העבודה הייתי רוצה שיהיה לך מושג ברור כיצד עובדת מערכת חשמל. זה יכול להיראות מסובך ומופשט הרבה יותר ממערכות אחרות, כמו מערכת הידראולית שבה נוזל זורם דרך צינורות שונים. אבל מה אם עשית א תרגיל דמיון ותאר לעצמך שהאלקטרונים של החשמל הם מים? אולי זה יעזור לך להבין בצורה מהירה ובסיסית איך הדברים באמת עובדים.

בשביל זה אני הולך להשוות בין מערכת חשמל ואחת הידראולית. אם תתחיל לדמיין את זה ככה זה יהיה הרבה יותר אינטואיטיבי:

  • מנצח: דמיין שזה צינור מים או צינור.
  • בידוד: אתה יכול לחשוב על אלמנט שעוצר את זרימת המים.
  • חשמל: זה לא יותר מאשר זרם אלקטרונים שעובר דרך מוליך, אז אתה יכול לדמיין את זה כזרם מים שעובר דרך צינור.
  • מתח: כדי שהמתח יזרום דרך מעגל צריך להיות הפרש פוטנציאלי בין שתי נקודות, זה כאילו שאתה צריך הבדל ברמה בין שתי נקודות שביניהן אתה רוצה שהמים יזרמו. כלומר, אתה יכול לדמיין את המתח כלחץ המים בצינור.
  • התנגדות: כפי ששמו מרמז, מדובר בהתנגדות למעבר חשמל, כלומר משהו שמתנגד לו. תאר לעצמך שאתה שם אצבע על קצה צינור ההשקיה בגינה שלך ... שיקשה על סילון החוצה ויגביר את לחץ המים (מתח).
  • עָצמָה: העוצמה או הזרם שעוברים דרך מוליך חשמלי יכולים להיות דומים לכמות המים שעוברת דרך צינור. לדוגמא, דמיין שצינור אחד הוא 1 ″ (עוצמה נמוכה יותר) וצינור אחר הוא 2 ″ (עוצמה גבוהה יותר) מלאים בנוזל זה.

זה יכול גם לגרום לך לחשוב שאתה יכול להשוות בין רכיבים חשמליים עם הידראוליקה:

  • תא, סוללה או ספק כוח: זה יכול להיות כמו מזרקת מים.
  • מַעֲבֶה: ניתן להבין כמאגר מים.
  • טרנזיסטור, ממסר, מתג ...: ניתן להבין את התקני הבקרה האלה כמו ברז שניתן להפעיל ולכבות.
  • התנגדות- זו יכולה להיות ההתנגדות שאתה מציב כשאתה לוחץ את האצבע על קצה צינור מים, כמה מווסתים / חרירי גינה וכו '.

כמובן, אתה יכול גם לשקף את מה שנאמר בסעיף זה כדי לקבל מסקנות אחרות. לדוגמה:

  • אם תגדיל את קטע הצינור (עוצמה) ההתנגדות תפחת (ראה חוק אוהם -> I = V / R).
  • אם מגדילים את ההתנגדות בצינור (התנגדות), המים יוצאים בלחץ גבוה יותר באותו קצב זרימה (ראה חוק אוהם -> V = IR).
  • ואם תגביר את זרימת המים (עוצמת) או את הלחץ (מתח) ותפנה את הסילון לעברך, זה יגרום נזק רב יותר (התחשמלות מסוכנת יותר).

אני מקווה שעם הדמיות האלה הבנתם משהו טוב יותר ...

מהו חוק אוהם?

נוסחאות חוק אוהם

La חוק אוהם זהו קשר מהותי בין שלושה גדלים בסיסיים שהם עוצמת הזרם, המתח או המתח וההתנגדות. משהו מהותי להבנת עקרונות ההפעלה של מעגלים.

הוא נקרא על שם מגלהו, הפיזיקאי הגרמני ג'ורג 'אוהם. הוא הצליח לראות כי בטמפרטורה קבועה, הזרם החשמלי הזורם דרך התנגדות ליניארית קבועה הוא פרופורציונלי ישירות למתח המופעל על פניו וביחס הפוך להתנגדות. כלומר אני = V / R.

שלושת הגדלים האלה של הנוסחה ניתן לפתור אותם כדי לחשב את המתח ביחס לערכי העוצמה וההתנגדות, או גם את ההתנגדות כפונקציה של המתח והעוצמה הנתונים. כלומר:

  • אני = V / R
  • V = IR
  • R = V / I

כאשר אני הוא עוצמת הזרם של המעגל המתבטאת באמפר, V המתח או המתח לידי ביטוי בוולט, ו- R ההתנגדות מבוטאת באום.

ידי ejemploדמיין שיש לך מנורה הצורכת 3A ושעובדת ב -20 וולט. כדי לחשב את ההתנגדות אתה יכול להחיל:

  • R = V / I
  • R = 20/3
  • R6.6 Ω

פשוט מאוד, נכון?

יישומי חוק אוהם

לאס יישומי חוק אוהם הם בלתי מוגבלים, ויכולים ליישם אותם על מספר רב של חישובים ובעיות חישוב כדי להשיג חלק משלושת הגדלים שהוא מתייחס למעגלים. גם כאשר המעגלים מורכבים ביותר, ניתן לפשט אותם על מנת להחיל את החוק הזה ...

עליכם לדעת שהם קיימים שני תנאים חריגים במסגרת חוק אוהם כשמדברים על מעגל, ואלה:

  • קצר: במקרה זה כאשר שני מסלולים או רכיבי המעגל נמצאים במגע, כמו שיש אלמנט שיוצר קשר בין שני מוליכים. התוצאה היא השפעה רדיקלית מאוד כאשר הזרם שווה למתח ובסופו של דבר שורף או פוגע ברכיבים.
  • מעגל פתוח: האם כאשר המעגל מופרע, באמצעות מכוון במתג, או משום שמוליך כלשהו נחתך. במקרה זה, אם המעגל נצפה מנקודת מבטו של חוק אוהם, ניתן היה לוודא שיש התנגדות אינסופית, ולכן הוא אינו מסוגל להוביל זרם. במקרה זה, זה לא הרסני לרכיבי המעגל, אבל זה לא יעבוד למשך המעגל הפתוח.

כוח

כוח

למרות שחוק אוהם הבסיסי אינו כולל את גודל חשמל, יכול לשמש בסיס לחישובו במעגלים חשמליים. וזה שההספק החשמלי תלוי במתח ובעוצמה (P = I · V), דבר שחוק אוהם עצמו יכול לעזור לו לחשב ...


תוכן המאמר עומד בעקרונותינו של אתיקה עריכתית. כדי לדווח על שגיאה לחץ כאן.

היה הראשון להגיב

השאירו את התגובה שלכם

כתובת הדוא"ל שלך לא תפורסם. שדות חובה מסומנים *

*

*

  1. אחראי לנתונים: מיגל אנחל גטון
  2. מטרת הנתונים: בקרת ספאם, ניהול תגובות.
  3. לגיטימציה: הסכמתך
  4. מסירת הנתונים: הנתונים לא יועברו לצדדים שלישיים אלא בהתחייבות חוקית.
  5. אחסון נתונים: מסד נתונים המתארח על ידי Occentus Networks (EU)
  6. זכויות: בכל עת תוכל להגביל, לשחזר ולמחוק את המידע שלך.