Ak začínate vo svete elektriny a elektroniky, určite ste tú slávnu počuli už tisíckrát Ohmov zákon. A nie je to za nič, pretože ide o základný zákon v tejto oblasti. Nie je to nijako zložité a zvyčajne sa to na začiatku naučíte kvôli tomu, aké je to nevyhnutné, napriek tomu sa stále nájdu začiatočníci, ktorí to nevedia.
V tejto príručke budete naučte sa všetko, čo potrebujete o tomto Ohmovom zákone, od toho, čo to je, až po rôzne vzorce, ktoré sa musíte naučiť, ako sa dajú použiť Praktické aplikácie, atď. A aby to bolo ešte jednoduchšie, urobím oveľa intuitívnejšie porovnanie medzi elektrickým systémom a vodným alebo hydraulickým systémom ...
Porovnanie s hydraulickým systémom
Pred začatím by som bol rád, keby ste mali jasnú predstavu o tom, ako funguje elektrický systém. Môže sa to zdať komplikované a oveľa abstraktnejšie ako iné systémy, napríklad hydraulické, kde kvapalina preteká rôznymi rúrkami. Ale čo keby ste urobili a cvičenie predstavivosti a predstavte si, že elektróny elektriny sú voda? Možno by vám pomohla rýchlo a základne pochopiť, ako veci skutočne fungujú.
Z tohto dôvodu urobím porovnanie medzi jeden elektrický a jeden hydraulický systém. Ak to začnete vizualizovať týmto spôsobom, bude to oveľa intuitívnejšie:
- Dirigent: predstavte si, že ide o vodnú hadicu alebo hadicu.
- Izolačné: Môžete myslieť na prvok, ktorý zastaví tok vody.
- elektrina: nie je to nič iné ako tok elektrónov prechádzajúcich vodičom, takže by ste si to mohli predstaviť ako prúd vody prechádzajúci trubicou.
- napätie: na to, aby napätie mohlo pretekať obvodom, musí existovať potenciálny rozdiel medzi dvoma bodmi, je to, akoby ste potrebovali rozdiel v úrovni medzi dvoma bodmi, medzi ktorými chcete, aby voda pretekala. To znamená, že si napätie môžete predstaviť ako tlak vody v trubici.
- Odpor: Ako už jeho názov napovedá, ide o odolnosť voči prechodu elektriny, teda niečo, čo sa jej stavia proti. Predstavte si, že na záhradnej záhrade dáte prstom na koniec zavlažovacej hadice ... čo spôsobí, že tryska nebude môcť vyjsť a zvýši sa tlak vody (napätie).
- Intenzita: intenzita alebo prúd, ktorý prechádza elektrickým vodičom, môže byť podobný množstvu vody, ktoré prechádza trubicou. Napríklad si predstavte, že jedna trubica je 1 ″ (nižšia intenzita) a ďalšie 2 ″ trubice (vyššia intenzita) sú naplnené touto kvapalinou.
To by vás tiež mohlo viesť k myšlienke, že môžete porovnať elektrické komponenty s hydraulikou:
- Článok, batéria alebo napájací zdroj: môže to byť ako vodná fontána.
- Kondenzátor: možno chápať ako vodnú nádrž.
- Tranzistor, relé, spínač ...- Tieto ovládacie zariadenia možno chápať ako kohútik, ktorý môžete zapnúť a vypnúť.
- Odpor- Môže to byť odpor, ktorý kladiete, keď stlačíte prst na koniec vodnej hadice, niektoré záhradné regulátory / trysky atď.
Môžete sa samozrejme zamyslieť aj nad tým, čo bolo povedané v tejto časti ďalšie závery, Napríklad:
- Ak zvýšite prierez potrubia (intenzitu), odpor sa zníži (pozri Ohmov zákon -> I = V / R).
- Ak zvýšite odpor v potrubí (odpor), voda bude vychádzať s vyšším tlakom pri rovnakom prietoku (pozri Ohmov zákon -> V = IR).
- A ak zvýšite prietok vody (intenzitu) alebo tlak (napätie) a nasmerujete prúd na seba, spôsobí to väčšie škody (nebezpečnejší elektrický šok).
Dúfam, že s týmito podobenstvami ste pochopili niečo lepšie ...
Čo je Ohmov zákon?
La Ohmov zákon Je to základný vzťah medzi tromi základnými veličinami, ktorými sú intenzita prúdu, napätie alebo napätie a odpor. Niečo zásadné pre pochopenie princípov fungovania obvodov.
Je pomenovaná po svojom objaviteľovi, nemeckom fyzikovi george ohm. Bol schopný pozorovať, že pri konštantnej teplote je elektrický prúd, ktorý preteká pevným lineárnym odporom, priamo úmerný napätiu, ktoré je na ňu vedené, a nepriamo úmerný odporu. To znamená, že I = V / R.
Tieto tri veličiny vzorec dajú sa vyriešiť výpočtom napätia proti hodnotám prúdu a odporu, alebo tiež odporu ako funkcie daného napätia a prúdu. Menovite:
- I = V / R
- V = IR
- R = V / I
Je I prúdová intenzita obvodu vyjadrená v ampéroch, V napätie alebo napätie vyjadrené vo voltoch a R odpor vyjadrený v ohmoch.
Podľa ejemploPredstavte si, že máte lampu, ktorá spotrebuje 3 A a ktorá pracuje pri 20 V. Pre výpočet odporu môžete použiť:
- R = V / I
- R = 20/3
- R≈6.6 Ω
Veľmi jednoduché, však?
Aplikácie Ohmovho zákona
L Aplikácie Ohmovho zákona Sú neobmedzené a sú schopné aplikovať ich na množstvo výpočtov a výpočtových problémov, aby získali niektoré z troch veličín, s ktorými súvisia v obvodoch. Aj keď sú okruhy mimoriadne zložité, je možné ich v záujme uplatnenia tohto zákona zjednodušiť ...
Mali by ste vedieť, že existujú dve výnimočné podmienky v rámci Ohmovho zákona, keď hovoríme o okruhu, sú to:
- Skrat: v tomto prípade je to vtedy, keď sú dve vodiace dráhy alebo súčasti obvodu v kontakte, ako keď existuje prvok, ktorý vytvára kontakt medzi dvoma vodičmi. To vedie k veľmi radikálnemu efektu, keď sa prúd rovná napätiu a končí spálením alebo poškodením komponentov.
- Otvorený okruh: je, keď je obvod prerušený, buď úmyselne pomocou spínača, alebo preto, že bol prerušený niektorý vodič. V takom prípade, ak by bol obvod pozorovaný z pohľadu Ohmovho zákona, dalo by sa overiť, že existuje nekonečný odpor, takže nie je schopný viesť prúd. V takom prípade nie je ničivé pre komponenty obvodu, ale nebude to fungovať po dobu otvoreného obvodu.
Potencia
Aj keď základný Ohmov zákon nezahŕňa veľkosť elektrická energia, možno použiť ako základ pre jeho výpočet v elektrických obvodoch. Je to tak, že elektrická energia závisí od napätia a intenzity (P = I · V), čo môže pri výpočte pomôcť samotný Ohmov zákon ...