Nếu bạn đang bắt đầu tìm hiểu về thế giới điện và điện tử, chắc chắn bạn đã một lần nghe đến sự nổi tiếng Định luật Ohm. Và nó không phải là ít hơn, vì nó là một luật cơ bản trong lĩnh vực này. Nó không phức tạp chút nào, và nó thường được học ở phần đầu vì nó rất cần thiết, mặc dù vậy, vẫn có một số người mới bắt đầu chưa biết về nó.
Trong hướng dẫn này, bạn sẽ học mọi thứ bạn cần về Định luật Ôm này, từ nó là gì, đến các công thức khác nhau mà bạn phải học, cách nó có thể được sử dụng trong Ứng dụng thực tế, Vân vân. Và để mọi thứ trở nên dễ dàng hơn, tôi sẽ so sánh trực quan hơn nhiều giữa hệ thống điện và hệ thống nước hoặc thủy lực ...
So sánh với hệ thống thủy lực
Trước khi bắt đầu, tôi muốn bạn có một ý tưởng rõ ràng về cách thức hoạt động của một hệ thống điện. Nó có vẻ phức tạp và trừu tượng hơn nhiều so với các hệ thống khác, giống như một hệ thống thủy lực, nơi bạn có một chất lỏng chảy qua các ống khác nhau. Nhưng nếu bạn đã làm một bài tập trí tưởng tượng và tưởng tượng rằng các electron của điện là nước? Có thể nó sẽ giúp bạn hiểu một cách nhanh chóng và cơ bản về cách mọi thứ thực sự hoạt động.
Đối với điều này, tôi sẽ so sánh giữa một hệ thống điện và một hệ thống thủy lực. Nếu bạn bắt đầu hình dung nó theo cách này, nó sẽ trực quan hơn nhiều:
- Conductor: hãy tưởng tượng nó là một ống hoặc vòi nước.
- Cách điện: Bạn có thể nghĩ về một yếu tố ngăn dòng chảy của nước.
- Điện: Nó không khác gì một dòng electron di chuyển qua một vật dẫn, vì vậy bạn có thể hình dung nó giống như một dòng nước chảy qua một ống.
- Điện áp: để hiệu điện thế chạy qua một đoạn mạch cần có hiệu điện thế giữa hai điểm, giống như cần có hiệu điện thế giữa hai điểm mà ta muốn nước chảy. Đó là, bạn có thể tưởng tượng điện áp là áp suất của nước trong ống.
- Resistencia: Như tên gọi của nó, nó là một lực cản đối với sự truyền đi của dòng điện, tức là một thứ chống lại nó. Hãy tưởng tượng bạn đặt một ngón tay vào đầu vòi tưới vườn… điều đó sẽ khiến tia nước khó phun ra và làm tăng áp lực nước (hiệu điện thế).
- Cường độ: cường độ hoặc dòng điện đi qua một vật dẫn điện có thể tương tự như lượng nước đi qua một ống. Ví dụ, hãy tưởng tượng rằng một ống có kích thước 1 ″ (cường độ thấp hơn) và một ống khác là 2 ″ (cường độ cao hơn) được chứa đầy chất lỏng này.
Điều này cũng có thể khiến bạn nghĩ rằng bạn có thể so sánh thành phần eléctricos với thủy lực:
- Một tế bào, pin hoặc nguồn điện: nó có thể giống như một đài phun nước.
- Tụ điện: có thể hiểu là hồ chứa nước.
- Transistor, rơ le, công tắc ...- Các thiết bị điều khiển này có thể hiểu là một cái vòi là bạn có thể tắt mở.
- Resistencia- Đó có thể là lực cản bạn đặt khi bạn ấn ngón tay vào đầu vòi nước, một số thiết bị điều chỉnh vườn / vòi phun, v.v.
Tất nhiên, bạn cũng có thể suy nghĩ về những gì đã được nói trong phần này để nhận được kết luận khác. Ví dụ:
- Nếu bạn tăng tiết diện của ống (cường độ) thì điện trở sẽ giảm (xem Định luật Ôm -> I = V / R).
- Nếu bạn tăng lực cản trong đường ống (điện trở), nước đi ra với áp suất cao hơn với cùng tốc độ dòng chảy (xem Định luật Ôm -> V = IR).
- Và nếu bạn tăng dòng nước (cường độ) hoặc áp suất (hiệu điện thế) và hướng tia nước về phía bạn, nó sẽ gây ra nhiều sát thương hơn (nguy hiểm hơn là điện giật).
Tôi hy vọng rằng với những mô phỏng này, bạn đã hiểu được điều gì đó tốt hơn ...
Định luật Ohm là gì?
La Định luật Ohm Đó là mối quan hệ cơ bản giữa ba cường độ cơ bản là cường độ dòng điện, lực căng hoặc hiệu điện thế và điện trở. Một cái gì đó cơ bản để hiểu nguyên tắc hoạt động của mạch.
Nó được đặt tên theo người phát hiện ra nó, nhà vật lý học người Đức George ôm. Ông có thể quan sát thấy rằng ở nhiệt độ không đổi, cường độ dòng điện chạy qua một điện trở cố định tuyến tính tỷ lệ thuận với hiệu điện thế đặt trên nó và tỷ lệ nghịch với điện trở. Tức là, I = V / R.
Ba độ lớn của công thức chúng có thể được giải để tính toán điện áp theo các giá trị cường độ và điện trở, hoặc cũng có thể là điện trở như một hàm của điện áp và cường độ đã cho. Cụ thể:
- I = V / R
- V = IR
- R = V / I
Trong đó I là cường độ dòng điện của mạch được biểu thị bằng ampe, V là điện áp hoặc hiệu điện thế được biểu thị bằng vôn và R là điện trở được biểu thị bằng ôm.
qua ejemploHãy tưởng tượng rằng bạn có một bóng đèn tiêu thụ 3A và nó hoạt động ở 20v. Để tính toán điện trở, bạn có thể áp dụng:
- R = V / I
- R = 20/3
- R≈6.6 Ω
Rất đơn giản phải không?
Ứng dụng luật Ohm
các Ứng dụng Luật Ohm Chúng là không giới hạn, có thể áp dụng chúng cho vô số phép tính và các bài toán tính toán để thu được một số trong ba độ lớn mà nó liên quan trong mạch. Ngay cả khi các mạch cực kỳ phức tạp, chúng có thể được đơn giản hóa để áp dụng định luật này ...
Bạn nên biết rằng chúng tồn tại hai điều kiện đặc biệt trong Định luật Ôm khi nói về một mạch, và những điều này là:
- Ngắn mạch: trong trường hợp này là khi hai rãnh hoặc thành phần của mạch tiếp xúc với nhau, như khi có một phần tử tiếp xúc giữa hai dây dẫn. Điều đó dẫn đến một hiệu ứng rất triệt để trong đó dòng điện bằng điện áp và kết thúc đốt cháy hoặc làm hỏng các thành phần.
- Mạch hở: là khi một mạch điện bị ngắt, do cố ý sử dụng công tắc, hoặc do dây dẫn nào đó đã bị cắt. Trong trường hợp này, nếu quan sát mạch điện từ quan điểm của Định luật Ôm, có thể xác minh rằng có một điện trở vô hạn, vì vậy nó không có khả năng dẫn dòng điện. Trong trường hợp này, nó không phá hủy các thành phần mạch, nhưng nó sẽ không hoạt động trong thời gian mạch hở.
Năng
Mặc dù Định luật Ôm cơ bản không bao gồm độ lớn của điện, có thể được sử dụng làm cơ sở để tính toán nó trong các mạch điện. Và đó là công suất điện phụ thuộc vào điện áp và cường độ (P = I · V), điều mà bản thân Định luật Ôm có thể giúp tính toán ...