欧姆定律:您需要知道的一切

欧姆定律,灯泡

如果您是进入电气和电子世界,那么您肯定已经听过著名的一千遍了 欧姆定律。 它不是少之又少,因为它是该领域的基本法则。 它一点也不复杂,并且通常因为它的重要性而在开始时就已经学会了,尽管如此,仍然有一些初学者不了解它。

在本指南中,您将 学习您需要的一切 关于欧姆定律,从它的本质到您必须学习的不同公式,它如何用于 实际应用, 等等。 为了使事情变得更加简单,我将在电气系统与水或液压系统之间进行更加直观的比较...

与液压系统比较

水与电的比较

在开始之前,我希望您对电气系统的工作方式有一个清晰的了解。 它看起来比其他系统复杂,而且比其他系统抽象得多,例如液压系统,使液体流过不同的管道。 但是,如果您做了一个 想象力练习 并想象电的电子是水? 也许它可以帮助您以一种快速,基本的方式了解事情的真正运作方式。

为此,我将进行比较 一电一液压系统。 如果您开始以这种方式可视化它,它将更加直观:

  • 导体:想象它是水管或软管。
  • 绝缘层:您可以想到阻止水流的元素。
  • ELECTRICIDAD:无非是电子流过导体,所以您可以将其想象为水流过电子管。
  • Voltaje:要使流经电路的电压在两点之间需要电位差,就好像您希望在两点之间要流水的水平差一样。 也就是说,您可以将电压想象为管中水的压力。
  • 电阻:顾名思义,它是对电力通过的一种抵抗,也就是与之相对的某种抵抗。 想象一下,您将手指放在花园中灌溉软管的末端上……这将使喷头难以伸出来并增加水压(电压)。
  • 强度:流过电导体的强度或电流可以类似于流过管子的水量。 例如,假设一个管子的压力为1英寸(强度较低),而另一根管子的2英寸(强度较高)则充满了这种液体。

这也可能导致您认为您可以比较 电气元件 带液压系统:

  • 电池,电池或电源:它可以像喷泉一样。
  • 冷凝器:可以理解为蓄水池。
  • 晶体管,继电器,开关...-这些控制设备可以理解为可以打开和关闭的水龙头。
  • 电阻-这可能是您将手指按在水管,某些花园调节器/喷嘴等的末端时产生的阻力。

当然,您也可以考虑一下本节中所说的内容,以获取 其他结论。 例如:

  • 如果增加管道的截面(强度),阻力将减小(请参阅欧姆定律-> I = V / R)。
  • 如果增加管道中的阻力(阻力),则水以相同的流速以较高的压力流出(请参阅欧姆定律-> V = IR)。
  • 而且,如果您增加水流(强度)或压力(电压)并将喷射流指向您,则会造成更大的损害(更危险的电击)。

我希望借助这些比喻,您能更好地理解...

什么是欧姆定律?

欧姆定律公式

La 欧姆定律 它是电流强度,张力或电压和电阻的三个基本量值之间的基本关系。 了解电路工作原理的基本知识。

它以发现者德国物理学家的名字命名 乔治·欧姆。 他能够观察到,在恒定温度下,流过固定线性电阻的电流与施加在其上的电压成正比,而与电阻成反比。 也就是说,我= V /R。

这三个量级的 公式 可以解决这些问题,以针对电流和电阻值计算电压,或者根据给定电压和电流计算电阻。 即:

  • I = V / R
  • V =红外
  • R = V / I

I是电路的电流强度(以安培表示),V是电压或以伏特表示的电压,R是电阻(以欧姆表示)。

通过 例子想象一下,您有一盏消耗3A电流并在20v电压下工作的灯。 要计算阻力,您可以应用:

  • R = V / I
  • R = 20/3
  • R6.6 Ω

很简单,对吧?

欧姆定律的应用

欧姆定律应用 它们是无限的,能够将它们应用于多种计算和计算问题,以获得电路中与之相关的三个量级中的一些。 即使电路非常复杂,也可以简化它们以应用该法则...

你应该知道他们存在 两个特殊条件 在欧姆定律中讨论电路时,这些是:

  • 短路:在这种情况下,就是电路的两个走线或组件处于接触状态,就像有一个元件在两个导体之间形成接触时一样。 这会产生非常激进的效果,其中电流等于电压,并最终烧毁或损坏组件。
  • 开路:是指有意使用开关或由于某些导体被切断而中断电路时。 在这种情况下,如果从欧姆定律的角度观察电路,则可以证明存在无限大的电阻,因此它不能传导电流。 在这种情况下,它不会破坏电路组件,但在断路期间不会起作用。

功率

动力

虽然基本欧姆定律不包括 电力可以用作在电路中进行计算的基础。 正是因为电功率取决于电压和强度(P = I·V),欧姆定律本身可以帮助计算...


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