Penggunaan hukum Ohm dalam amalan

Saya ingin mula menerangkan prinsip kerja salah satu undang-undang asas kejuruteraan elektrik dengan alegori — menunjukkan karikatur kecil 1 daripada tiga orang bernama "Voltage U," "Rintangan R," dan "Semasa I."

Ia menunjukkan bahawa «Tok» cuba merangkak melalui pengecutan dalam paip, yang «Rintangan» tekun mengetatkan. Pada masa yang sama «Voltan» membuat usaha maksimum yang mungkin untuk lulus, tekan «Semasa».

Lukisan ini adalah peringatan tentang itu elektrik Adakah pergerakan teratur zarah bercas dalam medium tertentu. Pergerakan mereka adalah mungkin di bawah pengaruh tenaga luaran yang digunakan, yang mencipta perbezaan potensi - voltan. Daya dalaman wayar dan elemen litar mengurangkan magnitud arus, menahan pergerakannya.

Pertimbangkan rajah mudah 2 yang menerangkan operasi hukum Ohm bagi bahagian litar arus terus.

Sebagai sumber voltan U kami gunakan bateri, yang kita sambungkan kepada rintangan R dengan wayar pendek dan pada masa yang sama pada titik A dan B.Andaikan wayar tidak menjejaskan nilai arus I melalui perintang R.

Formula (1) menyatakan hubungan antara rintangan (ohms), voltan (volt) dan arus (amp). Mereka memanggilnya Hukum Ohm untuk keratan litar… Bulatan formula memudahkan untuk diingati dan digunakan untuk menyatakan mana-mana parameter konstituen U, R atau I (U berada di atas sempang dan R dan I di bawah).

Jika anda perlu menentukan salah satu daripadanya, kemudian tutupnya secara mental dan bekerjasama dengan dua yang lain, melakukan operasi aritmetik. Apabila nilai berada pada satu baris, kami mendarabkannya. Dan jika mereka terletak pada tahap yang berbeza, kami melakukan pembahagian bahagian atas ke bawah.

Hubungan ini ditunjukkan dalam formula 2 dan 3 dalam Rajah 3 di bawah.

Dalam litar ini, ammeter digunakan untuk mengukur arus, yang disambungkan secara bersiri dengan beban R, dan voltan ialah voltmeter yang disambungkan selari dengan titik 1 dan 2 perintang. Dengan mengambil kira ciri reka bentuk peranti, katakan bahawa ammeter tidak menjejaskan arus dalam litar, dan voltmeter tidak menjejaskan voltan.

Penentuan rintangan oleh hukum Ohm

Menggunakan bacaan peranti (U = 12 V, I = 2.5 A), anda boleh menggunakan formula 1 untuk menentukan nilai rintangan R = 12 / 2.5 = 4.8 Ohm.

Dalam amalan, prinsip ini termasuk dalam operasi alat pengukur - ohmmeter, yang menentukan rintangan aktif pelbagai peranti elektrik.Oleh kerana ia boleh dikonfigurasikan untuk mengukur julat nilai yang berbeza, ia masing-masing dibahagikan kepada mikroohm dan miliohm, beroperasi dengan rintangan rendah, dan tera-, hygo-, dan megohm- mengukur nilai yang sangat besar.

Untuk keadaan kerja tertentu, ia dihasilkan:

• mudah alih;

• perisai;

• model makmal.

Prinsip operasi ohmmeter

Peranti magnetoelektrik biasanya digunakan untuk membuat pengukuran, walaupun peranti elektronik (analog dan digital) baru-baru ini telah diperkenalkan secara meluas.

Ohmmeter sistem magnetoelektrik menggunakan penghad arus R yang hanya melepasi miliamp dan kepala pengukur sensitif (miliammeter) melaluinya. Ia bertindak balas kepada aliran arus kecil melalui peranti disebabkan oleh interaksi dua medan elektromagnet dari magnet kekal N-S dan medan yang dicipta oleh arus yang melalui penggulungan gegelung 1 dengan spring konduktif 2.

Hasil daripada interaksi daya medan magnet, anak panah peranti menyimpang dari sudut tertentu. Skala pada kepala serta-merta lulus dalam ohm untuk operasi yang lebih mudah. Dalam kes ini, ungkapan rintangan semasa mengikut formula 3 digunakan.

Ohmmeter mesti mengekalkan voltan bekalan yang stabil daripada bateri untuk memastikan ukuran yang tepat. Untuk tujuan ini, penentukuran digunakan menggunakan perintang pengawal selia tambahan R reg. Dengan bantuannya, sebelum permulaan pengukuran, bekalan voltan berlebihan dari sumber adalah terhad kepada litar, nilai normal yang stabil dan stabil ditetapkan.

Penentuan voltan mengikut hukum Ohm

Apabila bekerja dengan litar elektrik, ada kalanya perlu untuk menentukan penurunan voltan pada elemen, sebagai contoh, perintang, tetapi rintangannya, yang biasanya ditandakan pada kotak, dan arus yang melaluinya diketahui. Untuk melakukan ini, anda tidak perlu menyambungkan voltmeter, tetapi sudah cukup untuk menggunakan pengiraan mengikut formula 2.

Dalam kes kami, untuk Rajah 3, kami membuat pengiraan: U = 2.5 4.8 = 12 V.

Penentuan arus mengikut hukum Ohm

Kes ini diterangkan oleh formula 3. Ia digunakan untuk mengira beban dalam litar elektrik, pilih keratan rentas wayar, kabel, fius atau pemutus litar.

Dalam contoh kami, pengiraan kelihatan seperti ini: I = 12 / 4.8 = 2.5 A.

Pembedahan pintasan

Kaedah dalam kejuruteraan elektrik ini digunakan untuk melumpuhkan operasi elemen tertentu litar tanpa membukanya. Untuk melakukan ini, litar pintas terminal input dan output (dalam Rajah 1 dan 2) dengan wayar ke perintang yang tidak perlu - keluarkannya.

Akibatnya, arus litar memilih laluan kurang rintangan melalui shunt dan naik secara mendadak, dan voltan elemen shunt turun kepada sifar.

Litar pintas

Mod ini ialah kes pintasan khas dan biasanya ditunjukkan dalam rajah di atas apabila litar pintas dipasang pada terminal output sumber. Apabila ini berlaku, arus tinggi yang sangat berbahaya tercipta yang boleh mengejutkan orang ramai dan membakar peralatan elektrik yang tidak dilindungi.

Perlindungan digunakan untuk memerangi kerosakan yang tidak disengajakan dalam rangkaian elektrik. Ia ditetapkan kepada tetapan sedemikian yang tidak mengganggu pengendalian litar dalam mod biasa.Mereka memotong kuasa hanya sekiranya berlaku kecemasan.

Sebagai contoh, jika kanak-kanak secara tidak sengaja memasang wayar ke soket isi rumah, maka suis automatik yang dikonfigurasikan dengan betul pada papan pintu masuk apartmen akan segera mematikan kuasa.

Semua yang diterangkan di atas merujuk kepada undang-undang Ohm untuk bahagian litar DC, bukan litar lengkap yang mungkin terdapat banyak lagi proses. Kita mesti membayangkan bahawa ini hanyalah sebahagian kecil daripada aplikasinya dalam kejuruteraan elektrik.

Corak yang dikenal pasti oleh saintis terkenal Georg Simon Ohm antara arus, voltan dan rintangan diterangkan dengan cara yang berbeza dalam persekitaran dan litar AC yang berbeza: fasa tunggal dan tiga fasa.

Berikut ialah formula asas yang menyatakan nisbah parameter elektrik dalam konduktor logam.

Formula yang lebih kompleks untuk melaksanakan pengiraan undang-undang Ohm khas dalam amalan.

Seperti yang anda dapat lihat, penyelidikan yang dijalankan oleh saintis cemerlang Georg Simon Ohm adalah sangat penting walaupun dalam masa kita yang pesat membangun kejuruteraan elektrik dan automasi.