Batas ng Ohm para sa isang kumpletong chain at para sa isang seksyon ng isang chain: mga opsyon para sa pagsulat ng formula, paglalarawan at paliwanag

Walang paraan para sa isang propesyonal na electrician o electronics specialist na lampasan ang batas ng Ohm sa kanyang sariling mga aktibidad, paglutas ng anumang mga problema na nauugnay sa pag-setup, pagsasaayos, at pagkumpuni ng mga electronic at electrical circuit.

Sa totoo lang, kailangang maunawaan ng lahat ang batas na ito. Dahil lahat ay kailangang harapin ang kuryente sa pang-araw-araw na buhay.

At kahit na ang batas ng German physicist na si Ohm ay ibinigay para sa kurikulum ng sekondaryang paaralan, sa pagsasagawa, hindi ito palaging pinag-aaralan sa isang napapanahong paraan. Samakatuwid, sa aming materyal ay isasaalang-alang namin ang isang nauugnay na paksa para sa buhay at maunawaan ang mga pagpipilian para sa pagsulat ng formula.

Isang seksyon at kumpletong electrical circuit

Isinasaalang-alang ang isang de-koryenteng circuit mula sa punto ng view ng paglalapat ng batas ng Ohm sa isang circuit, dalawang posibleng mga pagpipilian sa pagkalkula ay dapat tandaan: para sa isang hiwalay na seksyon at para sa isang ganap na circuit.

Pagkalkula ng kasalukuyang ng isang seksyon ng electrical circuit

Ang isang seksyon ng isang de-koryenteng circuit, bilang panuntunan, ay itinuturing na bahagi ng circuit na hindi kasama ang pinagmulan ng EMF, bilang may karagdagang panloob na pagtutol.

Samakatuwid, ang formula ng pagkalkula, sa kasong ito, ay mukhang simple:

Ako = U/R,

Kung saan, ayon sa pagkakabanggit:

• ako - kasalukuyang lakas;
• U - inilapat na boltahe;
• R - paglaban.

Ang interpretasyon ng formula ay simple - ang kasalukuyang dumadaloy sa isang tiyak na seksyon ng circuit ay proporsyonal sa boltahe na inilapat dito, at ang paglaban ay inversely proporsyonal.

Ang tinatawag na graphic na "daisy", kung saan ipinakita ang buong hanay ng mga pagkakaiba-iba ng mga pormulasyon batay sa batas ng Ohm. Maginhawang tool para sa imbakan ng bulsa: sektor "P" - mga formula ng kapangyarihan; sektor "U" - mga formula ng boltahe; sektor "I" - kasalukuyang mga formula; sektor "R" - mga formula ng paglaban

Kaya, malinaw na inilalarawan ng formula ang pag-asa ng kasalukuyang daloy sa isang hiwalay na seksyon ng electrical circuit na may kaugnayan sa ilang mga halaga ng boltahe at paglaban.

Ang formula ay maginhawang gamitin, halimbawa, kapag kinakalkula ang mga parameter ng paglaban na kailangang ibenta sa circuit kung ang boltahe at kasalukuyang ay ibinigay.

Batas ng Ohm at dalawang kahihinatnan na dapat malaman ng bawat propesyonal na electromechanical engineer, electrical engineer, electronics engineer at sinumang kasangkot sa pagpapatakbo ng mga electrical circuit. Mula kaliwa hanggang kanan: 1 - kasalukuyang pagpapasiya; 2 - pagpapasiya ng paglaban; 3 - kahulugan ng boltahe, kung saan ako - kasalukuyang, U - boltahe, R - paglaban

Ang figure sa itaas ay makakatulong na matukoy, halimbawa, ang kasalukuyang dumadaloy sa isang 10-ohm resistance kung saan inilalapat ang isang boltahe ng 12 volts. Ang pagpapalit ng mga halaga, nakita namin - I = 12 / 10 = 1.2 amperes.

Ang mga problema sa paghahanap ng paglaban (kapag alam ang kasalukuyang at boltahe) o boltahe (kapag alam ang boltahe at kasalukuyang) ay malulutas sa katulad na paraan.

Kaya, maaari mong palaging piliin ang kinakailangang operating boltahe, ang kinakailangang kasalukuyang lakas at ang pinakamainam na elemento ng resistive.

Ang formula na iminungkahing gamitin ay hindi nangangailangan ng pagsasaalang-alang sa mga parameter ng pinagmumulan ng boltahe.Gayunpaman, ang isang circuit na naglalaman, halimbawa, isang baterya, ay kakalkulahin gamit ang ibang formula. Sa diagram: A - paglipat sa ammeter; V – buksan ang voltmeter.

Sa pamamagitan ng paraan, ang pagkonekta ng mga wire ng anumang circuit ay mga resistensya. Ang dami ng load na kailangan nilang pasanin ay tinutukoy ng boltahe.

Alinsunod dito, muli gamit ang batas ng Ohm, nagiging posible na tumpak na piliin ang kinakailangang cross-section ng conductor, depende sa pangunahing materyal.

Mayroon kaming mga detalyadong tagubilin sa aming website pagkalkula ng cross-section ng cable sa mga tuntunin ng kapangyarihan at kasalukuyang.

Opsyon sa pagkalkula para sa isang kumpletong chain

Ang isang kumpletong circuit ay binubuo ng isang seksyon (mga seksyon), pati na rin ang isang mapagkukunan ng EMF. Iyon ay, sa katunayan, ang panloob na paglaban ng pinagmulan ng EMF ay idinagdag sa umiiral na resistive component ng seksyon ng circuit.

Samakatuwid, lohikal na bahagyang baguhin ang formula sa itaas:

I = U / (R + r)

Siyempre, ang halaga ng panloob na paglaban ng EMF sa batas ng Ohm para sa isang kumpletong de-koryenteng circuit ay maaaring ituring na bale-wala, bagaman ang halaga ng paglaban na ito ay higit sa lahat ay nakasalalay sa istraktura ng pinagmulan ng EMF.

Gayunpaman, kapag kinakalkula ang mga kumplikadong electronic circuit, mga de-koryenteng circuit na may maraming conductor, ang pagkakaroon ng karagdagang pagtutol ay isang mahalagang kadahilanan.

Para sa mga kalkulasyon sa ilalim ng mga kondisyon ng isang kumpletong de-koryenteng circuit, ang resistive na halaga ng pinagmulan ng EMF ay palaging isinasaalang-alang. Ang halaga na ito ay summed sa resistive resistance ng electrical circuit mismo. Sa diagram: I - kasalukuyang daloy; R—panlabas na resistive na elemento; r ay ang resistive factor ng EMF (pinagmulan ng enerhiya)

Parehong para sa isang seksyon ng isang circuit at para sa isang kumpletong circuit, ang natural na sandali ay dapat isaalang-alang - ang paggamit ng pare-pareho o variable na kasalukuyang.

Kung ang mga puntos na nabanggit sa itaas, katangian ng batas ng Ohm, ay isinasaalang-alang mula sa punto ng view ng paggamit ng direktang kasalukuyang, naaayon sa alternating kasalukuyang ang lahat ay mukhang medyo naiiba.

Pagsasaalang-alang ng epekto ng batas sa isang variable na dami

Ang konsepto ng "paglaban" sa mga kondisyon ng pagpasa ng alternating current ay dapat isaalang-alang na mas katulad ng konsepto ng "impedance". Ito ay tumutukoy sa kumbinasyon ng isang resistive load (Ra) at isang reactive resistor load (Rr).

Ang ganitong mga phenomena ay sanhi ng mga parameter ng mga inductive na elemento at ang mga batas ng paglipat na may kaugnayan sa isang variable na halaga ng boltahe - isang sinusoidal kasalukuyang halaga.

Ito ang katumbas na circuit ng isang alternating current electrical circuit para sa pagkalkula gamit ang mga formulations batay sa mga prinsipyo ng batas ng Ohm: R - resistive component; Ang C ay ang capacitive component; L-inductive component; Ang EMF ay isang mapagkukunan ng enerhiya; I - kasalukuyang daloy

Sa madaling salita, mayroong isang epekto ng kasalukuyang mga halaga na humahantong (lag) mula sa mga halaga ng boltahe, na sinamahan ng hitsura ng aktibo (resistive) at reaktibo (inductive o capacitive) na mga kapangyarihan.

Ang ganitong mga phenomena ay kinakalkula gamit ang formula:

Z=U/I o Z = R + J * (X_L -X_C)

saan: Z - impedance; R - aktibong pagkarga; X_L , X_C – inductive at capacitive load; J - koepisyent.

Serial at parallel na koneksyon ng mga elemento

Para sa mga elemento ng isang de-koryenteng circuit (seksyon ng isang circuit), ang isang katangian na punto ay isang serial o parallel na koneksyon.

Alinsunod dito, ang bawat uri ng koneksyon ay sinamahan ng ibang pattern ng kasalukuyang daloy at supply ng boltahe.Sa pagsasaalang-alang na ito, ang batas ng Ohm ay inilapat din nang iba, depende sa opsyon ng pagsasama ng mga elemento.

Circuit ng mga elemento ng resistive na konektado sa serye

May kaugnayan sa isang serye na koneksyon (isang seksyon ng isang circuit na may dalawang bahagi), ang sumusunod na pagbabalangkas ay ginagamit:

• ako = ako₁ = ako₂ ;
• U = U₁ +U₂ ;
• R = R₁ + R₂

Ang pagbabalangkas na ito ay malinaw na nagpapakita na, anuman ang bilang ng mga resistive na bahagi na konektado sa serye, ang kasalukuyang dumadaloy sa isang seksyon ng circuit ay hindi nagbabago sa halaga.

Koneksyon ng mga resistive na elemento sa isang seksyon ng circuit sa serye sa isa't isa. Ang pagpipiliang ito ay may sariling batas sa pagkalkula. Sa diagram: I, I1, I2 - kasalukuyang daloy; R1, R2 - mga elemento ng resistive; U, U1, U2 - inilapat na boltahe

Ang magnitude ng boltahe na inilapat sa epektibong resistive na bahagi ng circuit ay ang kabuuan at kabuuan ng halaga ng pinagmumulan ng emf.

Sa kasong ito, ang boltahe sa bawat indibidwal na bahagi ay katumbas ng: Ux = I * Rx.

Ang kabuuang pagtutol ay dapat isaalang-alang ang kabuuan ng mga halaga ng lahat ng resistive na sangkap sa circuit.

Circuit ng parallel connected resistive elements

Sa kaso kung mayroong magkatulad na koneksyon ng mga resistive na sangkap, ang sumusunod na pagbabalangkas ay itinuturing na patas na may kaugnayan sa batas ng German physicist na Ohm:

• ako = ako₁ +Ako₂ … ;
• U = U₁ = U₂ … ;
• 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …

Ang mga opsyon para sa paglikha ng mga seksyon ng circuit ng isang "mixed" na uri, kapag ang parallel at serial na koneksyon ay ginagamit, ay hindi ibinubukod.

Koneksyon ng mga resistive na elemento sa isang seksyon ng isang circuit na kahanay sa isa't isa. Para sa opsyong ito, ibang batas sa pagkalkula ang inilalapat. Sa diagram: I, I1, I2 - kasalukuyang daloy; R1, R2 - mga elemento ng resistive; Ang U ay ang ibinigay na boltahe; A, B - entry/exit point

Para sa mga naturang opsyon, ang pagkalkula ay karaniwang isinasagawa sa pamamagitan ng paunang pagkalkula ng resistive rating ng parallel na koneksyon. Pagkatapos ang halaga ng risistor na konektado sa serye ay idinagdag sa resulta na nakuha.

Integral at differential forms ng batas

Ang lahat ng mga punto sa itaas na may mga kalkulasyon ay naaangkop sa mga kundisyon kapag ang mga conductor ng, wika nga, "homogeneous" na istraktura ay ginagamit sa mga de-koryenteng circuit.

Samantala, sa pagsasagawa, madalas na kailangang harapin ng isa ang pagtatayo ng mga eskematiko, kung saan nagbabago ang istraktura ng mga konduktor sa iba't ibang mga seksyon. Halimbawa, ang mga wire ng isang mas malaking cross-section o, sa kabaligtaran, isang mas maliit, na ginawa mula sa iba't ibang mga materyales, ay ginagamit.

Upang isaalang-alang ang gayong mga pagkakaiba, mayroong isang pagkakaiba-iba ng tinatawag na "differential-integral na batas ng Ohm." Para sa isang infinitesimal conductor, ang kasalukuyang antas ng density ay kinakalkula depende sa boltahe at halaga ng conductivity.

Ang sumusunod na formula ay ginagamit para sa pagkalkula ng kaugalian: J = ό * E

Para sa integral na pagkalkula, nang naaayon, ang pagbabalangkas ay: I * R = φ1 – φ2 + έ

Gayunpaman, ang mga halimbawang ito ay mas malapit sa paaralan ng mas mataas na matematika at hindi aktwal na ginagamit sa tunay na kasanayan ng isang simpleng electrician.

Mga konklusyon at kapaki-pakinabang na video sa paksa

Ang isang detalyadong pagsusuri ng batas ng Ohm sa video sa ibaba ay makakatulong upang tuluyang pagsamahin ang kaalaman sa direksyong ito.

Ang isang natatanging aralin sa video ay may husay na nagpapatibay sa teoretikal na nakasulat na presentasyon:

Ang gawain ng isang electrician o ang aktibidad ng isang electronics engineer ay integral na konektado sa mga sandali kung kailan kailangan talagang sundin ang batas ni Georg Ohm sa pagkilos. Ito ang ilang uri ng mga katotohanan na dapat malaman ng bawat propesyonal.

Hindi kinakailangan ang malawak na kaalaman sa isyung ito - sapat na upang matutunan ang tatlong pangunahing pagkakaiba-iba ng mga salita upang matagumpay na mailapat ito sa pagsasanay.

Gusto mo bang dagdagan ang materyal sa itaas ng mahahalagang komento o ipahayag ang iyong opinyon? Mangyaring sumulat ng mga komento sa bloke sa ibaba ng artikulo. Kung mayroon kang anumang mga katanungan, huwag mag-atubiling magtanong sa aming mga eksperto.