Legge di Ohm per la catena completa e per la sezione della catena: formule di scrittura, descrizione e spiegazione

Un elettricista professionista, un ingegnere elettronico specializzato non può aggirare la legge di Ohm nelle proprie attività, risolvendo tutti i problemi associati alla configurazione, messa a punto, riparazione di circuiti elettronici ed elettrici.

In realtà, tutti hanno bisogno di una comprensione di questa legge. Perché tutti nella vita di tutti i giorni hanno a che fare con l'elettricità.

E sebbene la legge del fisico tedesco Ohm sia prevista da un corso di scuola secondaria, in pratica non è sempre studiata in modo tempestivo. Pertanto, considereremo nel nostro materiale un argomento rilevante per la vita e tratteremo le opzioni per scrivere la formula.

Sezione separata e circuito elettrico completo

Considerando il circuito elettrico dal punto di vista dell'applicazione della legge di Ohm al circuito, si dovrebbero prendere in considerazione due possibili opzioni di calcolo: per una singola sezione e per un circuito a tutti gli effetti.

Calcolo della sezione corrente del circuito elettrico

La parte del circuito, di regola, è considerata parte del circuito, esclusa la sorgente di EMF, con una resistenza interna aggiuntiva.

Pertanto, la formula di calcolo, in questo caso, sembra semplice:

I = U / R,

Dove, rispettivamente:

• io - forza attuale;
• U - tensione applicata;
• R - resistenza.

L'interpretazione della formula è semplice: la corrente che scorre lungo una certa parte del circuito è proporzionale alla tensione ad essa applicata e la resistenza è inversamente proporzionale.

La cosiddetta "margherita" grafica, attraverso la quale viene presentata l'intera serie di variazioni delle formulazioni basate sulla legge di Ohm. Comodo strumento per riporre le tasche: settore “P” - formule di potenza; settore "U" - formule di tensione; settore "I" - formule attuali; settore "R" - formule di resistenza

Pertanto, la formula descrive chiaramente la dipendenza della corrente che scorre attraverso una sezione separata del circuito elettrico rispetto a determinati valori di tensione e resistenza.

È conveniente usare la formula, ad esempio, calcolando i parametri di resistenza, che devono essere saldati nel circuito se viene specificata la tensione con la corrente.

La legge di Ohm e due conseguenze che ogni elettricista professionista, ingegnere elettrico, ingegnere elettronico e chiunque abbia a che fare con il lavoro dei circuiti elettrici devono avere. Da sinistra a destra: 1 - rilevamento corrente; 2 - determinazione della resistenza; 3 - determinazione della tensione, dove I - intensità di corrente, U - tensione, R - resistenza

La figura sopra consentirà di determinare, ad esempio, la corrente che fluisce attraverso una resistenza di 10 ohm, a cui viene applicata una tensione di 12 volt. Sostituendo i valori, troviamo - I = 12/10 = 1,2 ampere.

Allo stesso modo, i compiti di trovare la resistenza (quando si conosce la corrente con la tensione) o la tensione (quando si conosce la tensione con la corrente) sono risolti.

Pertanto, è sempre possibile selezionare la tensione operativa richiesta, l'amperaggio richiesto e l'elemento resistivo ottimale.

La formula proposta da utilizzare non richiede di tenere conto dei parametri della sorgente di tensione. Tuttavia, un circuito contenente, ad esempio, una batteria verrà calcolato utilizzando una formula diversa. Nel diagramma: A - inclusione di un amperometro; V - inclusione del voltmetro.

A proposito, i fili di collegamento di qualsiasi circuito sono resistivi. L'entità del carico che devono sopportare è determinata dalla tensione.

Di conseguenza, sempre usando la legge di Ohm, diventa possibile selezionare accuratamente la sezione trasversale necessaria del conduttore, a seconda del materiale del nucleo.

Abbiamo istruzioni dettagliate sul sito web sezione del cavo dal potere e dalla corrente.

Opzione di calcolo per catena completa

Una catena completa è già il / i sito / i, nonché la fonte di EMF. Cioè, infatti, la resistenza interna della sorgente EMF viene aggiunta al componente resistivo esistente della sezione del circuito.

Pertanto, alcune modifiche alla formula precedente sono logiche:

I = U / (R + r)

Naturalmente, il valore della resistenza interna dell'EMF nella legge di Ohm per un circuito elettrico completo può essere considerato trascurabile, anche se per molti aspetti questo valore di resistenza dipende dalla struttura della sorgente di EMF.

Tuttavia, quando si calcolano circuiti elettronici complessi, circuiti elettrici con molti conduttori, la presenza di resistenza aggiuntiva è un fattore importante.

Per i calcoli in un circuito elettrico completo, viene sempre preso in considerazione il valore resistivo della sorgente EMF. Questo valore viene aggiunto alla resistenza del circuito elettrico stesso. Nel diagramma: I - flusso di corrente; R è l'elemento resistivo esterno; r è il fattore resistivo dell'EMF (fonte di energia)

Sia per la sezione del circuito che per il circuito completo, il momento naturale dovrebbe essere preso in considerazione: l'uso di una corrente costante o variabile.

Se i punti sopra indicati, caratteristici della legge di Ohm, fossero considerati dal punto di vista dell'uso della corrente continua, di conseguenza con la corrente alternata tutto appare un po 'diverso.

Considerazione della legge su una variabile

Il concetto di "resistenza" alle condizioni di passaggio della corrente alternata dovrebbe essere considerato più come il concetto di "impedenza". Questa è una combinazione del carico resistivo attivo (Ra) e del carico formato dalla resistenza reattiva (Rr).

Tali fenomeni sono causati dai parametri degli elementi induttivi e dalle leggi di commutazione applicate a un valore di tensione variabile - un valore di corrente sinusoidale.

Questo sembra essere il circuito equivalente di un circuito elettrico a corrente alternata per il calcolo usando formulazioni basate sui principi della legge di Ohm: R - componente resistivo; C è il componente capacitivo; L è il componente induttivo; EMF è una fonte di energia; Flusso di corrente I.

In altre parole, si ha l'effetto di far avanzare (ritardare) i valori di corrente dai valori di tensione, che è accompagnato dalla comparsa di capacità attive (resistive) e reattive (induttive o capacitive).

Il calcolo di tali fenomeni viene effettuato utilizzando la formula:

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

dove: Z - impedenza; R - carico attivo; X_L , X_C - carico induttivo e capacitivo; J - coefficiente.

Serie e collegamento in parallelo di elementi

Per gli elementi di un circuito elettrico (sezione del circuito), un momento caratteristico è una connessione in serie o parallela.

Di conseguenza, ogni tipo di connessione è accompagnata da una diversa natura del flusso di corrente e dell'alimentazione di tensione. A questo proposito, la legge di Ohm si applica anche in diversi modi, a seconda dell'opzione di inclusione di elementi.

Circuito di resistenza

In relazione a una connessione seriale (una sezione di un circuito con due componenti), viene utilizzata la seguente formula:

• I = i₁ = I₂ ;
• U = U₁ + U₂ ;
• R = R₁ + R₂

Questa formulazione dimostra chiaramente che, indipendentemente dal numero di componenti resistivi collegati in serie, la corrente che scorre nel circuito non cambia.

Collegamento di elementi resistivi nella sezione del circuito in serie tra loro. Per questa opzione, si applica la propria legge di calcolo. Nel diagramma: I, I1, I2 - flusso di corrente; R1, R2 - elementi resistivi; U, U1, U2 - tensione applicata

L'entità della tensione applicata ai componenti resistivi attivi del circuito è la somma del valore totale della sorgente emf.

La tensione su ogni singolo componente è uguale a: Ux = I * Rx.

La resistenza totale dovrebbe essere considerata come la somma dei valori nominali di tutti i componenti resistivi del circuito.

Circuito di elementi resistivi collegati in parallelo

Nel caso in cui vi sia una connessione parallela di componenti resistivi, la seguente formula è considerata giusta rispetto alla legge del fisico tedesco Ohm:

• I = i₁ + I₂ … ;
• U = U₁ = U₂ … ;
• 1 / R = 1 / R₁ + 1 / R₂ + …

Le opzioni per la compilazione di sezioni di circuito di tipo "misto" quando si utilizzano connessioni parallele e seriali non sono escluse.

La connessione di elementi resistivi nel circuito in parallelo tra loro. Per questa opzione, si applica la propria legge di calcolo. Nel diagramma: I, I1, I2 - flusso di corrente; R1, R2 - elementi resistivi; U è la tensione sommata; A, B - punti di entrata / uscita

Per tali opzioni, il calcolo viene solitamente eseguito mediante il calcolo iniziale della valutazione resistiva della connessione parallela. Quindi, il valore del resistore collegato in serie viene aggiunto al risultato.

Forme giuridiche integrali e differenziali

Tutti i punti precedenti con i calcoli sono applicabili alle condizioni in cui i conduttori di una struttura "omogenea" sono utilizzati nei circuiti elettrici.

Nel frattempo, in pratica, si deve spesso occuparsi della costruzione di un circuito in cui la struttura dei conduttori cambia in diverse aree. Ad esempio, vengono utilizzati fili di una sezione trasversale più grande o, al contrario, di fili più piccoli, realizzati sulla base di materiali diversi.

Per tenere conto di tali differenze, esiste una variazione della cosiddetta "legge integrale differenziale di Ohm". Per un conduttore infinitamente piccolo, il livello di densità attuale viene calcolato in base alla resistenza e alla conduttività.

Sotto il calcolo differenziale, viene presa la formula: J = ό * E

Per il calcolo integrale, rispettivamente, il testo: I * R = φ1 - φ2 + έ

Tuttavia, questi esempi sono piuttosto vicini alla scuola di matematica superiore e nella pratica attuale non viene effettivamente utilizzato un semplice elettricista.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Un'analisi dettagliata della legge di Ohm nel video qui sotto aiuterà a consolidare finalmente la conoscenza in questa direzione.

Una lezione video peculiare rafforza qualitativamente la presentazione scritta teorica:

Il lavoro di un elettricista o l'attività di un ingegnere elettronico è indissolubilmente legato ai momenti in cui devi davvero osservare la legge di Georg Ohm in azione. Queste sono alcune verità comuni che ogni professionista dovrebbe conoscere.

Non sono richieste conoscenze approfondite su questo tema: è sufficiente apprendere le tre principali varianti del testo da applicare con successo nella pratica.

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