Undang-undang Ohm untuk rantai lengkap dan untuk bahagian rantai: formula penulisan, penerangan dan penjelasan

Juruelektrik profesional, jurutera elektronik pakar tidak dapat mengatasi undang-undang Ohm dalam aktivitinya sendiri, menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan penyediaan, penalaan, memperbaiki litar elektronik dan elektrik.

Sebenarnya, setiap orang memerlukan pemahaman mengenai undang-undang ini. Kerana setiap orang dalam kehidupan seharian harus berurusan dengan elektrik.

Dan walaupun undang-undang ahli fizik Jerman Ohm diperuntukkan oleh kursus sekolah menengah, dalam praktiknya ia tidak selalu dipelajari tepat pada waktunya. Oleh itu, kami akan mempertimbangkan dalam bahan kami topik seperti yang relevan untuk kehidupan dan kami akan menangani pilihan untuk menulis formula.

Bahagian berasingan dan litar elektrik lengkap

Mengingat litar elektrik dari sudut penerapan undang-undang Ohm ke litar, dua pilihan pengiraan yang mungkin harus diperhatikan: untuk satu bahagian dan untuk litar penuh.

Pengiraan bahagian arus litar elektrik

Bahagian litar, sebagai peraturan, dianggap sebagai bahagian litar, tidak termasuk sumber EMF, kerana mempunyai rintangan dalaman tambahan.

Oleh itu, formula pengiraan, dalam kes ini, kelihatan mudah:

I = U / R,

Di mana, masing-masing:

• Saya - kekuatan semasa;
• U - voltan terpakai;
• R - rintangan.

Tafsiran formula mudah - arus yang mengalir di bahagian tertentu litar berkadar dengan voltan yang dikenakan padanya, dan rintangan berkadar songsang.

Grafik yang disebut "daisy", di mana keseluruhan variasi formulasi berdasarkan undang-undang Ohm disajikan. Alat yang sesuai untuk penyimpanan poket: sektor "P" - formula kuasa; sektor "U" - formula voltan; sektor "I" - formula semasa; sektor "R" - formula rintangan

Oleh itu, formula menerangkan dengan jelas pergantungan arus yang mengalir melalui bahagian berasingan litar elektrik berbanding dengan nilai voltan dan rintangan tertentu.

Lebih mudah menggunakan formula, misalnya, mengira parameter rintangan, yang mesti disolder ke dalam litar jika voltan dengan arus ditentukan.

Undang-undang Ohm dan dua akibat yang mesti ada pada setiap juruelektrik profesional, jurutera elektrik, jurutera elektronik, dan sesiapa sahaja yang berkaitan dengan kerja litar elektrik. Dari kiri ke kanan: 1 - pengesanan semasa; 2 - penentuan rintangan; 3 - penentuan voltan, di mana I - kekuatan semasa, voltan U, rintangan -

Angka di atas akan membantu menentukan, misalnya, arus yang mengalir melalui rintangan 10-ohm, di mana voltan 12 volt digunakan. Menggantikan nilai, kita dapati - I = 12/10 = 1.2 ampere.

Begitu juga, tugas mencari rintangan (semasa arus dengan voltan diketahui) atau voltan (ketika voltan dengan arus diketahui) diselesaikan.

Oleh itu, selalu dapat memilih voltan operasi yang diperlukan, ampere yang diperlukan dan elemen perintang yang optimum.

Rumus yang dicadangkan untuk digunakan tidak memerlukan mengambil kira parameter sumber voltan. Walau bagaimanapun, litar yang mengandungi, misalnya, bateri akan dikira menggunakan formula yang berbeza. Dalam rajah: A - kemasukan ammeter; V - kemasukan voltmeter.

Ngomong-ngomong, wayar penyambung litar mana-mana adalah rintangan. Besarnya beban yang harus ditanggung ditentukan oleh voltan.

Oleh itu, sekali lagi menggunakan undang-undang Ohm, menjadi mungkin untuk memilih keratan rentas konduktor yang diperlukan dengan tepat, bergantung pada bahan inti.

Kami mempunyai arahan terperinci di laman web keratan rentas kabel oleh kuasa dan arus.

Pilihan Pengiraan untuk Rantai Penuh

Rangkaian lengkap sudah menjadi laman web, dan juga sumber EMF. Sebenarnya, rintangan dalaman sumber EMF ditambahkan pada komponen resistif yang ada pada bahagian litar.

Oleh itu, beberapa perubahan pada formula di atas adalah logik:

I = U / (R + r)

Sudah tentu, nilai rintangan dalaman EMF dalam undang-undang Ohm untuk litar elektrik lengkap dapat dianggap tidak dapat diabaikan, walaupun dalam banyak aspek nilai rintangan ini bergantung pada struktur sumber EMF.

Walau bagaimanapun, semasa mengira litar elektronik kompleks, litar elektrik dengan banyak konduktor, kehadiran rintangan tambahan adalah faktor penting.

Untuk pengiraan dalam litar elektrik penuh, nilai rintangan sumber EMF selalu diambil kira. Nilai ini ditambah kepada rintangan litar elektrik itu sendiri. Dalam rajah: I - aliran semasa; R adalah unsur perintang luaran; r adalah faktor penentangan EMF (sumber tenaga)

Untuk bahagian litar dan litar lengkap, momen semula jadi harus diambil kira - penggunaan arus tetap atau berubah-ubah.

Sekiranya titik-titik yang dinyatakan di atas, ciri undang-undang Ohm, dipertimbangkan dari sudut penggunaan arus searah, sesuai dengan arus bolak semuanya kelihatan sedikit berbeza.

Pertimbangan undang-undang kepada pemboleh ubah

Konsep "rintangan" terhadap keadaan laluan arus ulang-alik harus dipertimbangkan lebih sebagai konsep "impedans". Ini adalah gabungan beban resistif aktif (Ra) dan beban yang dibentuk oleh perintang reaktif (Rr).

Fenomena seperti itu disebabkan oleh parameter elemen induktif dan undang-undang beralih seperti yang diterapkan pada nilai voltan berubah - nilai arus sinusoidal.

Ini seolah-olah litar setara litar elektrik arus bolak untuk pengiraan menggunakan formulasi berdasarkan prinsip-prinsip hukum Ohm: R - komponen resistif; C adalah komponen kapasitif; L adalah komponen induktif; EMF adalah sumber tenaga; Aliran I-semasa

Dengan kata lain, terdapat kesan memajukan (ketinggalan) nilai arus dari nilai voltan, yang disertai dengan penampilan kapasiti aktif (resistif) dan reaktif (induktif atau kapasitif).

Pengiraan fenomena tersebut dilakukan dengan menggunakan formula:

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

di mana: Z - impedans; R - beban aktif; X_L , X_C - beban induktif dan kapasitif; J - pekali.

Sambungan unsur dan siri selari

Untuk elemen litar elektrik (bahagian litar), momen ciri adalah sambungan siri atau selari.

Oleh itu, setiap jenis sambungan disertakan dengan sifat aliran arus dan voltan yang berbeza. Dalam hal ini, undang-undang Ohm juga berlaku dengan cara yang berbeza, bergantung pada pilihan untuk memasukkan elemen.

Litar Perintang

Berkaitan dengan sambungan bersiri (bahagian litar dengan dua komponen), formula berikut digunakan:

• Saya = i₁ = Saya₂ ;
• U = U₁ + U₂ ;
• R = R₁ + R₂

Rumusan ini dengan jelas menunjukkan bahawa, tanpa mengira jumlah komponen resistif yang dihubungkan secara bersiri, arus yang mengalir dalam litar tidak berubah.

Sambungan unsur perintang di bahagian litar secara bersiri antara satu sama lain. Untuk pilihan ini, undang-undang pengiraannya sendiri terpakai. Dalam rajah: I, I1, I2 - aliran semasa; R1, R2 - unsur perintang; U, U1, U2 - voltan terpakai

Besarnya voltan yang dikenakan pada komponen resistif aktif litar adalah jumlah nilai keseluruhan sumber emf.

Voltan pada setiap komponen sama dengan: Ux = I * Rx.

Keseluruhan rintangan harus dianggap sebagai jumlah penilaian semua komponen resistif litar.

Litar elemen perintang yang bersambung selari

Sekiranya terdapat sambungan komponen resistif yang selari, formula berikut dianggap adil berkenaan dengan undang-undang ahli fizik Jerman Ohm:

• Saya = i₁ + Saya₂ … ;
• U = U₁ = U₂ … ;
• 1 / R = 1 / R₁ + 1 / R₂ + …

Pilihan untuk menyusun bahagian litar jenis "bercampur" apabila sambungan selari dan bersiri tidak dikesampingkan.

Sambungan unsur perintang dalam litar selari antara satu sama lain. Untuk pilihan ini, undang-undang pengiraannya sendiri terpakai. Dalam rajah: I, I1, I2 - aliran semasa; R1, R2 - unsur perintang; U ialah voltan penjumlahan; A, B - pintu masuk / keluar

Untuk pilihan seperti itu, pengiraan biasanya dilakukan dengan pengiraan awal penarafan resistif sambungan selari. Kemudian, nilai perintang yang dihubungkan secara bersiri ditambahkan pada hasilnya.

Bentuk undang-undang integral dan berbeza

Semua titik di atas dengan pengiraan berlaku untuk keadaan apabila konduktor struktur "homogen" digunakan dalam litar elektrik.

Sementara itu, dalam praktiknya, seseorang sering berurusan dengan pembinaan litar di mana struktur konduktor berubah di kawasan yang berbeza. Sebagai contoh, wayar dari keratan rentas yang lebih besar atau, sebaliknya, yang lebih kecil, dibuat berdasarkan bahan yang berbeza, digunakan.

Untuk memperhitungkan perbezaan tersebut, terdapat variasi yang disebut "undang-undang pembezaan-integral Ohm". Untuk konduktor yang sangat kecil, tahap ketumpatan semasa dikira bergantung pada kekuatan dan kekonduksian.

Di bawah pengiraan pembezaan, formula diambil: J = ό * E

Untuk pengiraan integral, masing-masing, perkataan: I * R = φ1 - φ2 + έ

Walau bagaimanapun, contoh-contoh ini lebih dekat dengan sekolah matematik tinggi dan dalam praktik sebenarnya, juruelektrik sederhana sebenarnya tidak digunakan.

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik tersebut

Analisis terperinci mengenai undang-undang Ohm dalam video di bawah akan membantu menyatukan pengetahuan ke arah ini.

Pelajaran video pelik secara kualitatif mengukuhkan persembahan bertulis teoritis:

Pekerjaan juruelektrik atau aktiviti jurutera elektronik tidak dapat dipisahkan dengan saat-saat ketika anda benar-benar harus mematuhi undang-undang Georg Ohm dalam tindakan. Ini adalah beberapa kebenaran umum yang harus diketahui oleh setiap profesional.

Pengetahuan yang meluas mengenai masalah ini tidak diperlukan - cukup untuk mempelajari tiga variasi utama perkataan untuk berjaya diterapkan dalam praktik.

Adakah anda ingin menambahkan bahan di atas dengan komen yang berharga atau menyatakan pendapat anda? Sila tulis komen di blok di bawah artikel. Sekiranya anda mempunyai sebarang pertanyaan, sila tanya pakar kami.