Lei de Ohm para toda a cadeia e para a seção da cadeia: escrever fórmulas, descrição e explicação

Um eletricista profissional, um engenheiro eletrônico especializado, não pode contornar a lei de Ohm em suas próprias atividades, resolvendo quaisquer problemas associados à instalação, ajuste, reparo de circuitos eletrônicos e elétricos.

Na verdade, todos precisam entender essa lei. Porque todo mundo na vida cotidiana tem que lidar com eletricidade.

E embora a lei do físico alemão Ohm seja prevista em um curso secundário, na prática nem sempre é estudada em tempo hábil. Portanto, consideraremos em nosso material um tópico relevante para a vida toda e trataremos das opções para escrever a fórmula.

Seção separada e circuito elétrico completo

Considerando o circuito elétrico do ponto de vista da aplicação da lei de Ohm ao circuito, duas opções de cálculo possíveis devem ser observadas: para uma única seção e para um circuito completo.

Cálculo da seção atual do circuito elétrico

A parte do circuito, como regra, é considerada parte do circuito, excluindo a fonte de CEM, como tendo resistência interna adicional.

Portanto, a fórmula de cálculo, neste caso, parece simples:

I = U / R,

Onde, respectivamente:

• Eu - força atual;
• U - tensão aplicada;
• R - resistência.

A interpretação da fórmula é simples - a corrente que flui ao longo de uma determinada parte do circuito é proporcional à tensão aplicada a ele e a resistência é inversamente proporcional.

O chamado gráfico "margarida", através do qual é apresentado todo o conjunto de variações de formulações baseadas na lei de Ohm. Ferramenta conveniente para armazenamento de bolso: setor “P” - fórmulas de potência; setor “U” - fórmulas de tensão; setor “I” - fórmulas atuais; setor “R” - fórmulas de resistência

Assim, a fórmula descreve claramente a dependência da corrente que flui através de uma seção separada do circuito elétrico em relação a certos valores de tensão e resistência.

É conveniente usar a fórmula, por exemplo, calculando os parâmetros de resistência, que devem ser soldados no circuito se a tensão com corrente for especificada.

A lei de Ohm e duas consequências que todo eletricista profissional, engenheiro elétrico, engenheiro eletrônico e qualquer pessoa ligada ao trabalho de circuitos elétricos deve ter. Da esquerda para a direita: 1 - detecção de corrente; 2 - determinação de resistência; 3 - determinação de tensão, onde I - força da corrente, U - tensão, R - resistência

A figura acima ajudará a determinar, por exemplo, a corrente que flui através de uma resistência de 10 ohm, à qual é aplicada uma tensão de 12 volts. Substituindo os valores, encontramos - I = 12/10 = 1,2 amperes.

Da mesma forma, as tarefas de encontrar resistência (quando a corrente com tensão é conhecida) ou a tensão (quando a tensão com corrente são conhecidas) são resolvidas.

Assim, é sempre possível selecionar a tensão operacional necessária, a amperagem necessária e o elemento resistivo ideal.

A fórmula que se propõe a ser usada não requer que sejam levados em consideração os parâmetros da fonte de tensão. No entanto, um circuito contendo, por exemplo, uma bateria será calculado usando uma fórmula diferente. No diagrama: A - inclusão de um amperímetro; V - inclusão do voltímetro.

A propósito, os fios de conexão de qualquer circuito são de resistência. A magnitude da carga que eles têm que suportar é determinada pela tensão.

Consequentemente, novamente usando a lei de Ohm, torna-se possível selecionar com precisão a seção transversal do condutor necessária, dependendo do material do núcleo.

Temos instruções detalhadas no site seção transversal do cabo por potência e corrente.

Opção de cálculo para cadeia completa

Uma cadeia completa já é o (s) site (s), bem como a fonte de CEM. Isto é, de fato, a resistência interna da fonte EMF é adicionada ao componente resistivo existente da seção do circuito.

Portanto, algumas alterações na fórmula acima são lógicas:

I = U / (R + r)

Obviamente, o valor da resistência interna da EMF na lei de Ohm para um circuito elétrico completo pode ser considerado insignificante, embora em muitos aspectos esse valor de resistência dependa da estrutura da fonte da EMF.

No entanto, ao calcular circuitos eletrônicos complexos, circuitos elétricos com muitos condutores, a presença de resistência adicional é um fator importante.

Para cálculos em um circuito elétrico completo, o valor resistivo da fonte EMF é sempre levado em consideração. Este valor é adicionado à resistência do próprio circuito elétrico. No diagrama: I - fluxo de corrente; R é o elemento resistivo externo; r é o fator resistivo da EMF (fonte de energia)

Tanto para a seção do circuito quanto para o circuito completo, o momento natural deve ser levado em consideração - o uso de uma corrente constante ou variável.

Se os pontos mencionados acima, característicos da lei de Ohm, foram considerados do ponto de vista do uso de corrente contínua, de acordo com a corrente alternada, tudo parece um pouco diferente.

Consideração da lei para uma variável

O conceito de "resistência" às condições de passagem da corrente alternada deve ser considerado mais como o conceito de "impedância". Esta é uma combinação da carga resistiva ativa (Ra) e a carga formada pelo resistor reativo (Rr).

Tais fenômenos são causados ​​pelos parâmetros dos elementos indutivos e pelas leis de comutação aplicadas a um valor de tensão variável - um valor de corrente senoidal.

Este parece ser o circuito equivalente de um circuito elétrico de corrente alternada para cálculo usando formulações baseadas nos princípios da lei de Ohm: R - componente resistivo; C é o componente capacitivo; L é o componente indutivo; EMF é uma fonte de energia; Fluxo de corrente I

Em outras palavras, há um efeito de avançar (atrasando) os valores de corrente dos valores de tensão, que são acompanhados pelo aparecimento de capacidades ativas (resistivas) e reativas (indutivas ou capacitivas).

O cálculo desses fenômenos é realizado usando a fórmula:

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

onde: Z - impedância; R - carga ativa; X_L , X_C - carga indutiva e capacitiva; J - coeficiente.

Série e conexão paralela de elementos

Para elementos de um circuito elétrico (seção do circuito), um momento característico é uma conexão em série ou paralela.

Consequentemente, cada tipo de conexão é acompanhado por uma natureza diferente do fluxo de corrente e fornecimento de tensão. Nesse sentido, a lei de Ohm também se aplica de diferentes maneiras, dependendo da opção de incluir elementos.

Circuito Resistor

Em relação a uma conexão serial (uma seção de um circuito com dois componentes), a seguinte fórmula é usada:

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

Esta formulação demonstra claramente que, independentemente do número de componentes resistivos conectados em série, a corrente que flui no circuito não muda.

A conexão dos elementos resistivos na seção do circuito em série entre si. Para esta opção, aplica-se sua própria lei de cálculo. No diagrama: I, I1, I2 - fluxo de corrente; R1, R2 - elementos resistivos; U, U1, U2 - tensão aplicada

A magnitude da tensão aplicada aos componentes resistivos ativos do circuito é a soma do valor total da fonte fem.

A tensão em cada componente individual é igual a: Ux = I * Rx.

A resistência total deve ser considerada como a soma das classificações de todos os componentes resistivos do circuito.

Circuito de elementos resistivos conectados em paralelo

No caso em que há uma conexão paralela de componentes resistivos, a seguinte fórmula é considerada justa com relação à lei do físico alemão Ohm:

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

Opções para compilar seções de circuito do tipo “misto” quando conexão paralela e serial são usadas não são descartadas.

A conexão de elementos resistivos no circuito em paralelo. Para esta opção, aplica-se sua própria lei de cálculo. No diagrama: I, I1, I2 - fluxo de corrente; R1, R2 - elementos resistivos; U é a tensão somada; A, B - pontos de entrada / saída

Para essas opções, o cálculo geralmente é realizado pelo cálculo inicial da classificação resistiva da conexão paralela. Então, o valor do resistor conectado em série é adicionado ao resultado.

Formas integrais e diferenciais de direito

Todos os pontos acima com os cálculos são aplicáveis ​​às condições em que condutores de uma estrutura “homogênea” são usados ​​nos circuitos elétricos.

Enquanto isso, na prática, muitas vezes é preciso lidar com a construção de um circuito em que a estrutura dos condutores muda em diferentes áreas. Por exemplo, são utilizados fios de seção transversal maior ou, pelo contrário, menores, feitos com base em materiais diferentes.

Para explicar essas diferenças, há uma variação da chamada "lei diferencial-integral de Ohm". Para um condutor infinitamente pequeno, o nível de densidade atual é calculado dependendo da resistência e da condutividade.

Sob o cálculo diferencial, a fórmula é adotada: J = ό * E

Para o cálculo integral, respectivamente, a redação: I * R = φ1 - φ2 + έ

No entanto, esses exemplos estão bem mais próximos da escola de matemática superior e, na prática real, um eletricista simples não é realmente usado.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Uma análise detalhada da lei de Ohm no vídeo abaixo ajudará a finalmente consolidar o conhecimento nessa direção.

Uma vídeo aula peculiar reforça qualitativamente a apresentação teórica escrita:

O trabalho de um eletricista ou a atividade de um engenheiro eletrônico está inextrincavelmente ligado a momentos em que você realmente precisa observar a lei de Georg Ohm em ação. Estas são algumas verdades comuns que todo profissional deve conhecer.

Não é necessário amplo conhecimento sobre esse assunto - basta aprender as três principais variações do texto para aplicar com êxito na prática.

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