Legea lui Ohm pentru lanțul complet și pentru secțiunea lanțului: scrierea formulelor, descrierea și explicația

Un electrician profesionist, un inginer electronic special nu poate ocoli legea lui Ohm în propriile sale activități, rezolvând orice probleme asociate cu configurarea, reglarea, repararea circuitelor electronice și electrice.

De fapt, toată lumea are nevoie de o înțelegere a acestei legi. Pentru că toată lumea în viața de zi cu zi trebuie să se ocupe de electricitate.

Și deși legea fizicianului german Ohm este prevăzută de un curs de gimnaziu, în practică nu este întotdeauna studiată în timp util. Prin urmare, vom lua în considerare în materialul nostru un subiect care este relevant pentru viață și ne vom ocupa de opțiunile pentru scrierea formulei.

Secțiune separată și circuit electric complet

Având în vedere circuitul electric din punctul de vedere al aplicării legii lui Ohm pe circuit, trebuie menționate două posibile opțiuni de calcul: pentru o singură secțiune și pentru un circuit cu tracțiune completă.

Calcularea secțiunii curente a circuitului electric

Partea circuitului, de regulă, este considerată parte a circuitului, cu excepția sursei de EMF, având o rezistență internă suplimentară.

Prin urmare, formula de calcul, în acest caz, pare simplă:

I = U / R,

Unde, respectiv:

• eu - puterea curentă;
• U - tensiunea aplicată;
• R - rezistență.

Interpretarea formulei este simplă - curentul care circulă de-a lungul unei anumite părți a circuitului este proporțional cu tensiunea aplicată acestuia, iar rezistența este invers proporțională.

Așa-numita grafică „margarete”, prin care este prezentat întregul set de variații de formulări bazate pe legea lui Ohm. Instrument convenabil pentru depozitarea buzunarului: sectorul „P” - formule de putere; sectorul „U” - formule de tensiune; sectorul „I” - formulele actuale; sectorul „R” - formule de rezistență

Astfel, formula descrie în mod clar dependența curentului care circulă printr-o secțiune separată a circuitului electric în raport cu anumite valori ale tensiunii și rezistenței.

Este convenabil să folosești formula, de exemplu, calcularea parametrilor de rezistență, care trebuie să fie soldați în circuit dacă este specificată tensiunea cu curent.

Legea lui Ohm și două consecințe pe care trebuie să le aibă fiecare electrician profesionist, inginer electric, inginer electronic și oricine are legătură cu activitatea circuitelor electrice. De la stânga la dreapta: 1 - detectarea curentului; 2 - determinarea rezistenței; 3 - determinarea tensiunii, unde I - puterea curentului, tensiunea U, rezistența R

Figura de mai sus va ajuta la determinarea, de exemplu, a curentului care curge printr-o rezistență de 10 ohmi, la care se aplică o tensiune de 12 volți. Înlocuind valorile, găsim - I = 12/10 = 1,2 amperi.

În mod similar, sarcinile de a găsi rezistență (când se cunoaște curent cu tensiune) sau tensiune (când se cunoaște tensiune cu curent) sunt rezolvate.

Astfel, este întotdeauna posibil să selectați tensiunea de funcționare necesară, amperajul necesar și elementul rezistiv optim.

Formula care se propune a fi utilizată nu necesită luarea în considerare a parametrilor sursei de tensiune. Cu toate acestea, un circuit care conține, de exemplu, o baterie va fi calculat folosind o formulă diferită. În diagrama: A - includerea unui amperometru; V - includerea voltmetrului.

Apropo, firele de conectare ale oricărui circuit sunt rezistență. Mărimea sarcinii pe care trebuie să o suporte este determinată de tensiune.

În consecință, folosind din nou legea lui Ohm, devine posibil să selectați cu exactitate secțiunea transversală a conductorului necesar, în funcție de materialul miezului.

Avem instrucțiuni detaliate pe site secțiunea transversală a cablurilor prin putere și curent.

Opțiune de calcul pentru lanț complet

Un lanț complet este deja site-ul (site-urile), precum și sursa EMF. Aceasta este, de fapt, rezistența internă a sursei EMF este adăugată componentei rezistive existente a secțiunii de circuit.

Prin urmare, unele modificări la formula de mai sus este logic:

I = U / (R + r)

Desigur, valoarea rezistenței interne a EMF în legea lui Ohm pentru un circuit electric complet poate fi considerată neglijabilă, deși în multe privințe această valoare a rezistenței depinde de structura sursei de EMF.

Cu toate acestea, atunci când se calculează circuite electronice complexe, circuite electrice cu mulți conductori, prezența unei rezistențe suplimentare este un factor important.

Pentru calculele într-un circuit electric cu putere completă, valoarea rezistivă a sursei EMF este întotdeauna luată în considerare. Această valoare se adaugă la rezistența circuitului electric în sine. În diagrama: I - debit curent; R este elementul rezistiv extern; r este factorul rezistiv al EMF (sursa de energie)

Atât pentru secțiunea circuitului, cât și pentru circuitul complet, ar trebui să se țină seama de momentul natural - utilizarea unui curent constant sau variabil.

Dacă punctele menționate mai sus, caracteristice legii lui Ohm, au fost considerate din punctul de vedere al utilizării curentului direct, în consecință, cu curent alternativ, totul pare puțin diferit.

Luarea în considerare a legii la o variabilă

Conceptul de „rezistență” la condițiile de trecere a curentului alternativ ar trebui să fie considerat mai mult ca fiind conceptul de „impedanță”. Aceasta este o combinație între sarcina rezistivă activă (Ra) și sarcina formată de rezistența reactivă (Rr).

Astfel de fenomene sunt cauzate de parametrii elementelor inductive și de legile comutării, așa cum sunt aplicate unei valori de tensiune variabilă - o valoare de curent sinusoidal.

Acesta pare a fi un circuit echivalent al unui circuit electric cu curent alternativ pentru calcul folosind formulări bazate pe principiile legii lui Ohm: R - componentă rezistivă; C este componenta capacitivă; L este componenta inductivă; EMF este o sursă de energie; Fluxul de curent I

Cu alte cuvinte, există un efect al avansării (retardării) valorilor curente din valorile tensiunii, care este însoțit de apariția capacităților active (rezistive) și reactive (inductive sau capacitive).

Calculul acestor fenomene se realizează cu formula:

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

în cazul în care: Z - impedanta; R - sarcină activă; X_L , X_C - sarcină inductivă și capacitivă; J - coeficient.

Serie și conexiune paralelă a elementelor

Pentru elementele unui circuit electric (secțiunea circuitului), un moment caracteristic este o conexiune în serie sau paralelă.

În consecință, fiecare tip de conexiune este însoțit de o natură diferită a curentului de curent și a tensiunii de alimentare. În acest sens, legea lui Ohm se aplică și în moduri diferite, în funcție de opțiunea de a include elemente.

Circuit de rezistență

În legătură cu o conexiune serială (o secțiune a unui circuit cu două componente), se utilizează următoarea formulă:

• I = i₁ = Eu₂ ;
• U = U₁ + U₂ ;
• R = R₁ + R₂

Această formulare demonstrează clar că, indiferent de numărul de componente rezistive conectate în serie, curentul care circulă în circuit nu se modifică.

Conexiunea elementelor rezistive din secțiunea circuitului în serie unul cu altul. Pentru această opțiune, se aplică propria lege de calcul. În diagrama: I, I1, I2 - debit de curent; R1, R2 - elemente rezistive; U, U1, U2 - tensiune aplicată

Mărimea tensiunii aplicate componentelor rezistive active ale circuitului este suma valorii totale a sursei emf.

Tensiunea pe fiecare componentă individuală este egală cu: Ux = I * Rx.

Rezistența totală trebuie considerată ca fiind suma calificărilor tuturor componentelor rezistive ale circuitului.

Circuitul elementelor rezistive conectate paralel

În cazul în care există o conexiune paralelă a componentelor rezistive, formula următoare este considerată corectă în ceea ce privește legea fizicianului german Ohm:

• I = i₁ + Eu₂ … ;
• U = U₁ = U₂ … ;
• 1 / R = 1 / R₁ + 1 / R₂ + …

Nu sunt excluse opțiunile pentru compilarea secțiunilor de circuit de tip „mixt” atunci când sunt utilizate conexiuni paralele și seriale.

Conexiunea elementelor rezistive din circuit în paralel unele cu altele. Pentru această opțiune, se aplică propria lege de calcul. În diagrama: I, I1, I2 - debit de curent; R1, R2 - elemente rezistive; U este tensiunea însumată; A, B - puncte de intrare / ieșire

Pentru astfel de opțiuni, calculul este de obicei efectuat prin calculul inițial al ratingului rezistiv al conexiunii paralele. Apoi, la valoarea obținută rezistența conectată în serie se adaugă rezultatul.

Forme de drept integrale și diferențiale

Toate punctele de mai sus cu calculele sunt aplicabile condițiilor când conductoarele unei structuri „omogene” sunt utilizate în circuitele electrice.

Între timp, în practică, de multe ori trebuie să ne ocupăm de construcția unui circuit în care structura conductoarelor se schimbă în diferite zone. De exemplu, se folosesc fire ale unei secțiuni transversale mai mari sau, dimpotrivă, a celor mai mici, realizate pe baza diferitelor materiale.

Pentru a ține cont de astfel de diferențe, există o variație a așa-numitei „legi diferențiale-integrale a lui Ohm”. Pentru un conductor infinit de mic, nivelul de densitate curent este calculat în funcție de puterea și conductivitatea.

În baza calculului diferențial, formula este luată: J = ό * E

Pentru calcul integral, respectiv, formularea: I * R = φ1 - φ2 + έ

Cu toate acestea, aceste exemple sunt mai aproape de școala de matematică superioară, iar în practica reală, un electrician simplu nu este folosit de fapt.

Concluzii și video util pe această temă

O analiză detaliată a legii lui Ohm din videoclipul de mai jos va ajuta la consolidarea cunoștințelor în această direcție.

O lecție video particulară consolidează calitativ prezentarea scrisă teoretică:

Munca unui electrician sau activitatea unui inginer electronic este legată în mod inextricabil de momentele în care trebuie să respectați cu adevărat legea lui Georg Ohm în acțiune. Acestea sunt câteva adevăruri comune pe care orice profesionist ar trebui să le cunoască.

Nu sunt necesare cunoștințe extinse despre această problemă - este suficient să înveți cele trei variante principale ale formulării pentru a aplica cu succes în practică.

Doriți să suplimentați materialul de mai sus cu comentarii valoroase sau să vă exprimați părerea? Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de sub articol. Dacă aveți întrebări, nu ezitați să adresați experților noștri.