Định luật Ohm cho chuỗi hoàn chỉnh và cho phần của chuỗi: viết công thức, mô tả và giải thích

Một thợ điện chuyên nghiệp, một kỹ sư điện tử chuyên nghiệp có thể có được xung quanh luật Ohm, trong các hoạt động của mình, giải quyết mọi vấn đề liên quan đến việc thiết lập, điều chỉnh, sửa chữa các mạch điện và điện.

Thật ra, mọi người đều cần một sự hiểu biết về luật này. Bởi vì tất cả mọi người trong cuộc sống hàng ngày phải đối phó với điện.

Và mặc dù luật của nhà vật lý người Đức Ohm được cung cấp bởi một khóa học ở trường cấp hai, nhưng trong thực tế, nó không phải lúc nào cũng được nghiên cứu một cách kịp thời. Do đó, chúng tôi sẽ xem xét trong tài liệu của mình một chủ đề phù hợp với cuộc sống và chúng tôi sẽ giải quyết các tùy chọn để viết công thức.

Phần riêng biệt và hoàn thành mạch điện

Xem xét mạch điện theo quan điểm áp dụng định luật Ohm cho mạch, hai lưu ý tính toán có thể được lưu ý: cho một phần duy nhất và cho một mạch chính thức.

Tính toán phần hiện tại của mạch điện

Một phần của mạch, theo quy luật, được coi là một phần của mạch, ngoại trừ nguồn EMF, như có thêm điện trở trong.

Do đó, công thức tính toán, trong trường hợp này, có vẻ đơn giản:

Tôi = U / R,

Ở đâu, tương ứng:

• Tôi - sức mạnh hiện tại;
• Bạn - điện áp ứng dụng;
• R - Kháng chiến.

Việc giải thích công thức rất đơn giản - dòng điện chạy dọc theo một phần nhất định của mạch tỷ lệ với điện áp đặt vào nó, và điện trở tỷ lệ nghịch.

Cái gọi là đồ họa da da Cảnh, qua đó toàn bộ các biến thể của công thức dựa trên luật Ohmùi được trình bày. Công cụ thuận tiện cho việc lưu trữ bỏ túi: sector Piên - công thức năng lượng; ngành U UNH - công thức điện áp; ngành NÔNG I - công thức hiện tại; khu vực Riêu - công thức kháng chiến

Do đó, công thức mô tả rõ ràng sự phụ thuộc của dòng điện chạy qua một phần riêng biệt của mạch điện so với các giá trị nhất định của điện áp và điện trở.

Thật thuận tiện khi sử dụng công thức, ví dụ, tính toán các tham số điện trở, phải được hàn vào mạch nếu điện áp có dòng điện được chỉ định.

Định luật Ohm và hai hậu quả mà mọi thợ điện chuyên nghiệp, kỹ sư điện, kỹ sư điện tử và bất kỳ ai có liên quan đến công việc của các mạch điện đều phải có. Từ trái sang phải: 1 - phát hiện hiện tại; 2 - xác định kháng chiến; 3 - xác định điện áp, trong đó I - cường độ dòng điện, điện áp U, điện trở R

Hình trên sẽ giúp xác định, ví dụ, dòng điện chạy qua điện trở 10 ohm, với điện áp 12 volt được áp dụng. Thay thế các giá trị, chúng tôi tìm thấy - I = 12/10 = 1,2 amper.

Tương tự, các nhiệm vụ tìm điện trở (khi biết dòng điện với điện áp) hoặc điện áp (khi điện áp có dòng điện được biết) được giải quyết.

Vì vậy, luôn luôn có thể chọn điện áp hoạt động cần thiết, cường độ dòng điện cần thiết và phần tử điện trở tối ưu.

Công thức được đề xuất sử dụng không yêu cầu phải tính đến các tham số của nguồn điện áp. Tuy nhiên, một mạch chứa, ví dụ, pin sẽ được tính bằng công thức khác. Trong sơ đồ: A - bao gồm một ampe kế; V - bao gồm các vôn kế.

Nhân tiện, các dây kết nối của bất kỳ mạch là điện trở. Độ lớn của tải mà chúng phải chịu được xác định bởi điện áp.

Theo đó, một lần nữa sử dụng định luật Ohm, có thể chọn chính xác mặt cắt dây dẫn cần thiết, tùy thuộc vào vật liệu của lõi.

Chúng tôi có hướng dẫn chi tiết trên trang web tiết diện cáp bằng sức mạnh và hiện tại.

Tùy chọn tính toán cho toàn chuỗi

Một chuỗi hoàn chỉnh đã là (các) trang web, cũng như nguồn EMF. Trên thực tế, điện trở trong của nguồn EMF được thêm vào thành phần điện trở hiện có của phần mạch.

Do đó, một số thay đổi đối với công thức trên là hợp lý:

I = U / (R + r)

Tất nhiên, giá trị của điện trở trong của EMF theo định luật Ohm đối với mạch điện hoàn chỉnh có thể được coi là không đáng kể, mặc dù trong nhiều khía cạnh, giá trị điện trở này phụ thuộc vào cấu trúc của nguồn EMF.

Tuy nhiên, khi tính toán các mạch điện tử phức tạp, các mạch điện có nhiều dây dẫn, sự có mặt của điện trở bổ sung là một yếu tố quan trọng.

Đối với các tính toán trong mạch điện chính thức, giá trị điện trở của nguồn EMF luôn được tính đến. Giá trị này được thêm vào điện trở của chính mạch điện. Trong sơ đồ: I - dòng chảy; R là phần tử điện trở ngoài; r là hệ số điện trở của EMF (nguồn năng lượng)

Đối với cả phần mạch và mạch hoàn chỉnh, cần tính đến mô men tự nhiên - việc sử dụng dòng điện không đổi hoặc biến đổi.

Nếu các điểm được lưu ý ở trên, đặc trưng của định luật Ohm, được xem xét từ quan điểm sử dụng dòng điện trực tiếp, theo đó với dòng điện xoay chiều, mọi thứ trông hơi khác.

Xem xét của pháp luật đối với một biến

Khái niệm "điện trở" đối với các điều kiện của dòng điện xoay chiều nên được coi là khái niệm "trở kháng". Đây là sự kết hợp giữa tải điện trở hoạt động (Ra) và tải được hình thành bởi điện trở phản kháng (Rr).

Hiện tượng như vậy được gây ra bởi các tham số của các phần tử cảm ứng và quy luật chuyển đổi khi được áp dụng cho một giá trị điện áp thay đổi - một giá trị hiện tại hình sin.

Đây dường như là mạch tương đương của một mạch điện xoay chiều để tính toán bằng cách sử dụng các công thức dựa trên các nguyên tắc của định luật Ohm: R - thành phần điện trở; C là thành phần điện dung; L là thành phần quy nạp; EMF là một nguồn năng lượng; Dòng chảy I

Nói cách khác, có một hiệu ứng tăng (giảm) giá trị hiện tại từ giá trị điện áp, đi kèm với sự xuất hiện của công suất hoạt động (điện trở) và công suất phản kháng (điện cảm hoặc điện dung).

Việc tính toán các hiện tượng như vậy được thực hiện bằng công thức:

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

trong đó: Z - trở kháng; R - tải trọng hoạt động; X_L , X_C - tải cảm ứng và điện dung; J - hệ số.

Chuỗi và kết nối song song của các yếu tố

Đối với các phần tử của mạch điện (phần mạch), mô men đặc trưng là kết nối nối tiếp hoặc song song.

Theo đó, mỗi loại kết nối được kèm theo một tính chất khác nhau của dòng điện và nguồn cung cấp hiện tại. Về vấn đề này, luật Ohm cũng áp dụng theo nhiều cách khác nhau, tùy thuộc vào tùy chọn bao gồm các yếu tố.

Mạch điện trở

Liên quan đến một kết nối nối tiếp (một phần của mạch có hai thành phần), công thức sau đây được sử dụng:

• Tôi = tôi₁ = Tôi₂ ;
• U = U₁ + U₂ ;
• R = R₁ + R₂

Công thức này chứng minh rõ ràng rằng, bất kể số lượng các thành phần điện trở được kết nối nối tiếp, dòng điện chạy trong mạch không thay đổi.

Sự kết nối của các phần tử điện trở trong phần mạch nối tiếp với nhau. Đối với tùy chọn này, luật tính toán riêng của nó được áp dụng. Trong sơ đồ: I, I1, I2 - dòng chảy; R1, R2 - các phần tử điện trở; U, U1, U2 - điện áp đặt

Độ lớn của điện áp đặt vào các thành phần điện trở hoạt động của mạch là tổng của tổng giá trị của nguồn emf.

Điện áp trên mỗi thành phần riêng lẻ bằng: Ux = tôi * Rx.

Tổng trở nên được coi là tổng của xếp hạng của tất cả các thành phần điện trở của mạch.

Mạch của các phần tử điện trở kết nối song song

Trong trường hợp có sự kết nối song song của các thành phần điện trở, công thức sau đây được coi là công bằng đối với luật của nhà vật lý người Đức Ohm:

• Tôi = tôi₁ + Tôi₂ … ;
• U = U₁ = U₂ … ;
• 1 / R = 1 / R₁ + 1 / R₂ + …

Các tùy chọn để biên dịch các phần mạch của loại hỗn hợp trên đường sắt khi sử dụng kết nối song song và nối tiếp không được loại trừ.

Sự kết nối của các phần tử điện trở trong mạch song song với nhau. Đối với tùy chọn này, luật tính toán riêng của nó được áp dụng. Trong sơ đồ: I, I1, I2 - dòng chảy; R1, R2 - các phần tử điện trở; U là điện áp tổng; A, B - điểm vào / ra

Đối với các tùy chọn như vậy, việc tính toán thường được thực hiện bằng cách tính toán ban đầu của đánh giá điện trở của kết nối song song. Sau đó, giá trị của điện trở được kết nối nối tiếp được thêm vào kết quả.

Các dạng tích phân và vi phân của pháp luật

Tất cả các điểm trên với các tính toán đều có thể áp dụng cho các điều kiện khi các dây dẫn của cấu trúc đồng nhất có thể được sử dụng trong các mạch điện.

Trong khi đó, trong thực tế, người ta thường phải đối phó với việc xây dựng một mạch trong đó cấu trúc của các dây dẫn thay đổi trong các khu vực khác nhau. Ví dụ, các dây có tiết diện lớn hơn hoặc ngược lại, các dây nhỏ hơn, được chế tạo trên cơ sở các vật liệu khác nhau, được sử dụng.

Để giải thích cho sự khác biệt đó, có một biến thể của cái gọi là "luật tích phân vi phân Ohm". Đối với một dây dẫn nhỏ vô hạn, mức mật độ hiện tại được tính tùy thuộc vào cường độ và độ dẫn.

Theo tính toán vi phân, công thức được thực hiện: J = ό * E

Để tính tích phân, tương ứng, từ ngữ: I * R = φ1 - 2 +

Tuy nhiên, những ví dụ này khá gần với trường phái toán học cao hơn và trong thực tế, một thợ điện đơn giản không thực sự được sử dụng.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Một phân tích chi tiết về luật Ohm trong video dưới đây sẽ giúp củng cố kiến ​​thức theo hướng này.

Một bài học video đặc biệt củng cố một cách định tính các bài thuyết trình bằng văn bản:

Công việc của một thợ điện hoặc hoạt động của một kỹ sư điện tử gắn bó chặt chẽ với những khoảnh khắc khi bạn thực sự phải tuân thủ luật pháp của Georg Ohm. Đây là một số sự thật phổ biến mà mọi chuyên gia nên biết.

Kiến thức sâu rộng về vấn đề này là không bắt buộc - nó đủ để học ba biến thể chính của từ ngữ để áp dụng thành công trong thực tế.

Bạn có muốn bổ sung các tài liệu trên với ý kiến ​​có giá trị hoặc bày tỏ ý kiến ​​của bạn? Hãy viết bình luận trong khối dưới bài viết. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi, hãy hỏi các chuyên gia của chúng tôi.