خانه - اتاق خواب
قانون اهم - نمی تواند ساده تر باشد! انواع قوانین اهم

در سال 1827، گئورگ اهم تحقیقات خود را منتشر کرد، که اساس فرمول مورد استفاده تا به امروز را تشکیل می دهد. اهم یک سری آزمایش بزرگ انجام داد که رابطه بین ولتاژ اعمال شده و جریان عبوری از یک هادی را نشان داد.

این قانون تجربی است، یعنی مبتنی بر تجربه. نماد "اهم" به عنوان واحد رسمی SI برای مقاومت الکتریکی پذیرفته شده است.

قانون اهم برای بخش مداربیان می کند که جریان الکتریکی در یک هادی با اختلاف پتانسیل موجود در آن نسبت مستقیم و با مقاومت آن نسبت معکوس دارد. با توجه به اینکه مقاومت هادی (که نباید با آن اشتباه گرفته شود) یک مقدار ثابت است، می توان آن را با فرمول زیر رسمیت داد:

  • I - جریان بر حسب آمپر (A)
  • V ولتاژ بر حسب ولت است (V)
  • R - مقاومت بر حسب اهم (اهم)

برای وضوح: مقاومتی با مقاومت 1 اهم که از طریق آن جریان 1 A در پایانه های آن جریان می یابد، دارای اختلاف پتانسیل (ولتاژ) 1 ولت است.

فیزیکدان آلمانی Kirchhoff (معروف به قوانین Kirchhoff) یک تعمیم را ارائه داد که بیشتر در فیزیک استفاده می شود:

  • σ رسانایی ماده است
  • J چگالی جریان است
  • E میدان الکتریکی است.

قانون اهم و مقاومت

مقاومت ها عناصر غیر فعالی هستند که در برابر جریان الکتریکی در مدار مقاومت می کنند. که بر اساس قانون اهم عمل می کند، مقاومت اهمی نامیده می شود. هنگامی که جریان از چنین مقاومتی عبور می کند، افت ولتاژ در پایانه های آن متناسب با مقدار مقاومت است.

فرمول اهم برای مدارهایی با ولتاژ و جریان متناوب معتبر باقی می ماند. برای خازن ها و سلف ها، قانون اهم مناسب نیست، زیرا مشخصه IV آنها (مشخصه ولتاژ آمپر) در واقع خطی نیست.

فرمول اهم برای مدارهایی با چندین مقاومت که می توانند به صورت سری، موازی یا مخلوط به هم متصل شوند، یکسان عمل می کند. گروه‌هایی از مقاومت‌هایی که به صورت سری یا موازی متصل می‌شوند را می‌توان به عنوان مقاومت معادل ساده کرد.

برای جزئیات بیشتر در مورد نحوه انجام این کار، مقالات مربوط به و پیوستن را ببینید.

فیزیکدان آلمانی گئورگ سیمون اهم در سال 1827 خود را منتشر کرد نظریه کاملالکتریسیته تحت عنوان "نظریه مدار گالوانیکی". او دریافت که افت ولتاژ در یک بخش از مدار نتیجه کار جریانی است که از مقاومت این بخش از مدار عبور می کند. این اساس قانونی را تشکیل داد که ما امروز از آن استفاده می کنیم. قانون یکی از معادلات اساسی برای مقاومت ها است.

قانون اهم - فرمول

هنگامی که دو متغیر از سه متغیر شناخته شده باشند، می توان از فرمول قانون اهم استفاده کرد. رابطه بین مقاومت، جریان و ولتاژ را می توان به روش های مختلفی نوشت. برای جذب و حفظ، "مثلث اهم" می تواند مفید باشد.

در زیر دو نمونه از استفاده از چنین ماشین حساب مثلثی وجود دارد.

شدت جریان در یک بخش از مدار با ولتاژ نسبت مستقیم و با مقاومت الکتریکی این بخش از مدار نسبت معکوس دارد.

قانون اهم به صورت زیر نوشته شده است:

جایی که: I - جریان (A)، U - ولتاژ (V)، R - مقاومت (اهم).

باید در نظر داشت که قانون اهم اساسی است(پایه) و می تواند برای هر سیستم فیزیکی که در آن جریان ذرات یا میدان هایی وجود دارد که بر مقاومت غلبه می کنند، اعمال شود. می توان از آن برای محاسبه جریان های هیدرولیک، پنوماتیک، مغناطیسی، الکتریکی، نور، گرما استفاده کرد.

قانون اهم رابطه سه کمیت اساسی را تعریف می کند: قدرت جریان، ولتاژ و مقاومت. او بیان می کند که جریان با ولتاژ نسبت مستقیم و با مقاومت نسبت معکوس دارد.

جریان از نقطه ای با الکترون اضافی به نقطه ای با کمبود الکترون جریان می یابد. مسیری که جریان طی می کند مدار الکتریکی نامیده می شود. تمام مدارهای الکتریکی هستند منبع فعلی, بارهاو هادی ها. منبع فعلی تفاوت پتانسیل را ارائه می دهدکه به جریان اجازه می دهد. منبع فعلی می تواند باتری، ژنراتور یا دستگاه دیگری باشد. بار در برابر جریان جریان مقاومت می کند. این مقاومت بسته به هدف مدار می تواند زیاد یا کم باشد. جریان در مدار از طریق هادی ها از منبع به بار جریان می یابد. هادی باید به راحتی الکترون ها را رها کند. اکثر هادی ها از مس استفاده می کنند.

مسیر جریان الکتریکی به بار می تواند از سه نوع مدار عبور کند: مدار سری، مدار موازی یا مدار سری-موازی جریان الکترون ها در مدار الکتریکیاز ترمینال منفی منبع جریان، از طریق بار به پایانه مثبت منبع جریان جریان می یابد.

تا زمانی که این مسیر قطع نشود، مدار بسته است و جریان جریان دارد.

اما اگر مسیر قطع شود، مدار باز می شود و جریان نمی تواند از آن عبور کند.

جریان در مدار الکتریکی را می توان با تغییر ولتاژ اعمال شده یا مقاومت مدار تغییر داد. جریان به همان نسبت ولتاژ یا مقاومت تغییر می کند. اگر ولتاژ افزایش یابد، جریان نیز افزایش می یابد. اگر ولتاژ کاهش یابد، جریان نیز کاهش می یابد. از طرف دیگر، اگر مقاومت افزایش یابد، جریان کاهش می یابد. اگر مقاومت کاهش یابد، جریان افزایش می یابد. این رابطه بین ولتاژ، جریان و مقاومت را قانون اهم می نامند.

قانون اهم بیان می کند که جریان در مدار (سری، موازی یا سری-موازی) با ولتاژ نسبت مستقیم و با مقاومت نسبت معکوس دارد.

هنگام تعیین مقادیر مجهول در مدار، این قوانین را دنبال کنید:

  1. یک نمودار مدار بکشید و تمام مقادیر شناخته شده را برچسب بزنید.
  2. محاسبات را برای مدارهای معادل انجام دهید و مدار را دوباره ترسیم کنید.
  3. مقادیر مجهول را محاسبه کنید.

به یاد داشته باشید: قانون اهم برای هر بخش از مدار معتبر است و می تواند در هر زمانی اعمال شود. جریان یکسانی از مدار سری می گذرد و ولتاژ یکسانی به هر شاخه از مدار موازی اعمال می شود.

تاریخچه قانون اهم

جورج اهم، با انجام آزمایش‌هایی با یک رسانا، دریافت که قدرت جریان در یک رسانا متناسب با ولتاژ اعمال شده به انتهای آن است. ضریب تناسب را هدایت الکتریکی و مقدار آن را معمولاً مقاومت الکتریکی رسانا می نامند. قانون اهم در سال 1826 کشف شد.

در زیر انیمیشن هایی از مدارهایی که قانون اهم را نشان می دهند آورده شده است. توجه داشته باشید که (در تصویر اول) آمپرمتر (A) ایده آل است و مقاومت آن صفر است.

این انیمیشن نشان می دهد که چگونه جریان در مدار با تغییر ولتاژ اعمال شده تغییر می کند.

انیمیشن زیر نشان می دهد که چگونه جریان در مدار با تغییر مقاومت تغییر می کند.

برای یک مهندس برق و الکترونیک، یکی از قوانین اساسی قانون اهم است. هر روز، کار چالش های جدیدی را برای یک متخصص ایجاد می کند و اغلب لازم است جایگزینی برای مقاومت سوخته یا گروهی از عناصر پیدا شود. یک برقکار اغلب مجبور است کابل ها را برای انتخاب مناسب تغییر دهد، شما باید جریان بار را "تخمین" کنید، بنابراین باید از ساده ترین روش استفاده کنید. قوانین فیزیکیو نسبت ها در زندگی روزمره. اهمیت قانون اهم در مهندسی برق بسیار زیاد است، به هر حال، اکثر پایان نامه های تخصص های مهندسی برق طبق یک فرمول 70-90٪ محاسبه می شوند.

مرجع تاریخی

قانون اهم در سال 1826 توسط دانشمند آلمانی گئورگ اهم کشف شد. او به طور تجربی قانون نسبت جریان، ولتاژ و نوع هادی را تعیین و تشریح کرد. بعدها معلوم شد که جزء سوم چیزی جز مقاومت نیست. متعاقباً این قانون به نام کاشف نامگذاری شد، اما موضوع به قانون محدود نشد و نام خانوادگی وی را نامگذاری کردند. کمیت فیزیکیبه عنوان ادای احترام به کار او

مقداری که مقاومت در آن اندازه گیری می شود به نام Georg Ohm نامگذاری شده است. به عنوان مثال، مقاومت ها دو ویژگی اصلی دارند: توان بر حسب وات و مقاومت - واحد اندازه گیری بر حسب اهم، کیلو اهم، مگا اهم و غیره.

قانون اهم برای بخش مدار

برای توصیف یک مدار الکتریکی که حاوی EMF نیست، می توانید از قانون اهم برای بخشی از مدار استفاده کنید. این بیشترین است فرم سادهسوابق. به نظر می رسد این است:

جایی که I جریان است که با آمپر اندازه گیری می شود، U ولتاژ بر حسب ولت، R مقاومت بر حسب اهم است.

این فرمول به ما می گوید که جریان با ولتاژ نسبت مستقیم و با مقاومت نسبت معکوس دارد - این فرمول دقیق قانون اهم است. معنای فیزیکی این فرمول توصیف وابستگی جریان از طریق یک بخش از مدار با مقاومت و ولتاژ شناخته شده آن است.

توجه!این فرمول برای جریان مستقیم، برای جریان متناوبتفاوت های جزئی دارد، بعداً به آن باز خواهیم گشت.

علاوه بر نسبت مقادیر الکتریکی، این فرم به ما می گوید که نمودار جریان در مقابل ولتاژ در مقاومت خطی است و معادله تابع برآورده می شود:

f(x) = ky یا f(u) = IR یا f(u)=(1/R)*I

قانون اهم برای بخش مدار برای محاسبه مقاومت مقاومت در یک بخش مدار یا تعیین جریان عبوری از آن با ولتاژ و مقاومت مشخص استفاده می شود. به عنوان مثال ما یک مقاومت R با مقاومت 6 اهم داریم که ولتاژ 12 ولت به پایانه های آن اعمال می شود باید بفهمیم چه مقدار جریان از آن عبور می کند. بیایید محاسبه کنیم:

I=12V/6Ω=2A

یک هادی ایده آل هیچ مقاومتی ندارد، اما به دلیل ساختار مولکول های ماده ای که از آن تشکیل شده است، هر جسم رسانا دارای مقاومت است. به عنوان مثال، این دلیل برای انتقال از سیم های آلومینیومیدر مورد مس در شبکه های برق خانگی مقاومت ویژه مس (اهم در هر 1 متر طول) کمتر از مقاومت آلومینیوم است. به ترتیب سیم های مسیآنها کمتر گرم می شوند، جریان های زیاد را تحمل می کنند، به این معنی که می توانید از یک سیم با مقطع کوچکتر استفاده کنید.

مثال دیگر مارپیچ است. وسایل گرمایشیو مقاومت ها مقاومت زیادی دارند، tk. آنها از فلزات مختلف با مقاومت بالا مانند نیکروم، کانتال و غیره ساخته شده اند. هنگامی که حامل های بار در یک هادی حرکت می کنند، با ذرات موجود در شبکه کریستالی برخورد می کنند، در نتیجه انرژی به شکل گرما آزاد می شود و رسانا آزاد می شود. گرم می شود. هر چه جریان بیشتر باشد - هر چه برخورد بیشتر باشد - گرمایش بیشتر است.

برای کاهش گرما، هادی یا باید کوتاه شود یا ضخامت آن افزایش یابد (مساحت سطح مقطع). این اطلاعات را می توان به صورت فرمول نوشت:

سیم R =ρ(L/S)

جایی که ρ است مقاومتدر اهم * میلی متر 2 / متر، L - طول در متر، S - سطح مقطع.

قانون اهم برای مدارهای موازی و سری

بسته به نوع اتصال، ماهیت متفاوتی از جریان جریان و توزیع ولتاژ مشاهده می شود. برای یک بخش مدار از یک اتصال سری عناصر، ولتاژ، جریان و مقاومت با فرمول پیدا می شود:

این بدان معنی است که همان جریان در مداری از تعداد دلخواه از عناصر متصل به سری جریان می یابد. در این حالت، ولتاژ اعمال شده به تمام عناصر (مجموع افت ولتاژ) برابر با ولتاژ خروجی منبع تغذیه است. هر عنصر به طور جداگانه مقدار ولتاژ خود را دارد و به قدرت و مقاومت فعلی یک عنصر خاص بستگی دارد:

U ایمیل \u003d I * R عنصر

مقاومت بخش مدار برای عناصر متصل موازی با فرمول محاسبه می شود:

1/R=1/R1+1/R2

برای اتصال مخلوط، باید زنجیره را به شکلی معادل درآورید. به عنوان مثال، اگر یک مقاومت به دو مقاومت موازی متصل است، ابتدا مقاومت مقاومت های موازی متصل شده را محاسبه کنید. مقاومت کل دو مقاومت را دریافت می کنید و فقط باید آن را به مقاومت سوم که به صورت سری به آنها متصل است اضافه کنید.

قانون اهم برای یک مدار کامل

یک مدار کامل نیاز به منبع تغذیه دارد. یک منبع تغذیه ایده آل دستگاهی است که دارای یک ویژگی باشد:

  • ولتاژ، اگر منبع EMF باشد.
  • قدرت جریان، اگر منبع جریان باشد.

چنین منبع تغذیه ای قادر به ارائه هر توانی در پارامترهای خروجی ثابت است. در یک منبع برق واقعی، پارامترهایی مانند قدرت و مقاومت داخلی نیز وجود دارد. اساساً مقاومت داخلی یک مقاومت خیالی در سری با منبع EMF است.

فرمول قانون اهم برای زنجیره کاملشبیه به نظر می رسد، اما مقاومت داخلی IP اضافه شده است. برای یک زنجیره کامل، با فرمول نوشته شده است:

I=ε/(R+r)

در جایی که ε EMF بر حسب ولت است، R مقاومت بار، r مقاومت داخلی منبع تغذیه است.

در عمل مقاومت داخلی کسری از اهم است و برای منابع گالوانیکی به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. این را زمانی مشاهده کردید که دو باتری (نو و مرده) ولتاژ یکسانی داشته باشند، اما یکی جریان مورد نیاز را تولید کند و به درستی کار کند و دومی کار نکند، زیرا. با کوچکترین بار افت می کند.

قانون اهم به صورت دیفرانسیل و انتگرال

برای یک بخش همگن از مدار، فرمول های فوق معتبر هستند؛ برای یک هادی ناهمگن، لازم است آن را به کوتاه ترین بخش ها تقسیم کنیم تا تغییرات در ابعاد آن در این قطعه به حداقل برسد. به این قانون اهم در فرم دیفرانسیل می گویند.

به عبارت دیگر: چگالی جریان به طور مستقیم با شدت و رسانایی برای بخش بی نهایت کوچکی از هادی متناسب است.

به صورت انتگرال:

قانون اهم برای جریان متناوب

هنگام محاسبه مدارهای AC، به جای مفهوم مقاومت، مفهوم "امپدانس" معرفی می شود. امپدانس با حرف Z نشان داده می شود، شامل مقاومت فعال بار R a و راکتانس X (یا Rr) می شود. این به دلیل شکل جریان سینوسی (و جریان های هر شکل دیگر) و پارامترهای عناصر القایی و همچنین قوانین سوئیچینگ است:

  1. جریان در مدار القایی نمی تواند فورا تغییر کند.
  2. ولتاژ در مدار با ظرفیت خازن نمی تواند فورا تغییر کند.

بنابراین، جریان شروع به تاخیر یا هدایت ولتاژ می کند و توان ظاهری به فعال و راکتیو تقسیم می شود.

X L و X C اجزای راکتیو بار هستند.

در این راستا مقدار cosF معرفی شده است:

در اینجا - Q - توان راکتیو به دلیل جریان متناوب و اجزای القایی - خازنی، P - توان فعال (تلف شده در اجزای فعال)، S - قدرت ظاهری، cosФ - ضریب توان.

شاید متوجه شده باشید که فرمول و نمایش آن با قضیه فیثاغورث تلاقی می کنند. این درست است و زاویه Ф بستگی به بزرگی مولفه راکتیو بار دارد - هر چه بزرگتر باشد، بزرگتر است. در عمل، این منجر به این واقعیت می شود که جریان واقعی در شبکه بیشتر از آن چیزی است که توسط یک متر خانگی در نظر گرفته می شود، در حالی که شرکت ها برای قدرت کامل هزینه می پردازند.

در این مورد، مقاومت به شکل پیچیده ارائه می شود:

در اینجا j یک واحد خیالی است که برای شکل پیچیده معادلات معمول است. کمتر به عنوان i شناخته می شود، اما در مهندسی برق، مقدار موثر جریان متناوب نیز مشخص می شود، بنابراین، برای اینکه اشتباه نشود، بهتر است از j استفاده کنید.

واحد خیالی √-1 است. منطقی است که چنین عددی هنگام مربع وجود نداشته باشد که می تواند نتیجه منفی "-1" باشد.

چگونه قانون اهم را به خاطر بسپاریم

برای به خاطر سپردن قانون اهم - می توانید عبارت را حفظ کنید به زبان سادهنوع:

هر چه ولتاژ بیشتر باشد جریان بیشتر و هر چه مقاومت بیشتر باشد جریان کمتر است.

یا از تصاویر و قوانین یادگاری استفاده کنید. اولین نمایش قانون اهم به شکل یک هرم - به طور خلاصه و واضح است.

قانون یادگاری شکل ساده شده ای از یک مفهوم برای درک و مطالعه ساده و آسان است. می تواند شفاهی یا گرافیکی باشد. برای پیدا کردن صحیح فرمول مورد نظر - با انگشت خود ببندید مقدار مورد نظرو پاسخ را در قالب محصول یا خصوصی دریافت کنید. در اینجا نحوه کار آن آمده است:

دومی کاریکاتور است. در اینجا نشان داده شده است: هرچه Om بیشتر تلاش کند، آمپر سخت تر می گذرد و هر چه ولت بیشتر باشد، آمپر راحت تر می گذرد.

قانون اهم یکی از قوانین اساسی در مهندسی برق است که بسیاری از محاسبات بدون اطلاع آن غیرممکن است. و در کارهای روزمره، اغلب باید جریان را با مقاومت ترجمه یا تعیین کنید. درک اشتقاق او و منشأ همه کمیت ها مطلقاً ضروری نیست - اما فرمول های نهایی باید تسلط داشته باشند. در پایان، می خواهم یادآوری کنم که یک ضرب المثل طنز قدیمی در بین برقکاران وجود دارد: "اگر اوم را نمی شناسید، در خانه بمانید."و اگر در هر شوخی ذره ای از حقیقت وجود دارد، در اینجا این دانه حقیقت 100٪ است. فرا گرفتن مبنای نظریاگر می خواهید در عمل حرفه ای شوید و مقالات دیگر سایت ما در این امر به شما کمک می کند.

پسندیدن( 0 ) من دوست ندارم( 0 )

برای بخش مدار - شاید کاربردی ترین قانون در الکترونیک و مهندسی برق. در پس پیچیدگی فرمولاسیون آن، سادگی و ظرافت کاربرد آن نهفته است.

این فرمول به صورت زیر است: مقدار جریان در یک بخش مدار با ولتاژ اعمال شده به این بخش نسبت مستقیم دارد و با مقاومت آن نسبت معکوس دارد:

به خاطر سپردن این فرمول بسیار آسان است، اما اگر باز هم جواب نداد، مانند شکل ابتدای مقاله، چنین مثلثی را روی مقوا درست کنید. این مثلث جادویی قانون اهم است - کافی است مقداری را که باید پیدا کنید ببندید و بقیه مثلث فرمول پیدا کردن را نشان می دهد.

به عنوان مثال، ما ولتاژ یک لامپ و جریان عملکرد آن را می دانیم (روی لامپ های چراغ قوه، آنها مستقیماً روی پایه نشان داده می شوند). مقاومت رشته این لامپ چقدر است؟ همه چیز بسیار ساده است، مقاومت در مثلث را ببندید و ببینید که ولتاژ بر جریان تقسیم می شود.

و حالا بیایید بفهمیم که همه این کلمات فریبنده در تعریف به چه معنا هستند.

بنابراین دو کلمه جالب و یا بهتر بگوییم عبارات سخت تلفظ: با نسبت مستقیم و معکوس.

"جریان با ولتاژ نسبت مستقیم دارد" به چه معناست؟ و این بدان معناست که با افزایش ولتاژ در قسمتی از مدار، قدرت جریان در این بخش نیز افزایش می یابد. یعنی هر چه ولتاژ بیشتر باشد جریان بیشتر می شود. این همه برای یک بخش مدار با ولتاژ یکسان صادق است.

در مورد "به طور معکوس متناسب با مقاومت آن"، در اینجا برعکس است. هر چه مقاومت یک بخش مدار بیشتر باشد جریان کمتری از آن عبور می کند. اگر همان مقاومت در این بخش اعمال شود، این درست است.

اجازه دهید نگاهی به کاربرد این قانون برای مثال ساده. بیایید یک چراغ قوه معمولی با یک لامپ رشته ای بگیریم، که در آن سه باتری "گرد" قرار داده شده است. طرح چنین چراغ قوه ای به این صورت خواهد بود.

در این مدار، GB1 - GB3 سه باتری، S1 یک سوئیچ، HL1 یک لامپ است.

بنابراین، همانطور که به ما گفته می شود قانون اهم:مقدار جریان در یک بخش از مدار با ولتاژ اعمال شده به این بخش نسبت مستقیم و با مقاومت آن نسبت معکوس دارد. ما بخشی از مدار متشکل از لامپ های آنها را در نظر می گیریم.

حالا یک سوال ساده: چه چیزی روشنایی لامپ را تعیین می کند؟ درست است - از قدرت جریان عبوری از رشته این لامپ. یعنی می توانیم از روشنایی لامپ به عنوان نشانگر قدرت جریان در مدار چراغ قوه استفاده کنیم.

و واقعاً اگر یک باتری را برداریم و به جای آن یک جامپر را وارد کنیم، برای درخشش لامپ چه اتفاقی می‌افتد؟

هر مدار الکتریکی لزوماً حاوی یک منبع است انرژی الکتریکیو گیرنده اش به عنوان مثال، ساده ترین مدار الکتریکی متشکل از یک باتری و یک لامپ رشته ای را در نظر بگیرید.

باتری منبع انرژی الکتریکی است و لامپ گیرنده آن است. بین قطب های منبع تغذیه (+ و -) اختلاف پتانسیل وجود دارد، هنگامی که مدار بسته می شود، فرآیند هم ترازی آن تحت تأثیر نیروی الکتروموتور شروع می شود که به اختصار EMF نامیده می شود. از طریق زنجیره جریان می یابد برق، انجام کار - گرم کردن مارپیچ یک لامپ الکتریکی، مارپیچ شروع به درخشش می کند.

بنابراین انرژی الکتریکی به انرژی گرمایی و انرژی نور تبدیل می شود.
جریان الکتریکی (J) حرکت منظم ذرات باردار است این مورد- الکترون ها
الکترون ها دارای بار منفی هستند و بنابراین حرکت آنها به سمت قطب مثبت (+) منبع نیرو هدایت می شود.

در این حالت، یک میدان الکترومغناطیسی همیشه تشکیل می شود که از (+) به (-) منبع (به سمت حرکت الکترون ها) از طریق یک مدار الکتریکی با سرعت نور پخش می شود. به طور سنتی، فرض بر این است که جریان الکتریکی (J) از قطب مثبت (+) به سمت منفی (-) حرکت می کند.

حرکت منظم الکترون ها از طریق شبکه کریستالی ماده ای که رسانا است بدون مانع عبور نمی کند. الکترون ها با اتم های ماده برهم کنش می کنند و باعث گرم شدن آن می شوند. بنابراین، ماده مقاومت(R) جریان الکتریکی در آن جریان دارد. و هر چه مقدار مقاومت بیشتر باشد، با همان مقدار جریان، گرمایش قوی تر است.

مقاومت الکتریکی مقداری است که مقاومت یک مدار الکتریکی (یا بخش آن) در برابر جریان الکتریکی را مشخص می کند که در اهم. برقی ولتاژ(U) - مقدار اختلاف پتانسیل منبع جریان الکتریکی. برقی ولتاژ(U)، برقی مقاومت(R)، برقی جاری(J) - اینها خصوصیات اصلی ساده ترین مدار الکتریکی هستند، آنها در رابطه خاصی با یکدیگر هستند.

ولتاژ.
مقاومت.
قدرت فعلی
قدرت.

با استفاده از ماشین حساب قانون اهم در بالا، می توانید به راحتی مقدار جریان، ولتاژ و مقاومت هر گیرنده الکتریکی را محاسبه کنید. همچنین با جایگزینی مقادیر ولتاژ و جریان می توان توان آن را تعیین کرد و بالعکس.

برای مثال، باید میزان جریان مصرف شده توسط ایمیل را بدانید. کتری، قدرت 2.2 کیلو وات.
در ستون "ولتاژ" مقدار ولتاژ شبکه خود را در ولت - 220 جایگزین می کنیم.
در ستون "قدرت"، به ترتیب، مقدار توان را در وات 2200 (2.2 کیلو وات) وارد می کنیم، دکمه "قدرت فعلی را بیابید" را فشار دهید - نتیجه را بر حسب آمپر دریافت می کنیم - 10. اگر سپس دکمه "مقاومت" را فشار دهید. ، علاوه بر این، می توانید مقاومت الکتریکی کتری ما را در طول کار آن - 22 اهم دریابید.

با استفاده از ماشین حساب بالا می توانید به راحتی محاسبه کنید مقدار مقاومت کلبرای دو مقاومت متصل به موازات.

قانون دوم کیرشهوف می گوید: در یک مدار الکتریکی بسته، مجموع جبری EMF برابر است با جمع جبریافت ولتاژ در بخش های جداگانه مدار. طبق این قانون برای مدار نشان داده شده در شکل زیر می توان نوشت:

R about \u003d R 1 + R 2

یعنی در اتصال سریالعناصر مدار، مقاومت کل مدار برابر با مجموع مقاومت عناصر تشکیل دهنده آن است و ولتاژ بین آنها به نسبت مقاومت هر یک توزیع می شود.
به عنوان مثال، در گلدسته کریسمسمتشکل از 100 لامپ کوچک یکسان، که هر کدام برای ولتاژ 2.5 ولت طراحی شده است، به یک شبکه 220 ولت متصل است، هر لامپ دارای 220/100 \u003d 2.2 ولت خواهد بود.
و البته، در این شرایط، او همیشه با خوشحالی کار خواهد کرد.

جریان متناوب.

جریان متناوب برخلاف جریان مستقیم، جهت ثابتی ندارد. به عنوان مثال، در یک ایمیل معمولی خانگی. شبکه های 220 ولتی 50 هرتز، مثبت و منفی 50 بار در ثانیه مکان را تغییر می دهند. قوانین اهم و کیرشهوف برای مدار ثابت، جریان برای مدارهای AC نیز قابل استفاده است، اما فقط برای گیرنده های الکتریکی با فعالمقاومت در شکل خالص آن، یعنی مانند انواع مختلف عناصر گرمایشیو لامپ های رشته ای

علاوه بر این، تمام محاسبات با فعالمقادیر جریان و ولتاژ مقدار موثر قدرت AC از نظر عددی برابر با قدرت DC معادل حرارتی است. ارزش موثر Jvariable = 0.707 * Jconstantارزش موثر Uvariable = 0.707*Uconst.به عنوان مثال در ما شبکه خانگی جاریمقدار ولتاژ AC - 220 ولتو مقدار حداکثر (دامنه) آن = 220*(1/0.707) = 310 ولت.

نقش قوانین اهم و کیرشهوف در زندگی روزمره یک برقکار.

یک برقکار (کاملاً هر کسی و همه) با انجام فعالیت کاری خود، روزانه با عواقب این قوانین و قوانین اساسی روبرو می شود، می توان گفت - او در واقعیت آنها زندگی می کند. آیا او از دانش نظری استفاده می کند که با مشکلات زیادی در موارد مختلف به دست آمده است موسسات آموزشیبرای انجام وظایف کاری روزانه؟
به عنوان یک قاعده - نه! اغلب، به سادگی - به سادگی، در صورت عدم نیاز، انجام آن.

زیرا کار روزانه یک برقکار معمولی به هیچ وجه شامل محاسبات ذهنی نیست، بلکه برعکس، از اقدامات فیزیکی واضح و دقیق در طول سالها تشکیل شده است. این به این معنی نیست که اصلاً لازم نیست فکر کنید. برعکس - از این گذشته ، عواقب اقدامات عجولانه در این حرفه گاهی اوقات بسیار گران است.

گاهی اوقات، در میان برقکاران طراح، آنها آماتور هستند، آنها اغلب مبتکر هستند. این افراد هر از چند گاهی از دانش نظری خود به نفع تجارت، توسعه و ساخت دستگاه های مختلف، هم برای اهداف شخصی و هم به نفع تولید خود استفاده می کنند. بدون آگاهی از قوانین اهم و کیرشهوف، محاسبات مدارهای الکتریکی که مدار یک دستگاه آینده را تشکیل می دهند کاملاً غیرممکن است.

به طور کلی می توان گفت که قوانین اهم و کیرشهف بیشتر برای یک مهندس طراح یک «ابزار» است تا برای یک برقکار.


ما یک مقاومت 1 اهم در مداری با افت ولتاژ 100 ولت تا 10 ولت در پایانه های آن داریم.چه جریانی از این مقاومت می گذرد؟مثلث به ما یادآوری می کند که:
ما یک مقاومت با مقاومت 10 اهم داریم که جریان 2 آمپر با ولتاژ 120 ولت از آن عبور می کند.افت ولتاژ در این مقاومت چقدر است؟استفاده از مثلث به ما نشان می دهد که:بنابراین، ولتاژ در خروجی 120-20 \u003d 100 ولت خواهد بود.

قانون اهم - قدرت

هنگامی که جریان الکتریکی از یک مقاومت عبور می کند، مقدار مشخصی از توان را به عنوان گرما تلف می کند.

توان تابعی از جریان I (A) و ولتاژ اعمال شده V (V) است:

  • P - توان بر حسب وات (V)

در ترکیب با قانون اهم برای بخش مدار، فرمول را می توان به شکل زیر تبدیل کرد:

یک مقاومت ایده آل تمام انرژی را هدر می دهد و انرژی الکتریکی یا مغناطیسی را ذخیره نمی کند. هر مقاومت دارای محدودیتی در توان است که می تواند بدون آسیب رساندن به مقاومت تلف شود. این قدرت است اسمی نامیده می شود.

شرایط محیطی ممکن است این مقدار را افزایش یا کاهش دهد. به عنوان مثال، اگر هوای محیط گرم باشد، توانایی مقاومت در دفع گرمای اضافی کاهش می یابد و برعکس، در دمای پایین محیط، ظرفیت اتلاف مقاومت افزایش می یابد.

در عمل، مقاومت ها به ندرت دارای تعیین رتبه قدرت هستند. با این حال، اکثر مقاومت ها برای 1/4 وات یا 1/8 وات رتبه بندی شده اند.

در زیر یک نمودار دایره ای وجود دارد که به شما کمک می کند تا به سرعت رابطه بین توان، جریان، ولتاژ و مقاومت را شناسایی کنید. برای هر یک از چهار پارامتر، نحوه محاسبه مقدار خود را نشان می دهد.

قانون اهم - ماشین حساب

را ماشین حساب آنلاینقانون اهم به شما اجازه می دهد تا رابطه بین قدرت جریان را تعیین کنید. ولتاژ برق، مقاومت هادی و قدرت. برای محاسبه، هر دو پارامتر را وارد کرده و روی دکمه محاسبه کلیک کنید.



 


خواندن:



تعبیر کارت تاروت شیطان در یک رابطه شیطان کمند به چه معناست

تعبیر کارت تاروت شیطان در یک رابطه شیطان کمند به چه معناست

کارت های تاروت به شما امکان می دهد نه تنها پاسخ یک سوال هیجان انگیز را پیدا کنید. آنها همچنین می توانند تصمیم درست را در شرایط سخت پیشنهاد کنند. برای یادگیری کافی است ...

سناریوهای محیطی برای آزمونهای کمپ تابستانی در کمپ تابستانی

سناریوهای محیطی برای آزمونهای کمپ تابستانی در کمپ تابستانی

مسابقه داستان پریان 1. چه کسی چنین تلگرامی فرستاد: «من را نجات دهید! کمک! ما را گرگ خاکستری خورد! اسم این افسانه چیه؟ (بچه ها، "گرگ و...

پروژه جمعی "کار اساس زندگی است"

پروژه جمعی

طبق تعریف آ. مارشال، کار عبارت است از «هر گونه تلاش ذهنی و جسمی که به طور جزئی یا کلی با هدف دستیابی به برخی ...

تغذیه پرنده DIY: مجموعه ای از ایده ها تغذیه پرنده از جعبه کفش

تغذیه پرنده DIY: مجموعه ای از ایده ها تغذیه پرنده از جعبه کفش

ساختن غذای پرنده خود کار سختی نیست. در زمستان، پرندگان در خطر بزرگی هستند، آنها باید تغذیه شوند. برای این است که یک فرد ...

تصویر خوراک RSS