Ley de Ohm para la cadena completa y para la sección de la cadena: redacción de fórmulas, descripción y explicación
Un electricista profesional, un ingeniero electrónico especializado no puede sortear la ley de Ohm en sus propias actividades, resolviendo los problemas asociados con la configuración, el ajuste, la reparación de circuitos electrónicos y eléctricos.
En realidad, todos necesitan comprender esta ley. Porque todos en la vida cotidiana tienen que lidiar con la electricidad.
Y aunque la ley del físico alemán Ohm está prevista por un curso de secundaria, en la práctica no siempre se estudia de manera oportuna. Por lo tanto, consideraremos en nuestro material un tema relevante para la vida y abordaremos las opciones para escribir la fórmula.
El contenido del artículo:
Sección separada y circuito eléctrico completo
Teniendo en cuenta el circuito eléctrico desde el punto de vista de la aplicación de la ley de Ohm al circuito, deben tenerse en cuenta dos posibles opciones de cálculo: para una sola sección y para un circuito completo.
Cálculo de la sección actual del circuito eléctrico.
La parte del circuito, como regla, se considera parte del circuito, excluyendo la fuente de EMF, como que tiene resistencia interna adicional.
Por lo tanto, la fórmula de cálculo, en este caso, parece simple:
I = U / R,
Donde, respectivamente:
- Yo - fuerza actual;
- U - voltaje aplicado;
- R - resistencia.
La interpretación de la fórmula es simple: la corriente que fluye a lo largo de cierta parte del circuito es proporcional al voltaje que se le aplica y la resistencia es inversamente proporcional.
Por lo tanto, la fórmula describe claramente la dependencia de la corriente que fluye a través de una sección separada del circuito eléctrico en relación con ciertos valores de voltaje y resistencia.
Es conveniente utilizar la fórmula, por ejemplo, calcular los parámetros de resistencia, que deben soldarse al circuito si se especifica el voltaje con corriente.
La figura anterior ayudará a determinar, por ejemplo, la corriente que fluye a través de una resistencia de 10 ohmios, a la que se aplica un voltaje de 12 voltios. Sustituyendo los valores, encontramos - I = 12/10 = 1.2 amperios.
De manera similar, se resuelven las tareas de encontrar resistencia (cuando se conoce corriente con voltaje) o voltaje (cuando se conoce voltaje con corriente).
Por lo tanto, siempre es posible seleccionar el voltaje de operación requerido, el amperaje requerido y el elemento resistivo óptimo.
Por cierto, los cables de conexión de cualquier circuito son de resistencia. La magnitud de la carga que tienen que soportar está determinada por el voltaje.
En consecuencia, nuevamente usando la ley de Ohm, se hace posible seleccionar con precisión la sección transversal del conductor necesaria, dependiendo del material del núcleo.
Tenemos instrucciones detalladas en el sitio web. sección transversal del cable por poder y corriente.
Opción de cálculo para cadena completa
Una cadena completa ya es el sitio (s), así como la fuente de EMF. Es decir, de hecho, la resistencia interna de la fuente EMF se agrega al componente resistivo existente de la sección del circuito.
Por lo tanto, algún cambio en la fórmula anterior es lógico:
I = U / (R + r)
Por supuesto, el valor de la resistencia interna de la EMF en la ley de Ohm para un circuito eléctrico completo puede considerarse insignificante, aunque en muchos aspectos este valor de resistencia depende de la estructura de la fuente de la EMF.
Sin embargo, al calcular circuitos electrónicos complejos, circuitos eléctricos con muchos conductores, la presencia de resistencia adicional es un factor importante.
Tanto para la sección del circuito como para el circuito completo, se debe tener en cuenta el momento natural: el uso de una corriente constante o variable.
Si los puntos mencionados anteriormente, característicos de la ley de Ohm, se consideraran desde el punto de vista del uso de corriente continua, de acuerdo con la corriente alterna, todo parece un poco diferente.
Consideración de la ley a una variable
El concepto de "resistencia" a las condiciones de paso de la corriente alterna debe considerarse más como el concepto de "impedancia". Esta es una combinación de la carga resistiva activa (Ra) y la carga formada por la resistencia reactiva (Rr).
Tales fenómenos son causados por los parámetros de los elementos inductivos y las leyes de conmutación aplicadas a un valor de voltaje variable, un valor de corriente sinusoidal.
En otras palabras, existe un efecto de avanzar (retrasar) los valores de corriente de los valores de voltaje, que se acompaña de la aparición de capacidades activas (resistivas) y reactivas (inductivas o capacitivas).
El cálculo de tales fenómenos se lleva a cabo utilizando la fórmula:
Z = U / I o Z = R + J * (XL - XC)
donde: Z - impedancia; R - carga activa; XL , XC - carga inductiva y capacitiva; J - coeficiente
Conexión en serie y en paralelo de elementos.
Para elementos de un circuito eléctrico (sección de circuito), un momento característico es una conexión en serie o en paralelo.
En consecuencia, cada tipo de conexión va acompañado de una naturaleza diferente del flujo de corriente y el suministro de voltaje. En este sentido, la ley de Ohm también se aplica de diferentes maneras, dependiendo de la opción de incluir elementos.
Circuito de resistencia
En relación con una conexión en serie (una sección de un circuito con dos componentes), se utiliza la siguiente fórmula:
- I = i1 = Yo2 ;
- U = U1 + U2 ;
- R = R1 + R2
Esta formulación demuestra claramente que, independientemente del número de componentes resistivos conectados en serie, la corriente que fluye en el circuito no cambia.
La magnitud del voltaje aplicado a los componentes resistivos activos del circuito es la suma del valor total de la fuente de fem.
El voltaje en cada componente individual es igual a: Ux = I * Rx.
La resistencia total debe considerarse como la suma de las clasificaciones de todos los componentes resistivos del circuito.
Circuito de elementos resistivos conectados en paralelo.
En el caso de que haya una conexión paralela de componentes resistivos, la siguiente fórmula se considera justa con respecto a la ley del físico alemán Ohm:
- I = i1 + I2 … ;
- U = U1 = U2 … ;
- 1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 + …
No se descartan las opciones para compilar secciones de circuito de tipo "mixto" cuando se utilizan conexiones en paralelo y en serie.
Para tales opciones, el cálculo generalmente se realiza mediante el cálculo inicial de la clasificación resistiva de la conexión en paralelo. Luego, el valor de la resistencia conectada en serie se agrega al resultado.
Formas integrales y diferenciales de derecho
Todos los puntos anteriores con los cálculos son aplicables a las condiciones en que se utilizan conductores de una estructura "homogénea" en los circuitos eléctricos.
Mientras tanto, en la práctica, a menudo hay que lidiar con la construcción de un circuito donde la estructura de los conductores cambia en diferentes áreas. Por ejemplo, se utilizan cables de una sección transversal más grande o, por el contrario, más pequeños, hechos a base de diferentes materiales.
Para dar cuenta de tales diferencias, existe una variación de la llamada "ley integral diferencial de Ohm". Para un conductor infinitamente pequeño, el nivel de densidad de corriente se calcula en función de la resistencia y la conductividad.
Bajo el cálculo diferencial, se toma la fórmula: J = ό * E
Para el cálculo integral, respectivamente, la redacción: I * R = φ1 - φ2 + έ
Sin embargo, estos ejemplos están más cerca de la escuela de matemáticas superiores y, en la práctica, en realidad no se utiliza un simple electricista.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Un análisis detallado de la ley de Ohm en el video a continuación ayudará a consolidar finalmente el conocimiento en esta dirección.
Una peculiar lección en video refuerza cualitativamente la presentación teórica escrita:
El trabajo de un electricista o la actividad de un ingeniero electrónico están inextricablemente vinculados a momentos en los que realmente hay que observar la ley de Georg Ohm en acción. Estas son algunas verdades comunes que todo profesional debe saber.
No se requiere un amplio conocimiento sobre este tema: es suficiente aprender las tres variaciones principales de la redacción para aplicarlas con éxito en la práctica.
¿Desea complementar el material anterior con comentarios valiosos o expresar su opinión? Por favor escriba comentarios en el bloque debajo del artículo. Si tiene alguna pregunta, no dude en preguntar a nuestros expertos.
Cómo calcular la potencia, corriente y voltaje: principios y ejemplos de cálculo para condiciones domésticas 
Convertir amperios a vatios: reglas y ejemplos prácticos de la conversión de unidades de voltaje y corriente 
Cómo convertir amperios a kilovatios: principios de traducción y ejemplos prácticos con explicaciones 
Ininterrumpido para la computadora: calificación del mejor UPS 
Convenciones en circuitos eléctricos: decodificación de gráficos y caracteres alfanuméricos. 
Convertir kilovatios en caballos de fuerza: cuántos medicamentos hay en un kW + principios y métodos de cálculo 
¿Cuánto cuesta conectar gas a una casa privada? El precio de organizar el suministro de gas. 
Las mejores lavadoras con secadora: calificación del modelo y consejos para el cliente 
¿Cuál es la temperatura de color de la luz y los matices de elegir la temperatura de las lámparas para satisfacer sus necesidades? 
Reemplazo de un géiser en un departamento: papeleo de reemplazo + normas y requisitos básicos