Ohms lag för hela kedjan och för kedjan: skriva formler, beskrivning och förklaring

En professionell elektriker, en specialiserad elektronisk ingenjör kan inte ta sig runt Ohms lag i sin egen verksamhet och lösa problem relaterade till installation, inställning, reparation av elektroniska och elektriska kretsar.

Egentligen behöver alla en förståelse av denna lag. Eftersom alla i vardagen måste ta itu med el.

Och även om lagen för den tyska fysikeren Ohm föreskrivs av en gymnasiekurs, studeras den i praktiken inte alltid i rätt tid. Därför kommer vi i vårt material att överväga ett sådant ämne som är relevant för livet och vi kommer att ta itu med alternativen för att skriva formeln.

Separat sektion och komplett elektrisk krets

Med tanke på den elektriska kretsen ur synvinkeln för att tillämpa Ohms lag på kretsen bör två möjliga beräkningsalternativ noteras: för en enda sektion och för en fullfjädrad krets.

Beräkning av strömavsnittet i den elektriska kretsen

Kretsens del anses som regel vara en del av kretsen, exklusive EMF-källan, som har ytterligare inre motstånd.

Därför ser beräkningsformeln i detta fall enkel ut:

I = U / R,

Var, respektive:

• jag - strömstyrka;
• U - applicerad spänning;
• R - motstånd.

Tolkningen av formeln är enkel - strömmen som flyter längs en viss del av kretsen är proportionell mot den spänning som appliceras på den, och motståndet är omvänt proportionellt.

Den så kallade grafiska "tusenskönan", genom vilken hela uppsättningen variationer av formuleringar baserade på Ohms lag presenteras. Bekvämt verktyg för fickförvaring: sektor “P” - kraftformler; sektor "U" - spänningsformler; sektor “I” - nuvarande formler; sektor “R” - resistensformler

Således beskriver formeln tydligt beroendet av strömmen som strömmar genom en separat sektion av den elektriska kretsen relativt vissa spännings- och resistansvärden.

Det är bekvämt att använda formeln, till exempel att beräkna resistansparametrarna, som måste lödas i kretsen om spänningen med ström är specificerad.

Ohms lag och två konsekvenser som varje professionell elektriker, elektrotekniker, elektronikingenjör och alla som är kopplade till arbetet med elektriska kretsar måste ha. Från vänster till höger: 1 - strömavkänning; 2 - bestämning av motstånd; 3 - spänningsbestämning, där I - strömstyrka, U - spänning, R - motstånd

Ovanstående figur hjälper till att bestämma exempelvis strömmen som strömmar genom en 10-ohm-motstånd, på vilken en spänning på 12 volt appliceras. Att ersätta värdena hittar vi - I = 12/10 = 1,2 ampere.

På liknande sätt löses uppgifterna att hitta motstånd (när ström med spänning är kända) eller spänning (när spänning med ström är känd).

Således är det alltid möjligt att välja önskad driftspänning, den erforderliga strömstyrkan och det optimala resistiva elementet.

Formeln som föreslås användas behöver inte ta hänsyn till spänningskällans parametrar. En krets som exempelvis innehåller ett batteri kommer dock att beräknas med en annan formel. I diagrammet: A - inkludering av en ammeter; V - inkludering av voltmeter.

Förresten, anslutningskablarna på vilken krets som helst är motstånd. Storleken på lasten som de måste bära bestäms av spänningen.

Följaktligen, igen med hjälp av Ohms lag, blir det möjligt att exakt välja det ledande tvärsnittet beroende på materialet i kärnan.

Vi har detaljerade instruktioner på webbplatsen kabeltvärsnitt med ström och ström.

Beräkningsalternativ för full kedja

En komplett kedja är redan sajten och källorna till EMF. Det är faktiskt EMF-källans inre motstånd läggs till den befintliga resistiva komponenten i kretssektionen.

Därför är vissa ändringar av formeln ovan logiska:

I = U / (R + r)

Naturligtvis kan värdet på EMF: s inre motstånd i Ohms lag för en komplett elektrisk krets betraktas som försumbart, även om detta resistansvärde i många avseenden beror på strukturen för EMF-källan.

När man beräknar komplexa elektroniska kretsar, elektriska kretsar med många ledare, är emellertid närvaron av ytterligare motstånd en viktig faktor.

Vid beräkningar i en fullskalig elektrisk krets beaktas alltid resistensvärdet för EMF-källan. Detta värde läggs till motståndet i själva den elektriska kretsen. I diagrammet: I - strömflöde; R är det resistiva elementet externt; r är den resistiva faktorn för EMF (energikälla)

För både kretssektionen och hela kretsen bör det naturliga ögonblicket beaktas - användningen av en konstant eller variabel ström.

Om punkterna som nämnts ovan, som är karakteristiska för Ohms lag, beaktades med tanke på att använda likström, följaktligen med växelström ser allt lite annorlunda ut.

Hänsyn till lagen till en variabel

Begreppet "motstånd" mot växelströmens förhållanden bör betraktas mer som begreppet "impedans". Detta är en kombination av den aktiva resistiva belastningen (Ra) och den last som bildas av det reaktiva motståndet (Rr).

Sådana fenomen orsakas av parametrarna för induktiva element och lagarna för omkoppling som tillämpas på ett variabelt spänningsvärde - ett sinusformat strömvärde.

Detta verkar vara den ekvivalenta kretsen för en växelströmskrets för beräkning med hjälp av formuleringar baserade på principerna i Ohms lag: R - resistiv komponent; C är den kapacitiva komponenten; L är den induktiva komponenten; EMF är en energikälla; I-strömflöde

Med andra ord, det finns en effekt av att förflytta (fördröja) strömvärden från spänningsvärden, vilket åtföljs av utseendet på aktiv (resistiv) och reaktiv (induktiv eller kapacitiv) kapacitet.

Beräkningen av sådana fenomen utförs med formeln:

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

där: Z - impedans; R - aktiv belastning; X_L , X_C - induktiv och kapacitiv belastning; J - koefficient.

Serie och parallellkoppling av element

För element i en elektrisk krets (kretssektion) är ett karakteristiskt moment en serie- eller parallellanslutning.

Följaktligen åtföljs varje anslutningstyp av en annan karaktär av strömflödet och spänningsförsörjningen. I detta avseende gäller Ohms lag också på olika sätt beroende på möjligheten att inkludera element.

Motståndskrets

I relation till en seriell anslutning (en del av en krets med två komponenter) används följande formel:

• I = i₁ = Jag₂ ;
• U = U₁ + U₂ ;
• R = R₁ + R₂

Denna formulering visar tydligt att oavsett antalet resistiva komponenter anslutna i serie ändras inte strömmen i kretsen.

Anslutningen av resistiva element i kretsdelen i serie med varandra. För detta alternativ gäller dess egen beräkningslag. I diagrammet: I, I1, I2 - strömflöde; R1, R2 - resistiva element; U, U1, U2 - applicerad spänning

Storleken på spänningen som appliceras på de aktiva resistiva komponenterna i kretsen är summan av det totala värdet för emk-källan.

Spänningen på varje enskild komponent är lika med: Ux = I * Rx.

Det totala motståndet bör betraktas som summan av betyg för alla resistiva komponenter i kretsen.

Krets med parallellt anslutna resistiva element

I fallet där det finns en parallell anslutning av resistiva komponenter, anses följande formel vara rättvis med avseende på den tyska fysikern Ohms lag:

• I = i₁ + Jag₂ … ;
• U = U₁ = U₂ … ;
• 1 / R = 1 / R₁ + 1 / R₂ + …

Alternativ för att sammanställa kretssektioner av en "blandad" typ när parallell- och seriell anslutning används utesluts inte.

Anslutningen av resistiva element i kretsen parallellt med varandra. För detta alternativ gäller dess egen beräkningslag. I diagrammet: I, I1, I2 - strömflöde; R1, R2 - resistiva element; U är den summerade spänningen; A, B - in- och utgångspunkter

För sådana alternativ utförs beräkningen vanligtvis genom den initiala beräkningen av den resistiva graden av parallellanslutningen. Därefter läggs värdet på det i serien anslutna motståndet till resultatet.

Integrerade och differentierade lagformer

Alla ovanstående punkter med beräkningarna är tillämpliga på förhållanden när ledare med en "homogen" struktur används i de elektriska kretsarna.

Under tiden måste man i praktiken ofta ta itu med konstruktionen av en krets där strukturen hos ledarna förändras i olika områden. Till exempel används trådar med ett större tvärsnitt eller tvärtom mindre, tillverkade på basis av olika material.

För att redogöra för sådana skillnader finns det en variation av den så kallade "Ohms skillnadsintegrerade lag". För en oändligt liten ledare beräknas strömtäthetsnivån beroende på styrka och konduktivitet.

Under differentieringsberäkningen tas formeln: J = ό * E

För integrerad beräkning respektive formulering: I * R = φ1 - φ2 + έ

Emellertid är dessa exempel ganska närmare skolan för högre matematik och i praktiken används egentligen ingen enkel elektriker.

Slutsatser och användbar video om ämnet

En detaljerad analys av Ohms lag i videon nedan kommer att hjälpa till att befästa kunskapen i denna riktning.

En speciell videolektion förstärker kvalitativt den teoretiska skriftliga presentationen:

Elektrikerens arbete eller en elektronikingenjörs verksamhet är otydligt kopplad till ögonblick då man verkligen måste följa Georg Ohms lag i aktion. Detta är några vanliga sanningar som varje professionell bör känna till.

Omfattande kunskap om denna fråga krävs inte - det räcker för att lära sig de tre huvudvariationerna i formuleringen för att framgångsrikt kunna tillämpa i praktiken.

Vill du komplettera ovanstående material med värdefulla kommentarer eller uttrycka din åsikt? Skriv kommentarer i blocket under artikeln. Om du har några frågor, fråga gärna våra experter.