Охмов закон за цео ланац и за део ланца: формуле за писање, опис и објашњење

Професионални електричар, специјални инжењер електронике не може заобићи Охмов закон у својим сопственим активностима, решавајући било какве проблеме повезане са постављањем, подешавањем, поправком електронских и електричних кола.

Заправо, свима је потребно разумевање овог закона. Јер сви у свакодневном животу морају да се баве електричном енергијом.

И иако је закон немачког физичара Охма предвиђен средњошколским курсом, у пракси се то не проучава увек правовремено. Стога ћемо у нашем материјалу размотрити такву тему која је важна за живот и бавит ћемо се могућностима писања формуле.

Одвојени одељак и комплетан електрични круг

Узимајући у обзир електрични круг са становишта примене Охмовог закона на круг, треба напоменути две могуће могућности израчунавања: за један део и за пуноправни круг.

Прорачун тренутног дела електричног круга

Део кола се, по правилу, сматра делом кола, искључујући извор ЕМФ-а, као додатни унутрашњи отпор.

Стога формула за прорачун у овом случају изгледа једноставно:

И = У / Р,

Где, респективно:

• Ја - јачина струје;
• У - примењени напон;
• Р - отпор.

Тумачење формуле је једноставно - струја која тече дуж одређеног дела круга пропорционална је напону који се на њу примењује, а отпор је обрнуто пропорционалан.

Такозвана графичка „тратинчица“, кроз коју је представљен читав низ варијација формулација заснованих на Охмовом закону. Погодан алат за џепно складиштење: сектор „П“ - формуле снаге; сектор „У“ - напонске формуле; сектор „И“ - тренутне формуле; сектор „Р“ - формуле отпора

Дакле, формула јасно описује зависност струје која тече кроз засебан одељак електричног круга у односу на одређене вредности напона и отпора.

Прикладно је користити формулу, на пример, за израчунавање параметара отпора, који се морају лемити у круг ако је наведен напон са струјом.

Охмов закон и двије посљедице које мора имати сваки професионални електричар, инжењер електротехнике, електронски инжењер и свако ко је повезан с радом електричних кругова. Лево надесно: 1 - тренутна детекција; 2 - одређивање отпорности; 3 - одређивање напона где је И - јачина струје, У - напон, Р - отпор

Горња слика ће вам помоћи да одредите, на пример, струју која тече кроз отпор од 10 ома, на који се примењује напон од 12 волти. Замјењујући вриједности, налазимо - И = 12/10 = 1,2 ампера.

Слично томе, решавају се задаци проналажења отпора (када су познати напони са напоном) или напона (када је познат напон са струјом).

Тако је увек могуће одабрати жељени радни напон, потребну амперажу и оптимални отпорнички елемент.

Формула која се предлаже да се користи не захтева да се узму у обзир параметри извора напона. Међутим, кола која садрже, на пример, батерију, биће израчуната помоћу друге формуле. У дијаграму: А - укључивање амперметра; В - укључивање волтметра.

Успут, спојне жице било којег круга су отпор. Величина оптерећења које морају да носе одређује се напоном.

Сходно томе, поново користећи Охмов закон, могуће је тачно одабрати потребан пресек проводника, зависно од материјала језгре.

Имамо детаљна упутства на веб локацији пресек кабла снаге и струје.

Опција израчуна за цео ланац

Комплетни ланац је већ локација (локације), као и извор ЕМФ-а. То је, у ствари, унутрашњи отпор извора ЕМФ додан је постојећој отпорничкој компоненти секције кола.

Стога је логична нека промена горње формуле:

И = У / (Р + р)

Наравно, вредност унутрашњег отпора ЕМФ-а по Охмовом закону за комплетан електрични круг може се сматрати занемарљивом, мада у много чему та вредност отпора зависи од структуре извора ЕМФ-а.

Међутим, приликом израчуна сложених електронских кола, електричних кола са многим проводницима, присуство додатног отпора је важан фактор.

За прорачун у пуноправном електричном кругу увек се узима у обзир отпорна вредност извора ЕМФ. Ова вредност се додаје отпору самог електричног круга. У дијаграму: И - струјни ток; Р је спољашњи отпорнички елемент; р је отпорнички фактор ЕМФ (извор енергије)

И за део круга и за комплетан круг треба узети у обзир природни тренутак - употребу сталне или променљиве струје.

Ако су тачке горе поменуте, карактеристичне за Охмов закон, разматране са становишта употребе истосмерне струје, у складу с наизменичном струјом све изгледа мало другачије.

Разматрање закона променљиве

Концепт „отпорности“ на услове проласка наизменичне струје треба више сматрати концептом „импеданције“. Ово је комбинација активног отпорничког оптерећења (Ра) и оптерећења које ствара реактивни отпорник (Рр).

Такве појаве су проузроковане параметрима индуктивних елемената и законима пребацивања када се примењују на променљиву вредност напона - синусоидну вредност струје.

Чини се да је то еквивалентни круг електричног круга наизменичне струје за израчунавање користећи формулације засноване на принципима Охмовог закона: Р - отпорничка компонента; Ц је капацитивна компонента; Л је индуктивна компонента; ЕМФ је извор енергије; Проток И струје

Другим речима, постоји ефекат унапређења (заосталих) вредности струје од вредности напона, што је праћено појавом активних (отпорних) и реактивних (индуктивних или капацитивних) капацитета.

Прорачун таквих појава се врши помоћу формуле:

З = У / И или З = Р + Ј * (Кс)_Л - Кс_Ц)

где: З - импеданција; Р - активно оптерећење; Кс_Л , Кс_Ц - индуктивно и капацитивно оптерећење; Ј - коефицијент.

Серија и паралелно повезивање елемената

За елементе електричног круга (одсек круга) карактеристичан тренутак је серија или паралелна веза.

Сходно томе, сваку врсту везе прати различита природа струје и напона. У вези с тим, Охмов закон се такође примењује на различите начине, зависно од могућности укључивања елемената.

Отпорни круг

У односу на серијску везу (одсек кола са две компоненте) користи се следећа формула:

• И = и₁ = Ја₂ ;
• У = У₁ + У₂ ;
• Р = Р₁ + Р₂

Ова формулација јасно показује да се, без обзира на број отпорничких компоненти које су повезане серијски, струја која струји у кругу не мења.

Спајање отпорничких елемената у секцији кола у низу један са другим. За ову опцију важи сопствени закон о обрачуну. У дијаграму: И, И1, И2 - струјни ток; Р1, Р2 - отпорни елементи; У, У1, У2 - примењени напон

Величина напона који се примењује на активне отпорничке компоненте кола је збир укупне вредности извора емф.

Напон на свакој појединачној компоненти једнак је: Ук = И * Рк.

Укупни отпор треба сматрати збројем рејтинга свих отпорничких компоненти у кругу.

Круг паралелно повезаних отпорничких елемената

У случају да постоји паралелно повезивање отпорничких компоненти, следећа формула се сматра праведном у односу на закон немачког физичара Охма:

• И = и₁ + Ја₂ … ;
• У = У₁ = У₂ … ;
• 1 / Р = 1 / Р₁ + 1 / Р₂ + …

Не искључују се опције за компајлирање секција кола „мешовитог“ типа када се користе паралелна и серијска веза.

Спајање отпорничких елемената у кругу паралелно један с другим. За ову опцију важи сопствени закон о обрачуну. У дијаграму: И, И1, И2 - струјни ток; Р1, Р2 - отпорни елементи; У је збрајани напон; А, Б - улазне / излазне тачке

За такве опције израчунавање се обично изводи почетним прорачуном отпорности паралелне везе. Затим се резултату додаје вредност отпорника који је серијски повезан.

Интегрални и диференцијални облици права

Све горе наведене тачке с прорачунима су применљиве на услове када се у електричним круговима користе проводници „хомогене“ структуре.

У међувремену, у пракси се често мора бавити изградњом кола у коме се структура проводника мења у различитим областима. На пример, користе се жице већег пресека или, напротив, мањег, израђене на основу различитих материјала.

Да би се објасниле такве разлике, постоји варијација такозваног „Охмовог диференцијално-интегралног закона“. За бесконачно мали проводник, ниво густине струје се израчунава у зависности од снаге и проводљивости.

Под диференцијалним прорачуном узима се формула: Ј = ο * Е

За интегрални прорачун, респективно, формулација: И * Р = φ1 - φ2 + ε

Међутим, ови примери су прилично ближи школи више математике и у стварној пракси се једноставни електричар заправо не користи.

Закључци и корисни видео о овој теми

Детаљна анализа Охмовог закона у видеу испод помоћи ће да се коначно учврсти знање у овом правцу.

Посебна видео лекција квалитативно појачава теоријску писану презентацију:

Рад електричара или активност електронског инжењера нераскидиво је повезана са тренуцима када заиста морате поштовати закон Георга Охма на делу. Ово су неке заједничке истине које би сваки стручњак требао знати.

Није потребно широко знање о овом питању - довољно је да научите три главне варијације формулација да бисте се успешно примењивали у пракси.

Желите ли горњи материјал допунити вриједним коментарима или изразити своје мишљење? Напишите коментаре у блок испод чланка. Ако имате било каквих питања, слободно питате наше стручњаке.