Ohms lov er en formel, der bruges til at beregne forholdet mellem spænding, strøm og modstand i et elektrisk kredsløb.
for studerende inden for elektronik er Ohms lov (E = ir) lige så grundlæggende vigtig som Einsteins Relativitetsligning (E = mc2) er for fysikere.
E = i R
når det er stavet ud, betyder det spænding = strøm modstand, eller volt = ampere ohm, eller V = en
opkaldt efter tysk fysiker Georg Ohm (1789-1854) behandler Ohms lov nøglemængderne på arbejdspladsen i kredsløb:
| mængde | Ohms lov symbol |
måleenhed (forkortelse) |
rolle i kredsløb | i tilfælde af at du undrer dig: |
|---|---|---|---|---|
| spænding | E | Volt (V) | tryk, der udløser elektronstrøm | E = elektromotorisk kraft (old-school term) |
| nuværende | I | Ampere, amp (a) | hastighed for elektronstrøm | i = intensitet |
| modstand | ohm (Lars) | strømningsinhibitor | i = Greek letter Omega |
Hvis to af disse værdier er kendt, kan teknikere omkonfigurere Ohms lov til at beregne den tredje. Bare ændre pyramiden som følger:
Hvis du kender spænding (E) og strøm (i) og vil vide modstand (R), skal du fjerne R i pyramiden og beregne den resterende ligning (se den første eller længst til venstre pyramide ovenfor).
Bemærk: modstand kan ikke måles i et driftskredsløb, så Ohms lov er især nyttig, når den skal beregnes. I stedet for at lukke kredsløbet for at måle modstand, kan en tekniker bestemme R ved hjælp af ovenstående variation af Ohms lov.
nu, hvis du kender spænding (E) og modstand (R) og vil vide strøm (I), skal du fjerne I ‘ et og beregne de resterende to symboler (se den midterste pyramide ovenfor).
og hvis du kender strøm (I) og modstand (R) og vil vide spænding (E), skal du multiplicere pyramidens nederste halvdele (se den tredje eller yderste højre pyramide ovenfor).
prøv et par prøveberegninger baseret på et simpelt seriekredsløb, der kun indeholder en spændingskilde (batteri) og modstand (lys). To værdier er kendt i hvert eksempel. Brug Ohms lov til at beregne den tredje.
eksempel 1: Spænding (E) og modstand (R) er kendt.
Hvad er strømmen i kredsløbet?
I = E/R = 12V/6 liter = 2A
eksempel 2: spænding (E) og strøm (i) er kendt.
Hvad er modstanden skabt af lampen?
R = E/i = 24V/6A = 4 liter
eksempel 3: strøm (i) og modstand (R) er kendt. Hvad er spændingen?
Hvad er spændingen i kredsløbet?
E = I R = (5A) (8 liter) = 40 V
da Ohm offentliggjorde sin formel i 1827, var hans vigtigste fund, at mængden af elektrisk strøm, der strømmer gennem en leder, er direkte proportional med den spænding, der pålægges den. Med andre ord kræves der en volt tryk for at skubbe en forstærker strøm gennem en ohm modstand.
hvad skal man validere ved hjælp af Ohms lov
Ohms lov kan bruges til at validere de statiske værdier for kredsløbskomponenter, strømniveauer, spændingsforsyninger og spændingsfald. Hvis for eksempel et testinstrument registrerer en højere end normal strømmåling, kan det betyde, at modstanden er faldet, eller at spændingen er steget, hvilket forårsager en højspændingssituation. Dette kan indikere et forsynings-eller kredsløbsproblem.
i jævnstrømskredsløb (dc) kan en lavere end normal strømmåling betyde, at spændingen er faldet, eller kredsløbsmodstanden er steget. Mulige årsager til øget modstand er dårlige eller løse forbindelser, korrosion og/eller beskadigede komponenter.
belastninger inden for et kredsløb trækker på elektrisk strøm. Belastninger kan være enhver form for komponent: små elektriske apparater, computere, husholdningsapparater eller en stor motor. De fleste af disse komponenter (belastninger) har et navneskilt eller informationsmærkat vedhæftet. Disse navneskilte giver sikkerhedscertificering og flere referencenumre.
teknikere henviser til typeskilte på komponenter for at lære standardspændings-og strømværdier. Under test, hvis teknikere finder ud af, at sædvanlige værdier ikke registrerer sig på deres digitale multimetre eller klemmemålere, kan de bruge Ohms lov til at opdage, hvilken del af et kredsløb der vakler, og derfra bestemme, hvor et problem kan ligge.
den grundlæggende videnskab om kredsløb
kredsløb, som alt stof, er lavet af atomer. Atomer består af subatomære partikler:
- protoner (med en positiv elektrisk ladning)
- neutroner (uden ladning)
- elektroner (negativt ladede)
atomer forbliver bundet sammen af tiltrækningskræfter mellem et atoms kerne og elektroner i dets ydre skal. Når de påvirkes af spænding, atomer i et kredsløb begynder at reformere, og deres komponenter udøver et tiltrækningspotentiale kendt som en potentiel forskel. Gensidigt tiltrukket løse elektroner bevæger sig mod protoner, hvilket skaber en strøm af elektroner (strøm). Ethvert materiale i kredsløbet, der begrænser denne strømning, betragtes som modstand.