Prawo Ohma jest wzorem używanym do obliczania zależności między napięciem, prądem i rezystancją w obwodzie elektrycznym.
dla studentów elektroniki Prawo Ohma (E = IR) jest równie ważne jak równanie względności Einsteina (E = mc2) dla fizyków.
E = i x R
w zapisie oznacza napięcie = prąd x rezystancja, lub wolty = ampery x ohmy, lub V = A X Ω.
nazwany na cześć niemieckiego fizyka Georga Ohma (1789-1854), Prawo Ohma odnosi się do kluczowych wielkości w pracy w obwodach:
| Ilość | Prawo Ohma symbol |
jednostka miary (Skrót) |
rola w obwodach | w przypadku, gdy zastanawiasz się: |
|---|---|---|---|---|
| napięcie | E | Volt (V) | ciśnienie, które wyzwala przepływ elektronów | e = siła elektromotoryczna (termin Stary) |
| prąd | I | Ampere, amp (a) | szybkość przepływu elektronów | i = intensywność |
| rezystancja | r | ohm (ω) | inhibitor przepływu | ω = grecka litera Omega |
Jeśli znane są dwie z tych wartości, technicy mogą ponownie skonfigurować Prawo Ohma, aby obliczyć trzecią. Wystarczy zmodyfikować piramidę w następujący sposób:
Jeśli znasz napięcie (E) i prąd (I) i chcesz poznać rezystancję (R), x-out R w piramidzie i Oblicz Pozostałe równanie (patrz pierwsza, lub daleko w lewo, piramida powyżej).
Uwaga: rezystancji nie można zmierzyć w obwodzie roboczym, więc prawo Ohma jest szczególnie przydatne, gdy trzeba je obliczyć. Zamiast wyłączać obwód w celu pomiaru rezystancji, technik może określić R za pomocą powyższej zmiany prawa Ohma.
teraz, jeśli znasz napięcie (E) i rezystancję (R) i chcesz znać prąd (I), x-out I i Oblicz pozostałe dwa symbole (patrz Środkowa piramida powyżej).
a jeśli znasz prąd (I) i rezystancję (R) i chcesz znać napięcie (E), pomnóż dolne połówki piramidy (patrz trzecia, lub po prawej, piramida powyżej).
wypróbuj kilka przykładowych obliczeń opartych na prostym obwodzie szeregowym, który zawiera tylko jedno źródło napięcia (akumulator) i rezystancji (światło). W każdym przykładzie znane są dwie wartości. Użyj prawa Ohma, aby obliczyć trzecią.
przykład 1: Napięcie (E) i rezystancja (R) są znane.
jaki jest prąd w obwodzie?
I = E/R = 12V/6Ω = 2A
przykład 2: Napięcie (E) i prąd (i) są znane.
jaka jest rezystancja wytworzona przez lampę?
R = E/I = 24V/6A = 4Ω
przykład 3: prąd (I) i rezystancja (R) są znane. Jakie jest napięcie?
Jakie jest napięcie w obwodzie?
E = i x R = (5A)(8Ω) = 40 V
Kiedy Ohm opublikował swój wzór w 1827 roku, jego kluczowym odkryciem było to, że ilość prądu elektrycznego przepływającego przez przewód jest wprost proporcjonalna do napięcia na niego nałożonego. Innymi słowy, jeden volt ciśnienia jest wymagane, aby przepchnąć jeden amp prądu przez jeden om rezystancji.
co zweryfikować używając prawa Ohma
Prawo Ohma może być używane do sprawdzania wartości statycznych elementów obwodu, poziomów prądu, napięć zasilających i spadków napięcia. Jeśli na przykład przyrząd testowy wykryje wyższy niż normalny pomiar prądu, może to oznaczać, że opór zmniejszył się lub że napięcie wzrosło, powodując sytuację wysokiego napięcia. Może to wskazywać na problem z zasilaniem lub obwodem.
w obwodach prądu stałego (dc) mniejszy niż normalny pomiar prądu może oznaczać, że napięcie zmniejszyło się lub rezystancja obwodu wzrosła. Możliwe przyczyny zwiększonej odporności to słabe lub luźne połączenia, korozja i / lub uszkodzone elementy.
obciążenia w obwodzie pobierają prąd elektryczny. Ładunkami mogą być dowolne elementy: małe urządzenia elektryczne, komputery, sprzęt agd lub duży silnik. Większość z tych elementów (ładunków) ma dołączoną tabliczkę znamionową lub naklejkę informacyjną. Te tabliczki znamionowe zapewniają certyfikat bezpieczeństwa i wiele numerów referencyjnych.
technicy odnoszą się do tabliczek znamionowych na komponentach, aby poznać standardowe wartości napięcia i prądu. Podczas testów, jeśli technicy odkryją, że zwyczajowe wartości nie rejestrują się na swoich multimetrach cyfrowych lub miernikach zaciskowych, mogą użyć prawa Ohma do wykrycia, która część obwodu słabnie i od tego określić, gdzie może leżeć problem.
podstawowa nauka o obwodach
obwody, jak każda Materia, zbudowane są z atomów. Atomy składają się z cząsteczek subatomowych:
- protony (z dodatnim ładunkiem elektrycznym)
- neutrony (bez ładunku)
- elektrony (naładowane ujemnie)
Atomy pozostają związane ze sobą siłami przyciągania między jądrem atomu a elektronami w jego zewnętrznej powłoce. Pod wpływem napięcia Atomy w obwodzie zaczynają się reformować, a ich składniki wywierają potencjał przyciągania znany jako różnica potencjałów. Wzajemnie przyciągane luźne elektrony poruszają się w kierunku protonów, tworząc przepływ elektronów (prądu). Każdy materiał w obwodzie, który ogranicza ten przepływ, jest uważany za opór.