Ohms lag är en formel som används för att beräkna förhållandet mellan spänning, ström och motstånd i en elektrisk krets.
För studenter i elektronik är Ohms lag (e = IR) lika grundläggande som Einsteins Relativitetsekvation (E = mc2) är för fysiker.
E = i X R
När det stavas ut betyder det spänning = ström x-motstånd, eller volt = ampere x ohm, eller V = A X kub.namngiven för tysk fysiker Georg Ohm (1789-1854), Ohms lag behandlar nyckelmängderna på jobbet i kretsar:
| kvantitet | Ohms lag symbol |
måttenhet (förkortning) |
roll i kretsar | om du undrar: |
|---|---|---|---|---|
| spänning | e | Volt (V) | tryck som utlöser elektronflöde | e = elektromotorisk kraft (old-school term) |
| ström | I | ampere, amp (a) | hastighet av elektronflöde | i = intensitet |
| resistance | r | ohm (kg) | flödesinhibitor | kg = grekiska bokstaven Omega |
om två av dessa värden är kända kan tekniker omkonfigurera Ohms lag för att beräkna den tredje. Ändra bara pyramiden enligt följande:
om du känner till spänning (E) och ström (i) och vill veta motstånd (R), x-ut R i pyramiden och beräkna den återstående ekvationen (se den första eller längst till vänster pyramiden ovan).
Obs: motstånd kan inte mätas i en arbetskrets, så Ohms lag är särskilt användbar när den behöver beräknas. I stället för att stänga av kretsen för att mäta motstånd kan en tekniker bestämma R med hjälp av ovanstående variation av Ohms lag.
Nu, om du känner till spänning (E) och motstånd (R) och vill veta ström (i), X-out I och beräkna de återstående två symbolerna (se mittpyramiden ovan).
och om du känner till ström (i) och motstånd (R) och vill veta spänning (E), multiplicera pyramidens nedre halvor (se den tredje eller längst till höger pyramiden ovan).
prova några provberäkningar baserade på en enkel seriekrets, som bara innehåller en spänningskälla (batteri) och motstånd (ljus). Två värden är kända i varje exempel. Använd Ohms lag för att beräkna den tredje.
exempel 1: Spänning (E) och motstånd (R) är kända.
vad är strömmen i kretsen?
I = E/R = 12V/6 kg = 2A
exempel 2: Spänning (E) och ström (i) är kända.
vad är motståndet som skapas av lampan?
R = E/i = 24V/6A = 4 kg
exempel 3: ström (i) och motstånd (R) är kända. Vad är spänningen?
vad är spänningen i kretsen?
E = i x R = (5A) (8 kg) = 40 v
När Ohm publicerade sin formel 1827 var hans nyckelfynd att mängden elektrisk ström som strömmar genom en ledare är direkt proportionell mot den spänning som ålagts den. Med andra ord krävs en volt tryck för att driva en strömförstärkare genom en ohm motstånd.
vad som ska valideras med Ohms lag
Ohms lag kan användas för att validera de statiska värdena för kretskomponenter, nuvarande nivåer, spänningsförsörjning och spänningsfall. Om till exempel ett testinstrument upptäcker en högre strömmätning än normalt kan det innebära att motståndet har minskat eller att spänningen har ökat, vilket orsakar en högspänningssituation. Detta kan indikera en matnings-eller kretsproblem.
i likströmskretsar (dc) kan en lägre strömmätning än normalt innebära att spänningen har minskat eller kretsmotståndet har ökat. Möjliga orsaker till ökat motstånd är dåliga eller lösa anslutningar, korrosion och/eller skadade komponenter.
laster inom en krets drar på elektrisk ström. Laster kan vara någon form av komponent: små elektriska apparater, datorer, hushållsapparater eller en stor motor. De flesta av dessa komponenter (laster) har en namnskylt eller informativ klistermärke bifogad. Dessa namnskyltar ger Säkerhetscertifiering och flera referensnummer.
tekniker hänvisar till namnskyltar på komponenter för att lära sig standardspännings-och strömvärden. Under testningen, om tekniker upptäcker att sedvanliga värden inte registrerar sig på sina digitala multimetrar eller klämmätare, kan de använda Ohms lag för att upptäcka vilken del av en krets som vacklar och därmed avgöra var ett problem kan ligga.
den grundläggande vetenskapen om kretsar
kretsar, som all materia, är gjorda av atomer. Atomer består av subatomära partiklar:
- protoner (med en positiv elektrisk laddning)
- neutroner (ingen laddning)
- elektroner (negativt laddade)
atomer förblir bundna av attraktionskrafter mellan en atoms kärna och elektroner i dess yttre skal. När de påverkas av spänning börjar atomer i en krets reformera och deras komponenter utövar en attraktionspotential som kallas en potentialskillnad. Ömsesidigt lockade lösa elektroner rör sig mot protoner, vilket skapar ett flöde av elektroner (ström). Allt material i kretsen som begränsar detta flöde anses vara motstånd.