Ohm törvényéről egy népszerű nyilatkozatban

Az elektromos áram és a veszélyes feszültség nem hallható (kivéve a nagyfeszültségű vezetékek és az elektromos berendezések zümmögését). A feszültség alatt lévő feszültség alatt álló alkatrészek megjelenése nem különbözik egymástól.

Normál üzemmódban lehetetlen felismerni őket mind szaga, mind magasabb hőmérséklete alapján, nem különböznek egymástól. De bekapcsoljuk a porszívót egy csendes és csendes aljzatban, kattintjuk a kapcsolót - és úgy tűnik, hogy az energia önmagában a semmiből kerül ki, zaj és kompresszió formájában materializálódik egy háztartási készülékben.

Ha ismét két szöget dugunk be a kimeneti aljzatba, és felvesszük velük, akkor szó szerint az egész testünkkel meg fogjuk érezni az elektromos áram létezésének valóságát és objektivitását. Ezt természetesen erőteljesen elkísérli.

A porszívóval és a körmökkel kapcsolatos példák azonban egyértelműen megmutatják számunkra, hogy az elektrotechnika alapvető törvényeinek tanulmányozása és megértése hozzájárul a háztartási villamos energia kezelése során a biztonsághoz, valamint kiküszöböli az elektromos árammal és feszültséggel kapcsolatos babonásos előítéleteket.

Tehát figyelembe vesszük az egyik, az elektrotechnika legértékesebb törvényét, amelyet hasznos megismerni. És próbáld meg a lehető legnépszerűbb formában csinálni.

Ohm törvény felfedezése

1827-ben a német fizikus, Georg Simon Ohm megfogalmazott egy törvényt, amely összekapcsolja az elektromos áram nagyságát, az akkumulátor elektromos hajtóerejét és az akkumulátorból álló egyszerű elektromos áramkör ellenállását, valamint heterogén vezetékek pólusait sorba kötve. Ezen túlmenően azt találta, hogy számos anyag eltérő ellenállású az elektromos árammal szemben.

Ohm kísérletileg azt találta, hogy egy olyan szakaszból álló áramkörben, amely több szakaszból áll, és különböző ellenállású vezetőkkel rendelkezik, az áram minden szakaszában azonos, csak a vezetékek potenciálkülönbsége különbözik, amit Ohm "feszültségesésnek" hívott.

Ohmi törvény felfedezése nagyon fontos szakasz volt az elektromos és mágneses jelenségek tanulmányozásában, amelyek nagy gyakorlati jelentőséggel bírtak. Az Ohmi törvény és a később felfedezett Kirchhoff-törvények először lehetővé tették az elektromos áramkörök kiszámítását és képezték a kialakulóban lévő villamosmérnöki alapot.

Az Ohmi törvények típusai

1. Az Ohmi törvény differenciált formája

Az elektrotechnika legfontosabb törvénye természetesen Ohm törvénye. Még az elektrotechnikához nem kapcsolódó emberek is tudják a létezéséről. Eközben a „Tudod-e Ohm törvényét?” Kérdés. a műszaki egyetemeken csapda a vélelmezett és arrogáns iskolás gyerekek számára. Az elvtárs természetesen azt válaszolja, hogy Ohm tökéletesen ismeri a törvényt, majd fordulnak hozzá, és kérik, hogy ezt a törvényt differenciált formában hozzák létre. És akkor kiderül, hogy egy iskolás vagy újoncnak még tanulnod kell.

Az Ohmi törvény differenciált formája azonban gyakorlatilag nem alkalmazható. Ez az áram sűrűsége és a térerősség kapcsolatát tükrözi:

j = G * E,

ahol G az áramvezető képesség; E az elektromos áram erőssége.

Mindez kísérletek kifejezésére elektromos áram, figyelembe véve csak a vezető anyag fizikai tulajdonságait, anélkül, hogy figyelembe vennék annak geometriai paramétereit (hosszúság, átmérő és hasonlók). Az Ohmi törvény differenciált formája tiszta elmélet, a mindennapi életben való ismerete feltétlenül szükséges.

2. Az Ohmi törvény integrált formája egy láncszakaszra

Egy másik dolog a felvétel szerves formája. Számos fajtája is van. Ezek közül a legnépszerűbb Ohmi törvény egy láncszakaszra: I = U / R

Más szavakkal: az áramköri szakaszban az áram mindig nagyobb, annál nagyobb a feszültség erre a szakaszra, és annál alacsonyabb a szakasz ellenállása.

Ohm törvényének ilyen "fajtája" egyszerűen kötelező mindenkinek, aki legalább néha foglalkoznia kell az elektromos árammal. Szerencsére a függőség meglehetősen egyszerű. Végül is a hálózat feszültsége változatlannak tekinthető.

Egy aljzathoz ez 220 V. Ezért kiderül, hogy az áramkörben az áram csak a kimenethez csatlakoztatott áramkör ellenállásától függ. Ezért az egyszerű erkölcs: ezt az ellenállást ellenőrizni kell.

A rövidzárlatok, amelyeket mindenki hall, éppen a külső áramkör alacsony ellenállása miatt fordulnak elő. Tegyük fel, hogy a vezetékek nem megfelelő csatlakoztatása miatt a csatlakozódobozban a fázis és a semleges vezetékek közvetlenül kapcsolódtak egymáshoz. Ezután az áramköri szakasz ellenállása hirtelen majdnem nullára csökken, és az áram is hirtelen nagyon nagy értékre növekszik.

Ha a huzalozás megfelelő, akkor működni fog megszakító, és ha nincs ott, vagy hibás, vagy nem megfelelően van kiválasztva, akkor a huzal nem fogja megbirkózni a megnövekedett árammal, felmelegszik, megolvad és esetleg tüzet okozhat.

De előfordul, hogy az olyan eszközök, amelyek csatlakoztatva vannak és több mint egy órán át viseltek, már az oka rövidzárlat. Jellemző eset egy ventilátor, amelynek motortekercsei túlhevültek a pengék elakadása miatt.

A motortekercsek szigetelését nem súlyos melegítésre tervezték, gyorsan értéktelenné válik. Ennek eredményeként fordulók közötti rövidzárlatok lépnek fel, amelyek csökkentik az ellenállást, és az Ohmi törvénynek megfelelően az áram növekedéséhez vezetnek.

A megnövekedett áram viszont teljes mértékben használhatatlanná teszi a tekercsek szigetelését, és nem az egymáshoz viszonyítva, hanem a valódi, teljes értékű rövidzárlat következik be. Az áram a tekercseléseken kívül közvetlenül a fázistól a semleges huzalig megy. Igaz, hogy a fentiek csak egy nagyon egyszerű és olcsó ventilátorral fordulhatnak elő, nincs hővédelemmel ellátva.

Ohm cheat lapja a láncszakaszhoz:

Ohmi törvény az AC-re

Meg kell jegyezni, hogy az Ohmi törvény fenti rekordja egy áramkörnek egy állandó feszültséggel rendelkező szakaszát írja le. A váltakozó feszültségű hálózatokban további reaktancia van, és az impedancia az aktív és a reaktív ellenállás négyzeteinek összegének négyzetgyökerére esik.

Ohm törvénye az AC áramkör szakaszáról a következőképpen alakul: I = U / Z,

ahol Z az áramkör impedanciája.

A nagy reakcióképesség azonban elsősorban a nagy teljesítményű elektromos gépekre és az energiaátalakító berendezésekre jellemző. A háztartási készülékek és berendezések belső elektromos ellenállása szinte teljes mértékben aktív. Ezért a mindennapi életben a számításokhoz használhatjuk Ohm törvényének legegyszerűbb formáját: I = U / R.

3. A teljes áramkör integrált jelölése

Mivel létezik egy forma a törvény rögzítésére egy láncrészre, akkor Ohmi törvény a teljes láncra: I = E / (r + R).

Itt r az EMF hálózat forrásának belső ellenállása, és R a maga az áramkör teljes ellenállása.

Az Ohm törvény ezen alfajának illusztrálásához nem kell messze mögötte lennie egy fizikai modelltől. jármű elektromos rendszere, az akkumulátor, amelyben az EMF forrása.

Nem lehet úgy tekinteni, hogy az akkumulátor ellenállása abszolút nulla, ezért még a kapcsai közötti közvetlen rövidzárlat esetén is (az ellenállás hiánya) az áram nem növekszik végtelenné, hanem egyszerűen csak magas értékre.

Ez a nagy érték azonban természetesen elegendő ahhoz, hogy a huzalok megolvadjanak és meggyulladják az autó bőrét. Ezért az autók elektromos áramkörei megóvják a biztosítékokat tartalmazó rövidzárlatot.

Az ilyen védelem nem elegendő, ha rövidzárlat következik be a biztosítékdoboz előtt az akkumulátorhoz képest, vagy ha az egyik biztosítékot rézhuzal darabja helyettesíti. Ezután csak egy megmentés van - a lehető leghamarabb teljesen meg kell szakítani az áramkört, elvetve a „tömeget”, vagyis a negatív kapcsot.

4.Az Ohm-törvény integrált formája egy áramkörnek az EMF forrást tartalmazó szakaszára

Meg kell említeni, hogy van egy másik variáció az Ohmi törvénynek - egy áramkör olyan szakaszára, amely egy emf forrást tartalmaz:

I = (U + E) / (r + R)

vagy

I = (U-E) / (r + R)

Itt U a potenciális különbség a vizsgált láncszakasz elején és végén. Az EML nagysága előtti jel függ annak irányától a feszültséghez viszonyítva.

Az áramkör paramétereinek meghatározásakor gyakran az Ohm törvényét kell alkalmazni egy áramkör szakaszára, ha az áramkör egy része nem áll rendelkezésre részletes tanulmányozásra, és nem érdekli számunkra.

Tegyük fel, hogy az ügy szerves részei rejtik. A fennmaradó áramkörben EML forrás és ismert ellenállású elemek vannak. Ezután az áramkör ismeretlen részének bemeneti feszültségének mérésével kiszámíthatja az áramot, majd az ismeretlen elem ellenállását.

megállapítások

Így láthatjuk, hogy Ohm „egyszerű” törvénye messze nem olyan egyszerű, mint amilyennek látszott valaki. Ismerve az Ohmi törvények integrált nyilvántartásának minden formáját, megértheti és könnyen megjegyezheti az elektromos biztonságra vonatkozó számos követelményt, és megszerezheti a bizalmat a villamos energia kezelésében.