Apie Ohmo įstatymą populiariame pranešime

Negalima girdėti elektros srovės ir pavojingos įtampos (išskyrus žemų aukštų įtampų linijų ir elektros instaliacijų garsą). Įtampos veikiamos dalys savo išvaizda nesiskiria.

Neįmanoma jų atpažinti nei pagal kvapą, nei pagal pakilusią temperatūrą normaliais darbo režimais, jie nesiskiria. Bet mes įjungiame dulkių siurblį tyliame ir tyliame išleidimo taške, paspaudžiame jungiklį - ir atrodo, kad energija išeina iš niekur, pati savaime, pasireiškdama triukšmu ir suspaudimu buitinio prietaiso viduje.

Vėlgi, jei mes įkišime du nagus į lizdo lizdus ir imsimės prie jų, tada pažodžiui su visu kūnu pajusime elektros srovės egzistavimo realumą ir objektyvumą. Tai daryti, žinoma, labai nerekomenduojama.

Tačiau pavyzdžiai su dulkių siurbliu ir nagais mums aiškiai parodo, kad pagrindinių elektrotechnikos įstatymų tyrimas ir supratimas prisideda prie saugos tvarkant buitinę elektrą, taip pat pašalina prietaringus prietarus, susijusius su elektros srove ir įtampa.

Taigi apsvarstykime vieną, vertingiausią elektrotechnikos dėsnį, kurį naudinga žinoti. Ir pabandykite tai padaryti populiariausia įmanoma forma.

Ohmo įstatymo atradimas

1827 m. Vokiečių fizikas Georgas Simonas Ohmas suformulavo įstatymą, susiejantį elektros srovės dydį, akumuliatoriaus elektromotorinę jėgą ir paprastos elektros grandinės, kurią sudaro baterija, ir heterogeninių laidininkų polių, sujungtų nuosekliai, varžą. Be to, jis nustatė, kad įvairios medžiagos turi skirtingą atsparumą elektros srovei.

Ohmas eksperimentiškai nustatė, kad nuosekliojoje grandinėje, sudarytoje iš kelių sekcijų su skirtingo atsparumo laidininkais, srovė visuose skyriuose yra vienoda, skiriasi tik laidininkų potencialų skirtumas, kurį Ohmas pavadino „įtampos kritimu“.

Ohmo dėsnio atradimas buvo labai svarbus elektrinių ir magnetinių reiškinių, kurie turėjo didelę praktinę reikšmę, tyrimo etapas. Ohmo ir Kirchhoffo įstatymai, kurie vėliau buvo išaiškinti, pirmą kartą leido apskaičiuoti elektros grandines ir sudarė besiformuojančios elektrotechnikos pagrindą.

Ohmo įstatymų tipai

1. Diferencinė Ohmo įstatymo forma

Svarbiausias elektrotechnikos dėsnis, be abejo, yra Ohmo įstatymas. Net žmonės, nesusiję su elektrotechnika, žino apie jos egzistavimą. Bet tuo tarpu klausimas „Ar žinai Ohmo įstatymus?“ technikos universitetuose yra spąstas spėdingiems ir arogantiškiems moksleiviams. Draugas, žinoma, atsako, kad Ohmas puikiai žino įstatymą, ir tada jie kreipiasi į jį su prašymu pateikti šį įstatymą diferencijuota forma. Ir tada paaiškėja, kad moksleivis ar pirmakursis vis tiek turi mokytis ir mokytis.

Tačiau diferencinė Ohmo įstatymo forma praktiškai netaikoma. Tai atspindi ryšį tarp srovės tankio ir lauko stiprumo:

j = G * E,

kur G yra grandinės laidumas; E yra elektros srovės stipris.

Visa tai yra bandymai išreikšti elektros srovė, atsižvelgiant tik į fizines laidininko medžiagos savybes, neatsižvelgiant į jo geometrinius parametrus (ilgį, skersmenį ir panašiai). Diferencinė Ohmo įstatymo forma yra gryna teorija, jos žinių kasdieniame gyvenime visiškai nereikia.

2. Integruota Ohmo įstatymo grandinės sekcijos forma

Kitas dalykas yra neatsiejama įrašymo forma. Jis taip pat turi keletą veislių. Populiariausias iš jų yra Ohio dėsnis grandinės daliai: I = U / R

Kitaip tariant, srovė grandinės sekcijoje visada yra didesnė, tuo didesnė įtampa yra naudojama šioje sekcijoje ir tuo mažesnė šios sekcijos varža.

Ši „savotiška“ Ohmo teisė yra tiesiog būtina visiems, kurie bent kartais turi susidurti su elektra. Laimei, priklausomybė yra gana paprasta. Galų gale įtampa tinkle gali būti laikoma nepakitusi.

Dėl išleidimo angos jis yra 220 voltų. Todėl paaiškėja, kad srovė grandinėje priklauso tik nuo grandinės, prijungtos prie išleidimo angos, varžos. Taigi paprasta moralė: šį pasipriešinimą reikia stebėti.

Trumpieji jungimai, kuriuos visi girdi, įvyksta būtent dėl ​​mažo išorinės grandinės pasipriešinimo. Tarkime, kad dėl netinkamo laidų prijungimo jungiamojoje dėžutėje faziniai ir neutralūs laidai buvo tiesiogiai sujungti vienas su kitu. Tada grandinės sekcijos varža staigiai sumažės iki beveik nulio, o srovė taip pat staigiai padidės iki labai didelės vertės.

Jei laidai yra teisingi, jie veiks grandinės pertraukiklis, o jei jo nėra, jis yra sugedęs arba neteisingai parinktas, tada laidas nesusitvarkys su padidėjusia srove, jis įkaista, ištirps ir, galbūt, sukels gaisrą.

Bet atsitinka, kad prietaisais, kurie yra prijungti ir kurie yra dėvimi daugiau nei valandą, jau tampa priežastimi trumpasis jungimas. Tipiškas atvejis yra ventiliatorius, kurio variklio apvijos perkaista dėl įstrigusių peilių.

Variklio apvijų izoliacija nėra skirta rimtai šildyti, ji greitai tampa bevertė. Dėl to atsiranda posūkių trumpi jungimai, kurie sumažina pasipriešinimą ir, remiantis Ohmo įstatymais, taip pat padidina srovę.

Padidėjusi srovė, savo ruožtu, apvijų izoliaciją daro visiškai nenaudojamą, o ne tarpusavio apsisukimą, tačiau įvyksta tikrasis, pilnavertis trumpasis jungimas. Srovė eina kartu su apvijomis, iškart iš fazės į neutralią laidą. Tiesa, visa tai, kas pasakyta, gali nutikti tik turint labai paprastą ir pigų ventiliatorių, neįrengtą šiluminės apsaugos.

Ohm žaidimo grandinės skyrius:

Ohio įstatymas AC

Reikėtų pažymėti, kad aukščiau pateiktas Ohmo dėsnio įrašas apibūdina grandinės sekciją su pastovia įtampa. Kintamos įtampos tinkluose yra papildomas reaktyvumas, o varža užima aktyviosios ir reaktyviosios varžos kvadratų sumos kvadratinę šaknį.

Ohio dėsnis kintamosios srovės grandinės sekcijai yra toks: I = U / Z,

kur Z yra grandinės varža.

Tačiau didelis reaktingumas būdingas pirmiausia galingoms elektrinėms mašinoms ir galios keitimo įrangai. Buitinių prietaisų ir prietaisų vidinė elektrinė varža yra beveik visiškai aktyvi. Todėl kasdieniniame gyvenime skaičiavimams galite naudoti paprasčiausią Ohmo dėsnio formą: I = U / R.

3. Integruotas visos grandinės žymėjimas

Kadangi yra įstatymų įrašymo į grandinės skyrių forma, tada Ohmos dėsnis visai grandinei: I = E / (r + R).

Čia r yra EML tinklo šaltinio vidinė varža, o R yra visos grandinės visa varža.

Nereikia toli ieškoti fizinio modelio, kuris parodytų šį Ohmo įstatymo porūšį. transporto priemonės elektros sistema, baterija, kurioje yra EML šaltinis.

Negalima manyti, kad akumuliatoriaus varža yra absoliuti nulis, todėl net esant tiesioginiam trumpam jungimui tarp jo gnybtų (atsparumo R trūkumas), srovė išaugs ne iki begalybės, o tiesiog iki didelės vertės.

Tačiau šios didelės vertės, žinoma, pakanka, kad laidai ištirptų ir automobilio oda užsidegtų. Todėl automobilių elektros grandinės apsaugo nuo trumpojo jungimo su saugikliais.

Tokios apsaugos gali nepakakti, jei prieš saugiklių dėžę, palyginti su akumuliatoriumi, įvyksta trumpasis jungimas arba jei vienas iš saugiklių yra pakeistas varinės vielos gabalu. Tuomet yra tik vienas išsigelbėjimas - būtina kuo greičiau visiškai nutraukti grandinę, išmetus „masę“, tai yra neigiamą gnybtą.

4.Integruota Ohmo įstatymo forma, skirta grandinei, kurioje yra emf šaltinis

Reikia paminėti, kad yra dar vienas Ohmo dėsnio variantas - grandinės sekcijai, kurioje yra emf šaltinis:

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

arba

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

Čia U yra galimas skirtumas nagrinėjamos grandinės atkarpos pradžioje ir pabaigoje. Ženklas priešais EML dydį priklauso nuo jo krypties įtampos atžvilgiu.

Nustatant grandinės parametrus, grandinės daliai dažnai reikia naudoti Ohmo dėsnį, kai grandinės dalis nėra prieinama išsamiam tyrimui ir mūsų nedomina.

Tarkime, kad jis yra paslėptas neatsiejamos dėklo dalys. Likusioje grandinėje yra EML šaltinis ir elementai, turintys žinomą varžą. Tada, išmatuodami įtampą nežinomos grandinės dalies įvestyje, galite apskaičiuoti srovę, o tada nežinomo elemento varžą.

Išvados

Taigi galime pastebėti, kad Ohmo „paprastas“ įstatymas toli gražu nėra toks paprastas, kaip kažkam atrodė. Žinant visas Ohmo įstatymų vientiso įrašo formas, galima suprasti ir lengvai atsiminti daugelį elektros saugos reikalavimų, taip pat įgyti pasitikėjimo tvarkant elektrą.