Mga espesyal na kaso ng batas ng Ohm. Pangunahing Batas sa Elektrisidad

Isa sa pinaka ginagamit na batas sa electrical engineering. Ang batas na ito ay nagpapakita ng kaugnayan sa pagitan ng tatlong pinakamahalagang dami: kasalukuyang, boltahe at paglaban. Ang koneksyon na ito ay natuklasan ni Georg Ohm noong 1820s, kaya naman natanggap ng batas na ito ang pangalan nito.

Pagbubuo ng batas ng Ohm susunod:
Ang dami ng kasalukuyang sa isang seksyon ng isang circuit ay direktang proporsyonal sa boltahe na inilapat sa seksyong iyon at inversely proporsyonal sa resistensya nito.

Ang pag-asa na ito ay maaaring ipahayag ng pormula:

Kung saan ang I ay ang kasalukuyang lakas, ang U ay ang boltahe na inilapat sa seksyon ng circuit, at ang R ay ang electrical resistance ng seksyon ng circuit.
Kaya, kung ang dalawa sa mga dami na ito ay kilala, ang pangatlo ay madaling kalkulahin.
Ang batas ng Ohm ay maaaring maunawaan gamit ang isang simpleng halimbawa. Sabihin nating kailangan nating kalkulahin ang paglaban ng filament ng isang bombilya ng flashlight at alam natin ang operating boltahe ng bombilya at ang kasalukuyang kinakailangan para sa operasyon nito (ang ilaw mismo, kaya alam mo, ay may variable na pagtutol, ngunit para sa ang halimbawa ay kukunin natin bilang pare-pareho). Upang makalkula ang paglaban, kailangan mong hatiin ang boltahe sa kasalukuyang. Paano matandaan ang formula ng batas ng Ohm upang maisagawa nang tama ang mga kalkulasyon? At napakadaling gawin! Kailangan mo lamang gawin ang iyong sarili ng isang paalala tulad ng nasa figure sa ibaba.
Ngayon, kung sasakupin mo ang alinman sa mga dami gamit ang iyong kamay, mauunawaan mo kaagad kung paano ito hahanapin. Kung isasara mo ang titik I, nagiging malinaw na upang mahanap ang kasalukuyang kailangan mong hatiin ang boltahe sa pamamagitan ng paglaban.
Ngayon, alamin natin kung ano ang ibig sabihin ng mga salitang “direktang proporsyonal at inversely proportional” sa pagbabalangkas ng batas. Ang expression na "ang dami ng kasalukuyang sa isang seksyon ng isang circuit ay direktang proporsyonal sa boltahe na inilapat sa seksyong ito" ay nangangahulugan na kung ang boltahe sa isang seksyon ng isang circuit ay tumaas, kung gayon ang kasalukuyang sa seksyong iyon ay tataas din. Sa simpleng salita, mas malaki ang boltahe, mas malaki ang kasalukuyang. At ang expression na "inversely proportional sa paglaban nito" ay nangangahulugan na ang mas malaki ang paglaban, mas mababa ang kasalukuyang.
Isaalang-alang natin ang isang halimbawa sa pagpapatakbo ng isang bombilya sa isang flashlight. Ipagpalagay natin na ang flashlight ay nangangailangan ng tatlong baterya upang gumana, tulad ng ipinapakita sa diagram sa ibaba, kung saan ang GB1 - GB3 ay mga baterya, ang S1 ay isang switch, ang HL1 ay isang bombilya.

Ipagpalagay natin na ang resistensya ng bombilya ay may kondisyon na pare-pareho, bagaman habang umiinit ito ay tumataas ang resistensya nito. Ang liwanag ng bombilya ay depende sa kasalukuyang lakas; Ngayon, isipin na sa halip na isang baterya ay nagpasok kami ng isang jumper, sa gayon ay binabawasan ang boltahe.
Ano ang mangyayari sa bumbilya?
Ito ay magniningning nang mas dimly (ang kasalukuyang lakas ay nabawasan), na nagpapatunay sa batas ng Ohm:
mas mababa ang boltahe, mas mababa ang kasalukuyang.

Ito ay kung paano gumagana ang pisikal na batas na ito na nakatagpo natin sa pang-araw-araw na buhay.
Bonus, isang komiks na larawan lalo na para sa iyo na nagpapaliwanag sa batas ng Ohm na hindi gaanong makulay.

Ito ay isang review na artikulo. Pinag-uusapan natin ang batas na ito nang mas detalyado sa susunod na artikulong "", tinitingnan ang lahat gamit ang iba pang mas kumplikadong mga halimbawa.

Kung hindi ka magtagumpay sa physics, English para sa mga bata (http://www.anylang.ru/order-category/?slug=live_language) bilang alternatibong opsyon sa pag-develop.

Tulad ng electric current, boltahe, resistensya at kapangyarihan. Dumating na ang oras para sa mga pangunahing batas sa kuryente, wika nga, ang batayan, nang walang kaalaman at pag-unawa kung saan imposibleng pag-aralan at maunawaan ang mga electronic circuit at device.

Batas ni Ohm

Ang electric current, boltahe, resistensya at kapangyarihan ay tiyak na magkakaugnay. At ang relasyon sa pagitan nila ay inilarawan, nang walang pag-aalinlangan, ng pinakamahalagang batas sa kuryente - Batas ni Ohm. Sa isang pinasimpleng anyo, ang batas na ito ay tinatawag na: Batas ng Ohm para sa isang seksyon ng isang circuit. At ang batas na ito ay parang ganito:

"Ang kasalukuyang lakas sa isang seksyon ng isang circuit ay direktang proporsyonal sa boltahe at inversely proporsyonal sa electrical resistance ng isang partikular na seksyon ng circuit."

Para sa praktikal na aplikasyon, ang formula ng batas ng Ohm ay maaaring kinakatawan sa anyo ng tulad ng isang tatsulok, na, bilang karagdagan sa pangunahing representasyon ng formula, ay makakatulong na matukoy ang iba pang mga dami.

Ang tatsulok ay gumagana tulad ng sumusunod. Upang kalkulahin ang isa sa mga dami, takpan lamang ito gamit ang iyong daliri. Halimbawa:

Sa nakaraang artikulo, gumuhit kami ng pagkakatulad sa pagitan ng kuryente at tubig, at natukoy ang kaugnayan sa pagitan ng boltahe, kasalukuyang at paglaban. Gayundin, ang isang mahusay na interpretasyon ng batas ng Ohm ay maaaring ang sumusunod na pigura, na malinaw na nagpapakita ng kakanyahan ng batas:

Dito makikita natin na ang "Volt" (boltahe) na tao ay itinutulak ang "Ampere" (kasalukuyang) tao sa pamamagitan ng isang konduktor, na pinagsasama-sama ang "Ohm" (paglaban) na tao. Kaya lumalabas na ang mas malakas na paglaban ay pinipilit ang konduktor, mas mahirap para sa kasalukuyang dumaan dito ("ang lakas ng kasalukuyang ay inversely proporsyonal sa paglaban ng seksyon ng circuit" - o mas malaki ang paglaban, ang mas masahol pa ito para sa kasalukuyang at mas maliit ito). Ngunit ang boltahe ay hindi natutulog at itinutulak ang kasalukuyang sa buong lakas nito (mas mataas ang boltahe, mas malaki ang kasalukuyang o - "ang lakas ng kasalukuyang sa isang seksyon ng circuit ay direktang proporsyonal sa boltahe").

Kapag ang flashlight ay nagsimulang lumiwanag nang malabo, sinasabi namin na "mahina na ang baterya." Ano ang nangyari dito, ano ang ibig sabihin nito ay pinalabas na? Nangangahulugan ito na ang boltahe ng baterya ay bumaba at hindi na nito magagawang "matulungan" ang kasalukuyang pagtagumpayan ang paglaban ng mga circuit ng flashlight at light bulb. Kaya lumalabas na mas mataas ang boltahe, mas malaki ang kasalukuyang.

Serial na koneksyon - serye ng circuit

Kapag kumokonekta sa mga mamimili sa serye, halimbawa, ordinaryong mga bombilya, ang kasalukuyang sa bawat mamimili ay pareho, ngunit ang boltahe ay magkakaiba. Sa bawat mamimili ang boltahe ay bababa (bumababa).

At ang batas ng Ohm sa isang serye ng circuit ay magiging ganito:

Kapag konektado sa serye, ang mga resistensya ng consumer ay nagdaragdag. Formula para sa pagkalkula ng kabuuang pagtutol:

Parallel na koneksyon - parallel circuit

Sa isang parallel na koneksyon, ang parehong boltahe ay inilalapat sa bawat mamimili, ngunit ang kasalukuyang sa bawat isa sa mga mamimili, kung ang kanilang pagtutol ay iba, ay magkakaiba.

Ang batas ng Ohm para sa isang parallel circuit na binubuo ng tatlong consumer ay magiging ganito:

Kapag konektado sa parallel, ang kabuuang paglaban ng circuit ay palaging mas mababa kaysa sa pinakamaliit na indibidwal na pagtutol. O sinasabi rin nila na "ang paglaban ay magiging mas mababa kaysa sa pinakamaliit."

Ang kabuuang paglaban ng isang circuit na binubuo ng dalawang consumer sa isang parallel na koneksyon:

Ang kabuuang paglaban ng isang circuit na binubuo ng tatlong mga mamimili sa isang parallel na koneksyon:

Para sa isang mas malaking bilang ng mga mamimili, ang pagkalkula ay ginawa batay sa katotohanan na sa isang parallel na koneksyon, ang kondaktibiti (ang kapalit ng paglaban) ay kinakalkula bilang ang kabuuan ng mga kondaktibiti ng bawat mamimili.

Kuryente

Ang kapangyarihan ay isang pisikal na dami na nagpapakilala sa bilis ng paghahatid o conversion ng elektrikal na enerhiya. Kinakalkula ang kapangyarihan gamit ang sumusunod na formula:

Kaya, ang pag-alam sa pinagmulan ng boltahe at pagsukat ng kasalukuyang natupok, maaari nating matukoy ang kapangyarihan na natupok ng electrical appliance. At vice versa, alam ang kapangyarihan ng electrical appliance at ang boltahe ng network, maaari naming matukoy ang dami ng kasalukuyang natupok. Ang ganitong mga kalkulasyon ay kinakailangan kung minsan. Halimbawa, ang mga piyus o circuit breaker ay ginagamit upang protektahan ang mga electrical appliances. Upang piliin ang tamang proteksiyon na kagamitan, kailangan mong malaman ang kasalukuyang pagkonsumo. Ang mga piyus na ginagamit sa mga gamit sa bahay ay kadalasang naaayos at upang maibalik ang mga ito ay sapat na

Depende sa magnitude ng epekto na maaaring magkaroon ng kasalukuyang sa konduktor, maging ito ay thermal, kemikal o magnetic na epekto ng kasalukuyang. Iyon ay, sa pamamagitan ng pagsasaayos ng lakas ng kasalukuyang, maaari mong kontrolin ang epekto nito. Ang electric current, sa turn, ay ang iniutos na paggalaw ng mga particle sa ilalim ng impluwensya ng isang electric field.

Depende sa kasalukuyang at boltahe

Malinaw, mas malakas ang patlang na kumikilos sa mga particle, mas malaki ang kasalukuyang lakas sa circuit. Ang isang electric field ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang dami na tinatawag na boltahe. Samakatuwid, dumating kami sa konklusyon na ang kasalukuyang lakas ay nakasalalay sa boltahe.

Sa katunayan, posible sa eksperimento na maitatag na ang kasalukuyang lakas ay direktang proporsyonal sa boltahe. Sa mga kaso kung saan ang boltahe sa circuit ay binago nang hindi binabago ang lahat ng iba pang mga parameter, ang kasalukuyang nadagdagan o nabawasan ng parehong kadahilanan bilang ang boltahe ay binago.

Koneksyon sa paglaban

Gayunpaman, ang anumang circuit o seksyon ng isang circuit ay nailalarawan sa pamamagitan ng isa pang mahalagang dami na tinatawag na electrical resistance. Ang paglaban ay inversely proportional sa kasalukuyang. Kung babaguhin mo ang halaga ng paglaban sa anumang seksyon ng circuit nang hindi binabago ang boltahe sa mga dulo ng seksyong ito, magbabago din ang kasalukuyang lakas. Bukod dito, kung bawasan natin ang halaga ng paglaban, ang kasalukuyang lakas ay tataas ng parehong halaga. At, sa kabaligtaran, habang tumataas ang paglaban, ang kasalukuyang bumababa nang proporsyonal.

Ang formula ng batas ng Ohm para sa isang seksyon ng isang circuit

Sa pamamagitan ng paghahambing ng dalawang dependency na ito, ang isa ay maaaring magkaroon ng parehong konklusyon na nakuha ng German scientist na si Georg Ohm noong 1827. Pinagsama-sama niya ang tatlong mga pisikal na dami sa itaas at nakuha ang isang batas na ipinangalan sa kanya. Ang batas ng Ohm para sa isang seksyon ng isang circuit ay nagsasaad:

Ang kasalukuyang lakas sa isang seksyon ng isang circuit ay direktang proporsyonal sa boltahe sa mga dulo ng seksyong ito at inversely proporsyonal sa paglaban nito.

kung saan ako ang kasalukuyang lakas,
U - boltahe,
R - paglaban.

Paglalapat ng Batas ng Ohm

Ang batas ng Ohm ay isa sa pangunahing batas ng pisika. Ang pagtuklas nito sa isang pagkakataon ay nagbigay-daan sa amin na gumawa ng isang malaking hakbang sa agham. Sa kasalukuyan, imposibleng isipin ang anumang napaka elementarya na pagkalkula ng mga pangunahing dami ng kuryente para sa anumang circuit nang hindi gumagamit ng batas ng Ohm. Ang ideya ng batas na ito ay hindi ang eksklusibong domain ng mga inhinyero ng electronics, ngunit isang kinakailangang bahagi ng pangunahing kaalaman ng sinumang higit pa o mas kaunting edukadong tao. Hindi nakakagulat na may kasabihan: "Kung hindi mo alam ang batas ni Ohm, manatili sa bahay."

U=IR At R=U/I

Totoo, dapat itong maunawaan na sa isang pinagsama-samang circuit, ang halaga ng paglaban ng isang tiyak na seksyon ng circuit ay isang pare-parehong halaga, samakatuwid, kapag ang kasalukuyang lakas ay nagbabago, ang boltahe lamang ang magbabago at kabaliktaran. Upang baguhin ang paglaban ng isang seksyon ng circuit, ang circuit ay dapat na muling buuin. Ang pagkalkula ng kinakailangang halaga ng paglaban kapag nagdidisenyo at nag-assemble ng isang circuit ay maaaring gawin ayon sa batas ng Ohm, batay sa inaasahang mga halaga ng kasalukuyang at boltahe na ipapasa sa isang partikular na seksyon ng circuit.

Ang batas ng Ohm ay madalas na tinatawag na pangunahing batas ng kuryente. Ang sikat na German physicist na si Georg Simon Ohm, na natuklasan ito noong 1826, ay nagtatag ng kaugnayan sa pagitan ng mga pangunahing pisikal na dami ng isang de-koryenteng circuit - paglaban, boltahe at kasalukuyang.

De-koryenteng circuit

Upang mas maunawaan ang kahulugan ng batas ng Ohm, kailangan mong maunawaan kung paano gumagana ang isang de-koryenteng circuit.

Ano ang isang de-koryenteng circuit? Ito ang landas kung saan ang mga particle na may kuryente (mga electron) ay naglalakbay sa isang de-koryenteng circuit.

Upang ang isang kasalukuyang umiiral sa isang de-koryenteng circuit, kinakailangan na magkaroon ng isang aparato sa loob nito na lilikha at mapanatili ang isang potensyal na pagkakaiba sa mga seksyon ng circuit dahil sa mga puwersa ng hindi elektrikal na pinagmulan. Ang ganitong aparato ay tinatawag na Pinagmulan ng DC, at ang mga puwersa - pwersa sa labas.

Tinatawag ko ang isang de-koryenteng circuit kung saan matatagpuan ang isang kasalukuyang pinagmulan T kumpletong electrical circuit. Ang kasalukuyang mapagkukunan sa naturang circuit ay gumaganap ng humigit-kumulang sa parehong function bilang isang pump pumping liquid sa isang closed hydraulic system.

Ang pinakasimpleng closed electrical circuit ay binubuo ng isang source at isang consumer ng electrical energy, na konektado ng conductors.

Mga parameter ng electrical circuit

Hinango ni Ohm ang kanyang tanyag na batas sa eksperimentong paraan.

Gumawa tayo ng isang simpleng eksperimento.

Magtipon tayo ng isang de-koryenteng circuit kung saan ang kasalukuyang pinagmumulan ay isang baterya, at ang instrumento para sa pagsukat ng kasalukuyang ay isang ammeter na konektado sa serye sa circuit. Ang pagkarga ay isang wire spiral. Susukatin namin ang boltahe gamit ang isang voltmeter na konektado parallel sa spiral. Isara na natin gamit ang susi, ikonekta ang electrical circuit at itala ang mga pagbabasa ng instrumento.

Ikonekta natin ang pangalawang baterya na may eksaktong parehong mga parameter sa unang baterya. Isara natin muli ang circuit. Ipapakita ng mga instrumento na nadoble ang kasalukuyang at boltahe.

Kung magdadagdag ka ng isa sa parehong uri sa 2 baterya, ang kasalukuyang ay triple at ang boltahe ay din triple.

Ang konklusyon ay malinaw: Ang kasalukuyang sa isang konduktor ay direktang proporsyonal sa boltahe na inilapat sa mga dulo ng konduktor.

Sa aming eksperimento, ang halaga ng paglaban ay nanatiling pare-pareho. Binago lang namin ang magnitude ng kasalukuyang at boltahe sa seksyon ng konduktor. Mag-iwan lang tayo ng isang baterya. Ngunit bilang isang load gagamit tayo ng mga spiral na gawa sa iba't ibang materyales. Iba-iba ang resistensya nila. Ang pagkonekta sa kanila nang paisa-isa, ire-record din namin ang mga pagbabasa ng instrumento. Makikita natin na ang kabaligtaran ay totoo dito. Kung mas mataas ang paglaban, mas mababa ang kasalukuyang. Ang kasalukuyang sa isang circuit ay inversely proportional sa paglaban.

Kaya, pinahintulutan kami ng aming karanasan na maitatag ang pagtitiwala ng kasalukuyang sa boltahe at paglaban.

Siyempre, iba ang karanasan ni Ohm. Sa mga araw na iyon ay walang mga ammeter, at upang masukat ang kasalukuyang, gumamit si Ohm ng balanse ng Coulomb torsion. Ang kasalukuyang pinagmulan ay isang elemento ng Volta na gawa sa sink at tanso, na nasa solusyon ng hydrochloric acid. Ang mga wire na tanso ay inilagay sa mga tasang naglalaman ng mercury. Ang mga dulo ng mga wire mula sa kasalukuyang pinagmulan ay dinala din doon. Parehong cross-section ang mga wire, ngunit magkaiba ang haba. Dahil dito, nagbago ang halaga ng paglaban. Sa pamamagitan ng halili na pagpasok ng iba't ibang mga wire sa kadena, naobserbahan namin ang anggulo ng pag-ikot ng magnetic needle sa balanse ng torsion. Sa totoo lang, hindi ang kasalukuyang lakas mismo ang nasusukat, ngunit ang pagbabago sa magnetic effect ng kasalukuyang dahil sa pagsasama ng mga wire ng iba't ibang pagtutol sa circuit. Tinawag ito ni Om na "pagkawala ng lakas."

Ngunit sa isang paraan o iba pa, pinahintulutan siya ng mga eksperimento ng siyentipiko na makuha ang kanyang sikat na batas.

Georg Simon Ohm

Batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit

Samantala, ang formula na hinango ni Ohm mismo ay ganito ang hitsura:

Ito ay walang iba kundi ang formula ng batas ng Ohm para sa isang kumpletong de-koryenteng circuit: "Ang kasalukuyang lakas sa circuit ay proporsyonal sa EMF na kumikilos sa circuit at inversely proporsyonal sa kabuuan ng paglaban ng panlabas na circuit at ang panloob na paglaban ng pinagmulan».

Sa mga eksperimento ni Ohm ang dami X nagpakita ng pagbabago sa kasalukuyang halaga. Sa modernong formula ito ay tumutugma sa kasalukuyang lakasako dumadaloy sa circuit. Magnitude A nailalarawan ang mga katangian ng pinagmumulan ng boltahe, na tumutugma sa modernong pagtatalaga ng electromotive force (EMF) ε . Halaga ng halagal depende sa haba ng mga conductor na kumukonekta sa mga elemento ng electrical circuit. Ang halagang ito ay kahalintulad sa paglaban ng isang panlabas na de-koryenteng circuitR . Parameter b nailalarawan ang mga katangian ng buong pag-install kung saan isinagawa ang eksperimento. Sa modernong notasyon ito ayr – panloob na pagtutol ng kasalukuyang pinagmulan.

Paano nakuha ang modernong pormula para sa batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit?

Ang emf ng pinagmulan ay katumbas ng kabuuan ng mga pagbaba ng boltahe sa panlabas na circuit (U ) at sa pinagmulan mismo (U 1 ).

ε = U + U 1 .

Mula sa batas ng Ohm ako = U / R sinusundan iyon U = ako · R , A U 1 = ako · r .

Ang pagpapalit ng mga expression na ito sa nauna, nakukuha natin:

ε = I R + I r = I (R + r) , saan

Ayon sa batas ng Ohm, ang boltahe sa panlabas na circuit ay katumbas ng kasalukuyang pinarami ng paglaban. U = I · R. Ito ay palaging mas mababa kaysa sa source emf. Ang pagkakaiba ay katumbas ng halaga U 1 = I r .

Ano ang mangyayari kapag gumagana ang baterya o accumulator? Habang naglalabas ang baterya, tumataas ang panloob na resistensya nito. Dahil dito, tumataas ito U 1 at bumababa U .

Ang buong batas ng Ohm ay nagiging batas ng Ohm para sa isang seksyon ng isang circuit kung aalisin natin ang mga parameter ng pinagmulan mula dito.

Short circuit

Ano ang mangyayari kung ang paglaban ng panlabas na circuit ay biglang naging zero? Sa pang-araw-araw na buhay, maaari nating obserbahan ito kung, halimbawa, ang electrical insulation ng mga wire ay nasira at sila ay nagiging short-circuited. Isang phenomenon ang nagaganap na tinatawag na short circuit. Kasalukuyang tinatawag kasalukuyang short circuit, ay magiging lubhang malaki. Maglalabas ito ng malaking halaga ng init, na maaaring humantong sa sunog. Upang maiwasang mangyari ito, ang mga aparatong tinatawag na piyus ay inilalagay sa circuit. Ang mga ito ay idinisenyo sa paraang kaya nilang sirain ang electrical circuit sa sandali ng isang maikling circuit.

Batas ng Ohm para sa alternating current

Sa isang alternating circuit ng boltahe, bilang karagdagan sa karaniwang aktibong pagtutol, mayroong reactance (capacitance, inductance).

Para sa mga naturang circuit U = ako · Z , Saan Z - kabuuang pagtutol, na kinabibilangan ng mga aktibo at reaktibong sangkap.

Ngunit ang makapangyarihang mga de-koryenteng makina at power plant ay may mataas na reactance. Sa mga kagamitan sa sambahayan sa paligid natin, ang reaktibong bahagi ay napakaliit na maaari itong balewalain, at para sa mga kalkulasyon gumamit ng isang simpleng paraan ng pagsulat ng batas ng Ohm:

ako = U / R

Kapangyarihan at Batas ng Ohm

Hindi lamang itinatag ng Ohm ang kaugnayan sa pagitan ng boltahe, kasalukuyang at paglaban ng isang de-koryenteng circuit, ngunit nagmula rin ng isang equation para sa pagtukoy ng kapangyarihan:

P = U · ako = ako 2 · R

Tulad ng nakikita mo, mas malaki ang kasalukuyang o boltahe, mas malaki ang kapangyarihan. Dahil ang konduktor o risistor ay hindi isang kapaki-pakinabang na pagkarga, ang kapangyarihan na bumabagsak dito ay itinuturing na pagkawala ng kuryente. Ito ay ginagamit upang magpainit ng konduktor. At kung mas malaki ang paglaban ng naturang konduktor, mas maraming kapangyarihan ang nawala dito. Upang mabawasan ang pagkawala ng pag-init, ang mga konduktor na may mas mababang pagtutol ay ginagamit sa circuit. Ginagawa ito, halimbawa, sa malakas na pag-install ng tunog.

Sa halip na isang epilogue

Isang maliit na pahiwatig para sa mga nalilito at hindi maalala ang formula ng batas ng Ohm.

Hatiin ang tatsulok sa 3 bahagi. Bukod dito, kung paano natin ito gagawin ay ganap na hindi mahalaga. Ipasok natin sa bawat isa sa kanila ang mga dami na kasama sa batas ng Ohm - tulad ng ipinapakita sa figure.

Isara natin ang halaga na kailangang hanapin. Kung ang natitirang mga halaga ay nasa parehong antas, kailangan nilang i-multiply. Kung ang mga ito ay matatagpuan sa iba't ibang antas, ang halaga na nasa itaas ay dapat na hatiin ng mas mababa.

Ang batas ng Ohm ay malawakang ginagamit sa pagsasanay kapag nagdidisenyo ng mga de-koryenteng network sa produksyon at sa bahay.

Sinimulan ni Georg Simon Ohm ang kanyang pananaliksik na inspirasyon ng sikat na gawain ni Jean Baptiste Fourier, "The Analytical Theory of Heat." Sa gawaing ito, kinakatawan ni Fourier ang daloy ng init sa pagitan ng dalawang punto bilang pagkakaiba sa temperatura, at iniuugnay ang pagbabago sa daloy ng init sa pagdaan nito sa isang hindi regular na hugis na balakid na gawa sa heat-insulating material. Katulad nito, sanhi ng Ohm ang paglitaw ng electric current sa pamamagitan ng potensyal na pagkakaiba.

Batay dito, nagsimulang mag-eksperimento si Ohm sa iba't ibang mga materyales sa konduktor. Upang matukoy ang kanilang kondaktibiti, ikinonekta niya ang mga ito sa serye at inayos ang kanilang haba upang ang kasalukuyang lakas ay pareho sa lahat ng mga kaso.

Mahalaga para sa mga naturang sukat na pumili ng mga conductor ng parehong diameter. Ohm, ang pagsukat ng conductivity ng pilak at ginto, ay nakakuha ng mga resulta na, ayon sa modernong data, ay hindi tumpak. Kaya, ang silver conductor ng Ohm ay nagsagawa ng mas kaunting electric current kaysa sa ginto. Si Om mismo ang nagpaliwanag nito sa pagsasabing ang kanyang silver conductor ay pinahiran ng langis at dahil dito, tila, ang eksperimento ay hindi nagbigay ng tumpak na mga resulta.

Gayunpaman, hindi lamang ito ang problema ng mga physicist na sa oras na iyon ay nakikibahagi sa mga katulad na eksperimento sa kuryente ay nagkaroon ng mga problema. Malaking kahirapan sa pagkuha ng mga purong materyales na walang mga impurities para sa mga eksperimento at kahirapan sa pag-calibrate ng diameter ng konduktor ay nagdistort sa mga resulta ng pagsubok. Ang isang mas malaking sagabal ay ang kasalukuyang lakas ay patuloy na nagbabago sa panahon ng mga pagsubok, dahil ang pinagmumulan ng agos ay mga alternating elemento ng kemikal. Sa ilalim ng gayong mga kondisyon, nakuha ni Ohm ang logarithmic dependence ng kasalukuyang sa paglaban ng wire.

Maya-maya, iminungkahi ng German physicist na si Poggendorff, na dalubhasa sa electrochemistry, na palitan ng Ohm ang mga elemento ng kemikal ng isang thermocouple na gawa sa bismuth at tanso. Sinimulan muli ni Om ang kanyang mga eksperimento. Sa pagkakataong ito ay gumamit siya ng thermoelectric device na pinapagana ng Seebeck effect bilang baterya. Ito ay konektado siya sa serye ng 8 mga konduktor ng tanso na may parehong diameter, ngunit may iba't ibang haba. Upang sukatin ang kasalukuyang, sinuspinde ni Ohm ang isang magnetic needle sa ibabaw ng mga conductor gamit ang isang metal na sinulid. Ang kasalukuyang tumatakbong parallel sa arrow na ito ay inilipat ito sa gilid. Nang mangyari ito, pinilipit ng physicist ang sinulid hanggang sa bumalik ang arrow sa orihinal nitong posisyon. Batay sa anggulo kung saan ang thread ay napilipit, maaaring hatulan ng isa ang halaga ng kasalukuyang.

Bilang resulta ng isang bagong eksperimento, dumating si Ohm sa formula:

X = a / b + l

Dito X– intensity ng magnetic field ng wire, l- haba ng wire, a- pare-pareho ang boltahe ng pinagmulan, b– pare-pareho ang paglaban ng natitirang mga elemento ng circuit.

Kung bumaling tayo sa mga modernong termino para ilarawan ang formula na ito, makukuha natin iyon X- kasalukuyang lakas, A- EMF ng pinagmulan, b + l- kabuuang paglaban ng circuit.

Batas ng Ohm para sa isang seksyon ng circuit

Ang batas ng Ohm para sa isang hiwalay na seksyon ng isang circuit ay nagsasaad: ang kasalukuyang lakas sa isang seksyon ng isang circuit ay tumataas habang tumataas at bumababa ang boltahe habang tumataas ang resistensya ng seksyong ito.

I=U/R

Batay sa formula na ito, maaari tayong magpasya na ang paglaban ng konduktor ay nakasalalay sa potensyal na pagkakaiba. Mula sa isang mathematical point of view, ito ay tama, ngunit mula sa isang physics point of view, ito ay mali. Ang formula na ito ay naaangkop lamang para sa pagkalkula ng paglaban sa isang hiwalay na seksyon ng circuit.

Kaya, ang formula para sa pagkalkula ng resistensya ng konduktor ay kukuha ng form:

R = p ⋅ l / s

Batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit

Ang pagkakaiba sa pagitan ng batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit at ng batas ng Ohm para sa isang seksyon ng isang circuit ay na ngayon ay dapat nating isaalang-alang ang dalawang uri ng paglaban. Ito ay "R" ang paglaban ng lahat ng mga bahagi ng system at "r" ang panloob na pagtutol ng pinagmumulan ng electromotive force. Ang pormula sa gayon ay kumukuha ng anyo:

Ako = U / R + r

Batas ng Ohm para sa alternating current

Ang alternating current ay naiiba sa direct current dahil nagbabago ito sa ilang partikular na yugto ng panahon. Sa partikular, binabago nito ang kahulugan at direksyon nito. Upang mailapat ang batas ng Ohm dito, kailangan mong isaalang-alang na ang paglaban sa isang circuit na may direktang kasalukuyang ay maaaring mag-iba mula sa paglaban sa isang circuit na may alternating kasalukuyang. At ito ay naiiba kung ang mga sangkap na may reactance ay ginagamit sa circuit. Ang reactance ay maaaring inductive (coils, transformers, chokes) o capacitive (capacitor).

Subukan nating alamin kung ano ang tunay na pagkakaiba sa pagitan ng reaktibo at aktibong paglaban sa isang circuit na may alternating current. Dapat mo nang maunawaan na ang halaga ng boltahe at kasalukuyang sa naturang circuit ay nagbabago sa paglipas ng panahon at, sa halos pagsasalita, ay may anyo ng alon.

Kung i-diagram natin kung paano nagbabago ang dalawang halagang ito sa paglipas ng panahon, nakakakuha tayo ng sine wave. Ang parehong boltahe at kasalukuyang tumaas mula sa zero hanggang sa isang maximum na halaga, pagkatapos, bumabagsak, dumaan sa zero at maabot ang isang maximum na negatibong halaga. Pagkatapos nito, tumaas muli sila sa zero hanggang sa pinakamataas na halaga at iba pa. Kapag sinabing negatibo ang kasalukuyang o boltahe, nangangahulugan ito na gumagalaw ito sa kabaligtaran.

Ang buong proseso ay nangyayari sa isang tiyak na dalas. Ang punto kung saan ang boltahe o kasalukuyang halaga mula sa pinakamababang halaga na tumataas hanggang sa pinakamataas na halaga ay dumadaan sa zero ay tinatawag na phase.

Sa katunayan, ito ay paunang salita lamang. Bumalik tayo sa reaktibo at aktibong paglaban. Ang pagkakaiba ay na sa isang circuit na may aktibong pagtutol, ang kasalukuyang yugto ay tumutugma sa boltahe na bahagi. Iyon ay, parehong ang kasalukuyang halaga at ang halaga ng boltahe ay umabot sa isang maximum sa isang direksyon sa parehong oras. Sa kasong ito, ang aming formula para sa pagkalkula ng boltahe, paglaban o kasalukuyang ay hindi nagbabago.

Kung ang circuit ay naglalaman ng reactance, ang mga phase ng kasalukuyang at boltahe ay nagbabago mula sa isa't isa ng ¼ ng isang panahon. Nangangahulugan ito na kapag ang kasalukuyang ay umabot sa pinakamataas na halaga nito, ang boltahe ay magiging zero at vice versa. Kapag inilapat ang inductive reactance, ang phase ng boltahe ay "aabot" sa kasalukuyang yugto. Kapag ang kapasidad ay inilapat, ang kasalukuyang yugto ay "aabot" sa boltahe na bahagi.