Ang dahilan para sa pagsulat ng artikulong ito ay hindi ang pagiging kumplikado ng mga formula na ito, ngunit ang katotohanan na sa panahon ng disenyo at pag-unlad ng anumang mga circuit ay madalas na kinakailangan na dumaan sa isang serye ng mga halaga upang maabot ang kinakailangang mga parameter o balansehin ang circuit. . Ang artikulong ito at ang calculator sa loob nito ay magpapasimple sa pagpili na ito at magpapabilis sa proseso ng pagpapatupad ng iyong mga plano. Gayundin sa dulo ng artikulo ay magbibigay ako ng ilang mga pamamaraan para sa pagsasaulo ng pangunahing pormula ng batas ng Ohm. Ang impormasyong ito ay magiging kapaki-pakinabang para sa mga nagsisimula. Kahit na ang formula ay simple, kung minsan ay may pagkalito tungkol sa kung saan at kung anong parameter ang dapat, lalo na sa una.

Sa radio electronics at electrical engineering, ang batas ng Ohm at ang formula para sa pagkalkula ng kapangyarihan ay ginagamit nang mas madalas kaysa sa anumang iba pang formula. Tinutukoy nila ang mahigpit na ugnayan sa pagitan ng apat na pinakakaraniwang dami ng kuryente: kasalukuyang, boltahe, paglaban at kapangyarihan.

Batas ni Ohm. Ang relasyong ito ay natuklasan at napatunayan ni Georg Simon Ohm noong 1826. Para sa isang seksyon ng isang circuit, ganito ang tunog: ang kasalukuyang ay direktang proporsyonal sa boltahe, at inversely proporsyonal sa paglaban

Ganito isinulat ang pangunahing pormula:

Sa pamamagitan ng pagbabago ng pangunahing formula, makakahanap ka ng dalawa pang dami:

kapangyarihan. Ang kahulugan nito ay ang mga sumusunod: ang kapangyarihan ay ang produkto ng mga agarang halaga ng boltahe at kasalukuyang sa anumang bahagi ng electrical circuit.

Formula para sa agarang kuryente:

Nasa ibaba ang isang online na calculator para sa pagkalkula ng batas at Kapangyarihan ng Ohm. Binibigyang-daan ka ng calculator na ito na matukoy ang kaugnayan sa pagitan ng apat na dami ng kuryente: kasalukuyang, boltahe, paglaban at kapangyarihan. Upang gawin ito, ipasok lamang ang anumang dalawang halaga. Gamit ang pataas at pababang mga arrow, maaari mong baguhin ang inilagay na halaga sa mga hakbang ng isa. Ang dimensyon ng mga dami ay maaari ding mapili. Gayundin, para sa kaginhawaan ng pagpili ng mga parameter, pinapayagan ka ng calculator na mag-record ng hanggang sampung naunang isinagawa na mga kalkulasyon na may mga sukat kung saan ang mga kalkulasyon mismo ay isinagawa.

Noong nag-aral kami sa radio engineering college, kailangan naming magsaulo ng maraming bagay. At para mas madaling matandaan, mayroong tatlong cheat sheet para sa batas ng Ohm. Narito ang mga pamamaraan na aming ginamit.

Ang una ay isang mnemonic rule. Kung nagpapahayag tayo ng pagtutol mula sa formula ng batas ng Ohm, kung gayon R = salamin.

Ang pangalawa ay ang paraan ng tatsulok. Tinatawag din itong magic triangle ng batas ng Ohm.

Kung mapupuksa natin ang halaga na kailangang mahanap, pagkatapos ay sa natitirang bahagi ay makukuha natin ang formula para sa paghahanap nito.

Pangatlo. Ito ay higit pa sa isang cheat sheet na pinagsasama ang lahat ng mga pangunahing formula para sa apat na dami ng kuryente.

Ito ay kasing daling gamitin bilang isang tatsulok. Pinipili namin ang parameter na nais naming kalkulahin, ito ay matatagpuan sa isang maliit na bilog sa gitna at nakakakuha kami ng tatlong mga formula para sa pagkalkula nito. Susunod, piliin ang kailangan mo.

Ang bilog na ito, tulad ng tatsulok, ay matatawag na magical.

Ang electrical resistance ay tumutukoy sa anumang pagsalungat na nakakakita ng kasalukuyang dumadaloy sa isang closed circuit, nagpapahina o humahadlang sa libreng daloy ng mga singil sa kuryente.

Jpg?x15027" alt="Pagsukat ng resistensya gamit ang multimeter" width="600" height="490">!}

Pagsukat ng paglaban gamit ang isang multimeter

Pisikal na konsepto ng paglaban

Ang mga electron, kapag dumadaloy ang kasalukuyang, ay umiikot sa isang konduktor sa isang organisadong paraan ayon sa paglaban na kanilang nararanasan sa daan. Ang mas mababa ang paglaban na ito, mas malaki ang umiiral na pagkakasunud-sunod sa microworld ng mga electron. Ngunit kapag mataas ang paglaban, nagsisimula silang magbanggaan sa isa't isa at naglalabas ng thermal energy. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang temperatura ng konduktor ay palaging tumataas nang bahagya, sa pamamagitan ng mas malaking halaga, mas mataas ang mga electron na nakakahanap ng paglaban sa kanilang paggalaw.

Mga materyales na ginamit

Ang lahat ng kilalang metal ay higit pa o hindi gaanong lumalaban sa pagdaan ng kasalukuyang, kabilang ang pinakamahusay na mga konduktor. Ang ginto at pilak ay may hindi bababa sa paglaban, ngunit ang mga ito ay mahal, kaya ang pinaka-karaniwang ginagamit na materyal ay tanso, na may mataas na electrical conductivity. Sa isang mas maliit na sukat, ginagamit ang aluminyo.

Ang pinakamalaking paglaban sa pagpasa ng kasalukuyang ay nichrome wire (isang haluang metal ng nickel (80%) at chromium (20%). Ito ay malawakang ginagamit sa mga resistor.

Ang isa pang karaniwang ginagamit na materyal ng risistor ay carbon. Ang mga nakapirming resistensya at rheostat ay ginawa mula dito para magamit sa mga electronic circuit. Ang mga nakapirming resistor at potentiometer ay ginagamit upang i-regulate ang kasalukuyang at boltahe na mga halaga, tulad ng kapag kinokontrol ang volume at tono ng mga audio amplifier.

Pagkalkula ng paglaban

Upang makalkula ang halaga ng paglaban ng pag-load, ang formula na nagmula sa batas ng Ohm ay ginagamit bilang pangunahing isa kung ang mga halaga ng kasalukuyang at boltahe ay kilala:

Ang yunit ng pagsukat ay Ohm.

Para sa isang serye na koneksyon ng mga resistors, ang kabuuang pagtutol ay matatagpuan sa pamamagitan ng pagbubuod ng mga indibidwal na halaga:

R = R1 + R2 + R3 + …..

Kapag kumokonekta nang magkatulad, ginagamit ang expression:

1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …

Paano mahahanap ang electrical resistance para sa isang wire, isinasaalang-alang ang mga parameter nito at materyal ng paggawa? May isa pang formula ng paglaban para dito:

R = ρ x l/S, kung saan:

• l - haba ng kawad,
• S - mga sukat ng cross section nito,
• ρ – tiyak na dami ng resistensya ng wire material.

Data-lazy-type="image" data-src="http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/2-1-600x417.png?.png 600w, https://elquanta. ru/wp-content/uploads/2018/03/2-1-768x533..png 792w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Formula ng paglaban

Ang mga geometric na sukat ng wire ay maaaring masukat. Ngunit upang makalkula ang paglaban gamit ang formula na ito, kailangan mong malaman ang koepisyent ρ.

Mahalaga! Talunin ang mga halaga Ang volumetric resistance ay nakalkula na para sa iba't ibang mga materyales at buod sa mga espesyal na talahanayan.

Ang halaga ng koepisyent ay nagbibigay-daan sa iyo upang ihambing ang paglaban ng iba't ibang uri ng mga konduktor sa isang naibigay na temperatura alinsunod sa kanilang mga pisikal na katangian nang hindi isinasaalang-alang ang mga sukat. Ito ay maaaring ilarawan sa mga halimbawa.

Isang halimbawa ng pagkalkula ng electrical resistance ng isang tansong wire na 500 m ang haba:

1. Kung ang mga cross-sectional na sukat ng wire ay hindi alam, maaari mong sukatin ang diameter nito gamit ang isang caliper. Sabihin nating ito ay 1.6 mm;
2. Kapag kinakalkula ang cross-sectional area, ginagamit ang formula:

Pagkatapos S = 3.14 x (1.6/2)² = 2 mm²;

1. Gamit ang talahanayan, nakita namin ang halaga ng ρ para sa tanso na katumbas ng 0.0172 Ohm x m/mm²;
2. Ngayon ang electrical resistance ng kinakalkula na konduktor ay magiging:

R = ρ x l/S = 0.0172 x 500/2 = 4.3 Ohm.

Isa pang halimbawa– nichrome wire na may cross section na 0.1 mm², haba 1 m:

1. Ang ρ indicator para sa nichrome ay 1.1 Ohm x m/mm²;
2. R = ρ x l/S = 1.1 x 1/0.1 = 11 Ohm.

Dalawang halimbawa ang malinaw na nagpapakita na ang nichrome wire na isang metro ang haba at may cross-section na 20 beses na mas maliit ay may electrical resistance na 2.5 beses na mas malaki kaysa sa 500 metro ng copper wire.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/3-6-768x381..jpg 960w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Resistivity ng ilang mga metal

Mahalaga! Ang paglaban ay naiimpluwensyahan ng temperatura, sa pagtaas ng temperatura ay tumataas ito at, sa kabaligtaran, bumababa sa pagbaba ng temperatura.

Impedance

Ang impedance ay isang mas pangkalahatang termino ng paglaban na isinasaalang-alang ang mga reaktibong pagkarga. Ang pagkalkula ng paglaban sa isang AC circuit ay nagsasangkot ng pagkalkula ng impedance.

Habang ang isang risistor ay nagbibigay ng aktibong pagtutol upang maisagawa ang ilang mga gawain, ang reaktibong bahagi ay isang kapus-palad na produkto ng ilang bahagi ng circuit.

Dalawang uri ng reactance:

1. Induktibo. Nilikha ng mga coils. Formula sa pagkalkula:

X (L) = 2π x f x L, kung saan:

• f – kasalukuyang dalas (Hz),
• L - inductance (H);

1. Capacitive. Nilikha ng mga capacitor. Kinakalkula gamit ang formula:

X (C) = 1/(2π x f x C),

kung saan ang C ay kapasidad (F).

Tulad ng aktibong katapat nito, ang reactance ay ipinahayag sa ohms at nililimitahan din ang daloy ng kasalukuyang sa pamamagitan ng circuit. Kung mayroong parehong kapasidad at isang inductor sa circuit, kung gayon ang kabuuang pagtutol ay katumbas ng:

X = X (L) – X (C).

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/4-3.jpg 622w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Aktibo, inductive at capacitive reactance

Mahalaga! Sumusunod ang mga kawili-wiling feature mula sa mga formula ng reaktibong pagkarga. Habang tumataas ang dalas ng alternating current at inductance, tumataas ang X(L). At, sa kabaligtaran, mas mataas ang mga frequency at kapasidad, mas maliit ang X (C).

Paghahanap ng impedance (Z) ay hindi isang simpleng pagdaragdag ng mga aktibo at reaktibong sangkap:

Z = √ (R² + X²).

Halimbawa 1

Ang coil sa circuit na may pang-industriya na dalas ng kasalukuyang ay may aktibong pagtutol na 25 Ohms at isang inductance na 0.7 H. Maaari mong kalkulahin ang impedance:

1. X (L) = 2π x f x L = 2 x 3.14 x 50 x 0.7 = 218.45 Ohm;
2. Z = √ (R² + X (L)²) = √ (25² + 218.45²) = 219.9 ohms.

tan φ = X (L)/R = 218.45/25 = 8.7.

Ang anggulo φ ay humigit-kumulang 83 degrees.

Halimbawa 2

Mayroong isang kapasitor na may kapasidad na 100 μF at isang panloob na pagtutol ng 12 ohms. Maaari mong kalkulahin ang impedance:

1. X (C) = 1/(2π x f x C) = 1/ 2 x 3.14 x 50 x 0.0001 = 31.8 Ohm;
2. Z = √ (R² + X (C)²) = √ (12² + 31.8²) = 34 Ohm.

Sa Internet maaari kang makahanap ng isang online na calculator upang gawing simple ang pagkalkula ng paglaban at impedance ng buong electrical circuit o mga seksyon nito. Doon kailangan mo lamang ipasok ang iyong data ng pagkalkula at itala ang mga resulta ng pagkalkula.

Video

Sa pagsasagawa, madalas na kinakailangan upang kalkulahin ang paglaban ng iba't ibang mga wire. Magagawa ito gamit ang mga formula o gamit ang data na ibinigay sa talahanayan. 1.

Ang epekto ng materyal na konduktor ay isinasaalang-alang gamit ang resistivity, na tinutukoy ng titik ng Griyego? at pagkakaroon ng haba na 1 m at isang cross-sectional area na 1 mm2. Pinakamababang resistivity? = 0.016 Ohm mm2/m ay may pilak. Ibigay natin ang average na halaga ng resistivity ng ilang konduktor:

Pilak - 0.016 , Lead - 0.21, Copper - 0.017, Nickelin - 0.42, Aluminum - 0.026, Manganin - 0.42, Tungsten - 0.055, Constantan - 0.5, Zinc - 0.06, Mercury - 0.96, Brass, Nichrome - 0.07 - 1.2, Phosphor bronze - 0.11, Chromal - 1.45.

Sa iba't ibang dami ng impurities at may iba't ibang ratios ng mga bahagi na kasama sa komposisyon ng rheostatic alloys, maaaring bahagyang magbago ang resistivity.

Ang paglaban ay kinakalkula gamit ang formula:

kung saan ang R ay paglaban, Ohm; resistivity, (Ohm mm2)/m; l - haba ng kawad, m; s - cross-sectional area ng wire, mm2.

Kung kilala ang wire diameter d, ang cross-sectional area nito ay katumbas ng:

Pinakamainam na sukatin ang diameter ng wire gamit ang isang micrometer, ngunit kung wala ka nito, dapat mong i-wind ang 10 o 20 turn ng wire nang mahigpit sa isang lapis at sukatin ang haba ng winding gamit ang ruler. Hinahati ang haba ng paikot-ikot sa bilang ng mga pagliko, nakita namin ang diameter ng kawad.

Upang matukoy ang haba ng isang wire ng isang kilalang diameter na gawa sa isang ibinigay na materyal na kinakailangan upang makuha ang kinakailangang pagtutol, gamitin ang formula

Talahanayan 1.

Tandaan. 1. Ang data para sa mga wire na hindi nakalista sa talahanayan ay dapat kunin bilang ilang average na halaga. Halimbawa, para sa isang nickel wire na may diameter na 0.18 mm, maaari nating ipagpalagay na ang cross-sectional area ay 0.025 mm2, ang paglaban ng isang metro ay 18 Ohms, at ang pinahihintulutang kasalukuyang ay 0.075 A.

2. Para sa ibang halaga ng kasalukuyang density, ang data sa huling column ay dapat na baguhin nang naaayon; halimbawa, sa kasalukuyang density na 6 A/mm2, dapat silang doblehin.

Halimbawa 1. Hanapin ang paglaban ng 30 m ng tansong kawad na may diameter na 0.1 mm.

Solusyon. Tinutukoy namin ayon sa talahanayan. 1 paglaban ng 1 m ng tansong kawad, ito ay katumbas ng 2.2 Ohms. Samakatuwid, ang paglaban ng 30 m ng kawad ay magiging R = 30 2.2 = 66 Ohms.

Ang pagkalkula gamit ang mga formula ay nagbibigay ng mga sumusunod na resulta: cross-sectional area ng wire: s = 0.78 0.12 = 0.0078 mm2. Dahil ang resistivity ng tanso ay 0.017 (Ohm mm2)/m, nakukuha natin ang R = 0.017 30/0.0078 = 65.50 m.

Halimbawa 2. Magkano ang nickel wire na may diameter na 0.5 mm ang kailangan para makagawa ng rheostat na may resistensya na 40 Ohms?

Solusyon. Ayon sa talahanayan 1, tinutukoy namin ang paglaban ng 1 m ng wire na ito: R = 2.12 Ohm: Samakatuwid, upang makagawa ng isang rheostat na may resistensya na 40 Ohms, kailangan mo ng wire na ang haba ay l = 40/2.12 = 18.9 m.

Gawin natin ang parehong pagkalkula gamit ang mga formula. Nahanap namin ang cross-sectional area ng wire s = 0.78 0.52 = 0.195 mm2. At ang haba ng kawad ay magiging l = 0.195 40/0.42 = 18.6 m.

Kabilang sa iba pang mga tagapagpahiwatig na nagpapakilala sa isang de-koryenteng circuit o konduktor, ito ay nagkakahalaga ng pag-highlight ng electrical resistance. Tinutukoy nito ang kakayahan ng mga atomo ng isang materyal na pigilan ang direktang pagpasa ng mga electron. Ang tulong sa pagtukoy sa halagang ito ay maaaring ibigay ng parehong dalubhasang aparato - isang ohmmeter, at mga kalkulasyon sa matematika batay sa kaalaman sa mga ugnayan sa pagitan ng mga dami at pisikal na katangian ng materyal. Ang tagapagpahiwatig ay sinusukat sa Ohms (Ohm), na itinalaga ng simbolo R.

Batas ng Ohm - isang mathematical na diskarte sa pagtukoy ng paglaban

Ang relasyong itinatag ni Georg Ohm ay tumutukoy sa kaugnayan sa pagitan ng boltahe, kasalukuyang, paglaban, batay sa matematikal na relasyon ng mga konsepto. Ang bisa ng linear na relasyon - R = U / I (ang ratio ng boltahe sa kasalukuyang) - ay hindi sinusunod sa lahat ng mga kaso.
Yunit [R] = B/A = Ohm. Ang 1 Ohm ay ang paglaban ng isang materyal kung saan ang isang kasalukuyang ng 1 ampere ay dumadaloy sa isang boltahe ng 1 volt.

Empirical formula para sa pagkalkula ng paglaban

Ang layunin ng data sa kondaktibiti ng isang materyal ay sumusunod mula sa mga pisikal na katangian nito, na tumutukoy sa sarili nitong mga katangian at tugon nito sa mga panlabas na impluwensya. Batay dito, ang conductivity ay nakasalalay sa:

• Sukat.
• Geometry.
• Mga temperatura.

Ang mga atomo ng isang conductive na materyal ay bumangga sa mga itinuro na electron, na pumipigil sa kanila na sumulong. Sa isang mataas na konsentrasyon ng huli, ang mga atomo ay hindi kayang labanan ang mga ito at ang conductivity ay lumalabas na mataas. Ang malalaking halaga ng paglaban ay tipikal para sa mga dielectric, na may halos zero conductivity.

Ang isa sa mga tumutukoy na katangian ng bawat konduktor ay ang resistivity nito - ρ. Tinutukoy nito ang pag-asa ng paglaban sa materyal ng konduktor at mga panlabas na impluwensya. Ito ay isang nakapirming (sa loob ng isang materyal) na halaga na kumakatawan sa data ng konduktor ng mga sumusunod na dimensyon - haba 1 m (ℓ), cross-sectional area na 1 sq.m. Samakatuwid, ang relasyon sa pagitan ng mga dami na ito ay ipinahayag ng kaugnayan: R = ρ* ℓ/S:

• Bumababa ang conductivity ng isang materyal habang tumataas ang haba nito.
• Ang pagtaas sa cross-sectional area ng konduktor ay nangangailangan ng pagbawas sa paglaban nito. Ang pattern na ito ay dahil sa isang pagbawas sa density ng elektron, at, dahil dito, ang pakikipag-ugnay ng mga particle ng materyal sa kanila ay nagiging mas madalas.
• Ang pagtaas sa temperatura ng materyal ay nagpapasigla sa pagtaas ng paglaban, habang ang pagbaba sa temperatura ay nangangailangan ng pagbaba nito.

Maipapayo na kalkulahin ang cross-sectional area ayon sa formula S = πd 2 / 4. Makakatulong ang tape measure sa pagtukoy ng haba.

Relasyon sa kapangyarihan (P)

Batay sa formula ng batas ng Ohm, U = I*R at P = I*U. Samakatuwid, P = I 2 *R at P = U 2 /R.
Alam ang magnitude ng kasalukuyang at kapangyarihan, ang paglaban ay maaaring matukoy bilang: R = P/I 2.
Alam ang boltahe at kapangyarihan, ang paglaban ay madaling kalkulahin gamit ang formula: R = U 2 / P.

Ang paglaban ng materyal at ang mga halaga ng iba pang nauugnay na mga katangian ay maaaring makuha gamit ang mga espesyal na instrumento sa pagsukat o batay sa itinatag na mga batas sa matematika.

Sa pamamagitan ng pag-assemble ng isang de-koryenteng circuit na binubuo ng isang kasalukuyang pinagmumulan, isang risistor, isang ammeter, isang voltmeter, at isang switch, maaari itong ipakita na kasalukuyang lakas (ako ) na dumadaloy sa risistor ay direktang proporsyonal sa boltahe ( U ) sa dulo nito: I-U . Boltahe sa kasalukuyang ratio U/I - may dami pare-pareho.

Dahil dito, mayroong isang pisikal na dami na nagpapakilala sa mga katangian ng konduktor (resistor) kung saan dumadaloy ang electric current. Ang dami na ito ay tinatawag paglaban sa kuryente konduktor, o simpleng pagtutol. Ang paglaban ay ipinahiwatig ng liham R .

(R) ay isang pisikal na dami na katumbas ng ratio ng boltahe ( U ) sa mga dulo ng konduktor sa kasalukuyang lakas ( ako ) sa loob nito. R = U/I . Unit ng paglaban - Ohm (1 ohm).

Isang Ohm- ang paglaban ng isang konduktor kung saan ang kasalukuyang ay 1A na may boltahe sa mga dulo nito ng 1V: 1 Ohm = 1 V / 1 A.

Ang dahilan kung bakit may resistensya ang isang konduktor ay ang direksyon ng paggalaw ng mga singil sa kuryente sa loob nito pinipigilan ng mga ion ng kristal na sala-sala paggawa ng mali-mali na paggalaw. Alinsunod dito, ang bilis ng direksyon ng paggalaw ng mga singil ay bumababa.

Electrical resistivity

R ) ay direktang proporsyonal sa haba ng konduktor ( l ), inversely proportional sa cross-sectional area nito ( S ) at depende sa materyal ng konduktor. Ang pag-asa na ito ay ipinahayag ng pormula: R = p*l/S

r - ito ay isang dami na nagpapakilala sa materyal kung saan ginawa ang konduktor. Ito ay tinatawag resistivity ng conductor, ang halaga nito ay katumbas ng paglaban ng isang konduktor ng haba 1 m at cross-sectional area 1 m2.

Ang yunit ng resistivity ng conductor ay: [p] = 1 0m 1 m 2 / 1 m. Kadalasan ang cross-sectional area ay sinusukat sa mm 2, samakatuwid, sa mga sangguniang libro ang mga halaga ng resistivity ng conductor ay ibinibigay tulad ng sa Ohm m kaya sa Ohm mm2/m.

Sa pamamagitan ng pagbabago ng haba ng konduktor, at samakatuwid ang paglaban nito, maaari mong ayusin ang kasalukuyang sa circuit. Ang aparato kung saan ito magagawa ay tinatawag rheostat.