An ni Ohm’s Law: Kasinahon Ngitun-an (Formula ug Ohm’s Law Triangle)

Electrical4u

Larangan: Basic Electrical Basikong Elektikal

China

Ano ang Batas ni Ohm?

Ang Batas ni Ohm nagpasabot nga ang kuryente nga naghahabilin sa anumang conductor direktang proporsyonal sa potential difference (voltage) sa iyang mga dako, asuming ang pisikal nga kondisyon sa conductor wala moganti.

Sa uban pang pulong, ang ratio sa potential difference tali asin duha ka puntos sa conductor ngadto sa kuryente nga naghahabilin tali asin sila mahimong konstante, asuming ang pisikal nga kondisyon (e.g., temperatura etc.) wala moganti.

Matematikal, ang Batas ni Ohm mahimong ipahayag isip,

$\begin{align*} I \propto V \end{align*}$

Pag-introduce ang constant of proportionality, ang resistance R sa maong equation, kita makakuhog,

$\begin{align*} I = \frac{V}{R} \,\, or \,\, V = I * R \end{align*}$

Kung diin,

R ang resistance sa conductor sa Ohm ( $\Omega$ ),
Ang I mao ang kasalukuyang gipasabot sa conductor sa Amperes (A),
Ang V mao ang voltage o potential difference nga gisukod sa tibuok sa conductor sa Volts (V).

Ang Ohm’s law applicable sa parehas DC ug AC.

Ang relasyon sa pagitan sa potential difference o voltage (V), ang current (I) ug ang resistance (R) sa electrical circuit unang natuklasan ni German physicist George Simon Ohm.

Ang unit sa resistance mao ang Ohm ( $\Omega$ ) gipangalan isip paghunam sa George Simon Ohm.

Unsaon Ang Paghimo Sa Ohm’s Law?

Batasan sa definition sa Ohm’s law, ang kasalukuyang gipasabot sa conductor o resistor sa duha ka puntos direktang proportional sa kalainan sa voltage (o potential difference) sa tibuok sa conductor o resistor.

Pero… mahimong lisud mahuman-an.

Konseho na atong padayon sa mas maayo nga intuitive sense para sa Ohm’s Law pinaagi sa paggamit og mga analogy.

Analogy 1

Pangutanaa ang usa ka tambalan sa tubig nga gisulod sa iskina nga dapit sa itaas sa yuta. Usa ka hose ania sa babag ngadto sa tambalan sa tubig sama sa ipahayag sa imahe sa ubos.

Analogy 1.png

Ang presyon sa tubig sa pascals sa katapusan sa hose makaparehas sa voltage o potential difference sa usa ka electric circuit.
Ang rate sa pagtubig sa litros sa segundo makaparehas sa electric current sa coulombs sa segundo sa usa ka electric circuit.
Ang mga restrictors sa pagtubig sama sa apertures nga gisulod sa pipes tali sa duha ka puntos makaparehas sa resistors sa usa ka electric circuit.

Busa, ang rate sa pagtubig tali sa aperture restrictor proporsyonal sa kahanan sa presyon sa tubig tali sa restrictor.

Parehas din, sa usa ka electric circuit, ang current nga nagtubig tali sa conductor o resistor tali sa duha ka puntos direktang proporsyonal sa kahanan sa voltage o potential difference tali sa conductor o resistor.

Mahimo pud nato magsulti nga ang resistance nga gihatag sa pagtubig depende sa haba sa pipe, ang materyal sa pipe, ug ang gitas-on sa tambalan sa itaas sa yuta.

Ang Ohm’s law magtrabaho parehas sa usa ka electric circuit nga ang electrical resistance nga gihatag sa pagtubig depende sa haba sa conductor ug ang materyal sa conductor nga gamiton.

Analogy 2

Usa ka simple analogy tali sa hydraulic water circuit ug electric circuit aron ipakita kung unsaon ang pagtrabaho sa Ohm’s law makita sa imahe sa ubos.

Analogy 2.png Analogy 2.2.png

Sama sa ipahayag, kon ang presyon sa tubig constant ug ang restriction madaghan (makahimo og mas dako ang hirudlan sa tubig), ang rate sa pagtubig mapugos.

Parehas din, sa usa ka electric circuit, kon ang voltage o potential difference constant ug ang resistance madaghan (makahimo og mas dako ang hirudlan sa current), ang rate sa pagtubig electric charge i.e., current mapugos.

Ngayon, kon ang paglimita sa pagtubig ay permanentehon ug ang presyon sa pump sumala, ang rate sa pagtubig mag-inusara.

Parehas niini, sa usa ka electric circuit, kon ang resistance permanentehon ug ang potential difference o voltage sumala, ang rate sa pagtubig sa electric charge iya, current mag-inusara.

Ang Pormula sa Batas ni Ohm

Ang relasyon tali sa voltage o potential difference, current, ug resistance mahimo isulat sa tatlo ka kaugalingong paagi.

Kon naka-onli kita og duha ka mga value, mahimo nato kalkular ang ikatulong nga unknown value pinaagi sa relasyon sa batas ni Ohm. Busa, ang batas ni Ohm labi ka importante sa electronics ug electrical formulas ug calculations.

Kon ang known electric current nagtubig pinaagi sa known resistance, ang voltage drop sa resistance mahimo makalkular pinaagi sa relasyon

$\begin{align*} V = IR \,\, i.e., \,\, Potential \,\, Difference = Current * Resistance \end{align*}$

Kon ang known voltage gipasabot sa known resistance, ang current nga nagtubig sa resistance mahimo makalkular pinaagi sa relasyon

$\begin{align*} I = \frac{V}{R} \,\, i.e., \,\, Current = \frac{Potential \,\, Diffrence}{Resistance} \end{align*}$

Kung ang isip nga voltage gitapos sa usa ka wala masayran nga resistance ug ang current nga nagpuyo sa resistance makita usab, ang value sa wala masayran nga resistance mahimong ma-calculate pinaagi sa relasyon

$\begin{align*} R = \frac{V}{I} \,\, i.e., \,\, Resistance = \frac{Potential \,\, Diffrence}{Current} \end{align*}$

Pormula sa Ohm’s Law para sa Power

Ang power nga gitransfer mao ang produkto sa supply voltage ug electric current.

Ngayon, Isulod ang $V = I * R$ sa equation (1) kita magkuha og,

$\begin{equation*} P = IR * I = I^2*R \end{equation*}$

An formula ni gihunahon isip ohmic loss formula o resistive heating formula.

Ngayon, ibutang ang $I = \frac{V}{R}$ sa equation (1) makuha nato,

(3) $\begin{equation*} P = V * \frac{V}{R}= \frac{V^2}{R} \end{equation*}$

Gikan sa relasyon sa itaas, mahimong makapili kita og power dissipation sa resistance kon adunay voltage ug resistance o current ug resistance na kabalo nimo.

Mahimo usab nato mog determine sa unknown resistance value pinaagi sa relasyon sa itaas kon adunay voltage o current na kabalo nimo.

$\begin{align*} R = \frac{V^2}{P} \,\, \& \,\, R = \frac{P}{I^2} \end{align*}$

Kon adunay duha ka variables sa power, voltage, current, ug resistance na kabalo nimo, mahimo nimo pag-determine sa uban pang duha ka variables pinaagi sa Ohm’s law.

$\begin{align*} P = \frac{V^2}{R} \,\,or\,\,R = \frac{V^2}{P} \,\,or\,\, V = \sqrt{PR} \end{align*}$

$\begin{align*} P = {I^2}{R} \,\,or\,\, R = \frac{P}{I^2} \,\,or\,\, I = \sqrt{\frac{P}{R}} \end{align*}$

Ang mga Limitasyon sa Batas ni Ohm

Ang ilang mga limitasyon sa batas ni Ohm ay ipinapaliwanag sa ibaba.

Ang batas ni Ohm dili na aplikable sa tanang mga non-metallic conductors. Tumong, para sa silicon carbide, ang relasyon adunay formula nga $V = KI^m$ diin ang K ug m mao ang mga konstante ug m<1.
Ang Batas ni Ohm wala gyud na maaplikar sa sumala sa mga Non-Linear elements.

Resistencia
Capacitance
Semiconductor
Vacuum tubes
Electrolytes
Carbon resistors
Arc Lamps
Zener diode

(Note that Non-linear elements are those in which the relation between current and voltage is nonlinear i.e., the current is not exactly proportional to the applied voltage.)

Ohm’s law is applicable to metal conductors at a constant temperature only. If the temperature changes, the law is not applicable.
Ohm’s law is also not applicable to unilateral networks. Note that a unilateral network contains unilateral elements such as transistors, diodes, etc. Unilateral elements are those elements that allow the flow of current only in one direction.

Ohm’s Law Triangle

The basic formulas for ohm’s law are summarised below ohm’s law triangle.

Ohm’s Law Triangle.png

Ohm’s Law Practice Problems

Example 1

As shown in the circuit below, a current of 4 A is flowing through the resistance of 15 Ω. Determine the voltage drop across the circuit using ohm’s law.

Solution:

Resistors nga gihimo sa carbon

Lampas nga arc

Diode nga Zener

(Ipahibalo nga ang mga elemento nga non-linear mao ang mga elemento diin ang relasyon sa current ug voltage dili linear, o masugdan, ang current dili eksakto proporsyonal sa giaplikar nga voltage.)

Ang batas ni Ohm maoy aplikable lamang sa mga metal conductor sa usa ka konstante nga temperatura. Kon magbag-o ang temperatura, dili na ma-aplikar ang batas.
Dili usab ma-aplikar ang batas ni Ohm sa mga unilateral network. Ipahibalo nga ang unilateral network naglakip og mga unilateral element sama sa transistor, diode, ug uban pa. Ang mga unilateral element mao ang mga element nga mogahin og current ngadto sa usa ra ka direksyon.

Tripulo sa Batas ni Ohm

Ang mga basic formulas alang sa batas ni Ohm gi-summarize sa ibaba sa tripulo sa batas ni Ohm.

Tripulo sa Batas ni Ohm.png

Pangutana sa Praktikal nga Batas ni Ohm

Pisara 1

Tumong sa circuit sa ubos, ang 4 A nga current nagkagahin sa 15 Ω nga resistance. Hukom ang voltage drop sa circuit gamit ang batas ni Ohm.

Solusyon:

Gibay nga Datos: $I = 4\,\,A$ ug $R = 15\,\,\Omega$

Batasan ni Ohm,

$\begin{align*} \begin{split} V = I * R \\ = 4*15 \\ V = 60 \,\, Volts \end{split} \end{align*}$

Busa, gamit ang batasan ni Ohm, natukod nato ang pagkabag-o sa voltage sa circuit nga 60 V.

Pangutana 2

Tumong sa circuit sa ubos, isip sa supply nga voltage nga 24 V gitawag sa resistance nga 12 Ω. Tukdon ang current nga naglawas sa resistor gamit ang batasan ni Ohm.

$\begin{equation*} P = V * I \end{equation*}$

Solusyon:

Gibahon nga Data: $V = 24\,\,V$ ug $R = 12\,\,\Omega$

Sumala sa batas ni Ohm,

$\begin{align*} \begin{split} I = \frac{V}{R} \\ = \frac{24}{12} \\ I = 2 \,\, A (Ampere) \end{split} \end{align*}$

Busa, pinaagi sa ekwasyon sa batas ni Ohm, natanggap nato ang kuryente nga nagdurugto sa resistor nga 2 A.

Example 3

Tulad sa gipakita sa sirkwit sa ubos, ang supply voltage mao ang 24 V ug ang kuryente nga nagdurugto sa unknown resistance mao ang 2 A. Pwede nimong hatagan ang unknown value sa resistance pinaagi sa batas ni Ohm.

Solusyon:

Gibahon nga Data: $V = 24\,\,V$ ug $I = 2\,\,A$

Sumala sa batas ni Ohm,

$\begin{align*} \begin{split} R = \frac{V}{I} \\ = \frac{24}{2} \\ R = 12 \,\, \Omega \end{split} \end{align*}$

Ania, pinaagi sa paggamit sa ekwasyon sa batas ni Ohm, makakuhà ta sa di alam nga halaga sa resistensya $12\,\,\Omega$ .

Ang mga aplikasyon sa batas ni Ohm

Ang ilang mga aplikasyon sa batas ni Ohm mao kini:

Para makalkula ang di alam nga potensyal nga dapit o voltaje, resistensya, ug agos sa kuryente sa usa ka sirkwitong elektriko.
Ang batas ni Ohm gigamit sa usa ka sirkwitong elektroniko aron matukod ang internal nga drop sa voltaje sa mga komponente sa elektroniko.
Ang batas ni Ohm gigamit sa mga sirkwitong DC, partikular sa DC ammeter diin gisagol ang isang baba nga resistensya nga shunt aron mapalihok ang kuryente.

Source: Electrical4u

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.