L-Ħukm ta’ Ohm: Kif Jfunzjona (Formula u Triġonu tal-Ħukm ta’ Ohm)

Electrical4u

Camp: Elektriku Bażiku

China

X’hi huwa l-Ħukm ta’ Ohm?

Il-Ħukm ta’ Ohm jaffermi li l-kurrent elettriku li jidħol permezz ta’ quddiem qaddid huwa proporzjonali direttament mal-differenza potenzjali (volt) bejn il-punti tiegħu, f’suppoż li l-kondizzjonijiet fiżiċi tal-qaddid ma jagħmluxx xejn.

F’altri kliem, il-rapport bejn id-differenza potenzjali bejn ħalufun minn qaddid u l-kurrent li jidħol bejnihom huwa kostanti, f’suppoż li l-kondizzjonijiet fiżiċi (pereżempju, it-temperatura etċ.) ma tagħmluxx xejn.

Matematikament, il-Ħukm ta’ Ohm jista’ jiġi espress bħal,

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

Introduċit il-kostanti tal-proporzionalità, ir-resistenza R fil-ekwazzjoni fuq, nit-tieħu,

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

Fejn,

R hi r-resistenza tal-qaddid fl-Ohm ( $\Omega$ ),
I huwa l-ġent il-ġej minn wara l-konduċtur fi Amper (A),
V huwa l-voltatt jew l-differenza potenzjali misurata fuq il-konduċtur fi Volt (V).

Il-liġi ta' Ohm hi applikabbli għal hemm DC u AC.

Ir-relazzjoni bejn il-differenza potenzjali jew voltatt (V), il-ġent (I) u r-resistanza (R) fi sirkwit elettriku inhu skoperta l-aħna tal-fisiku ġerman George Simon Ohm.

L-unità ta' resistanza hi l-Ohm ( $\Omega$ ) inhu tneħħija fl-onor ta' George Simon Ohm.

Kif Tagħmil Il-Liġi ta' Ohm?

Skond id-definizzjoni tal-liġi ta' Ohm, il-ġent li jgħadil minn wara konduċtur jew resistor bejn żewġ punti huwa direttament proporzjonali mal-differenza potenzjali (jew voltatt) fuq il-konduċtur jew resistor.

Imma… dan jista' jkun xi tant diffiċli biex nifhmuh.

Allura, hawnhekk naqra analogji biex nkunu aħjar f'nuħta tal-liġi ta' Ohm.

Analogija 1

Konsidra tanq ta’ l-għal tallev fi ħolqa ta’ ftit fuq il-ġabra. Hemm kana f’isfel it-tanq tal-għal kif tara fil-fotografija hawn taħt.

Analogy 1.png

Il-pressjoni tal-għal fil-paskali fit-tanq tal-kana hija analoġa għall-volt tal-volt jew il-differenza potenzjali f’ċirkwit elettriku.
Il-tax-xluq tal-għal fil-liet fis-siegħa hija analoġa għall-kurrent elettriku fl-koolum fis-siegħa f’ċirkwit elettriku.
Il-restritturi għal tax-xluq tal-għal, bħal aperturi meħtieġa fil-lanġas bejn żewġ punti, huma analoġi għar-resistori f’ċirkwit elettriku.

Għalhekk, it-tax-xluq tal-għal permezz ir-restrittur hu proporzjonali għad-differenza fil-pressjoni tal-għal permezz ir-restrittur.

B’moħħ ġeneri, f’ċirkwit elettriku, il-kurrent li jtxell permezz konduttur jew resistor bejn żewġ punti hu direttament proporzjonali għad-differenza fil-volt jew il-differenza potenzjali permezz ikkonduttur jew il-resistor.

Nistgħu nkunu qegħdin nuqgħodu wkoll li r-resistanza ofrta għal tax-xluq tal-għal hi dipendenti mill-lanġas, mid-dagħs tal-lanġas, u mill-altitudni tat-tanq miktub fuq il-ġabra.

Ohm jopera b’moħħ ġeneri f’ċirkwit elettriku, li r-resistanza elettrika ofrta għal tax-xluq tal-kurrent hi dipendenti mill-lanġas tal-konduttur u mid-dagħs tal-konduttur imfutut.

Analogija 2

Analogija siempri bejn il-ċirkwit hidrawlik tal-għal u l-ċirkwit elettriku biex tdeskriji kif jopera l-ħukmu ta’ Ohm hija mostrata fil-fotografija hawn taħt.

Analogy 2.png Analogy 2.2.png

Kif tara, jekk il-pressjoni tal-għal hija kostanti u r-restrizzjoni ziddet (biex tkun aktar diffiċli għal il-għal li jtxell), allura it-tax-xluq tal-għal jnqsu.

B’moħħ ġeneri, f’ċirkwit elettriku, jekk il-volt jew il-differenza potenzjali hija kostanti u r-resistanza ziddet (biex tkun aktar diffiċli għal il-kurrent li jtxell), allura it-tax-xluq tal-karika elettrika, jiġifieri, il-kurrent jnqsu.

Issa, jekk il-limitazzjoni għal l-flus tal-ilma tkun kostanti u t-tensjun tal-pomp inkresas, ir-ritmu tal-flus tal-ilma jinkresas.

Fl-istess mod, f'ċirkuwett elettriku, jekk ir-resistenza tkun kostanti u t-taljenza jew it-tensjun jinkresaw, allura r-ritmu tal-flus tal-karika elettrika, jiġifieri, l-ikurrent jinkresas.

Il-Formula ta' Ohm

Il-relazzjoni bejn it-tensjun jew it-taljenza, l-ikurrent u r-resistenza tista' tikteb b'tlisien differenti tat-tliet.

Jekk naqra dik li nkunu m'hemmx, nistgħu nikalkulaw is-silġ mhux magħruf permezz tal-relazzjoni ta' Ohm. Allura, il-liġi ta' Ohm hija ħafna importanti fl-formoli u fi kalkuli elettroniki u elettriċi.

Meta ikunu m'hemmx ikurrent elettriku notu li qiegħed jipproċedi mill-blokk tal-resistenza, it-taljenza tal-lanġas mill-blokk tal-resistenza tista' tikteb permezz tal-relazzjoni

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

Meta ikun hemm tensjun notu li qiegħed jagħmel fuq blokk tal-resistenza notu, l-ikurrent li qiegħed jipproċedi mill-blokk tal-resistenza tista' tikteb permezz tal-relazzjoni

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

Meta tiftix il-volttagġ notu applicat fuq reżistenza mhux magħrufa u l-kurrent li jisilġa permezz tal-reżistenza huwa wkoll notu, allura t-valur tal-reżistenza mhux magħrufa tista' tikkelmela minn ir-relazzjoni

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

Formula ta’ Ohm għal Potenza

Il-potenza trasferita hi l-prodott tal-volttagġ tas-silġa u l-kurrent elettriku.

Issa, Insemm $V = I * R$ fil-equazzjoni (1) niktob,

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

Dan il-formola hi magħrufa bħal formola tal-perda ohmika jew formola tat-tiswir resistenti.

Issa, ipponi $I = \frac{V}{R}$ fil-formola (1) nistgħu nifhmu,

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

Mill-relazzjoni ta' fuq, nistgħu ndeterminaw l-ipperdita tal-potenza fir-resistanza jekk jiġu magħrufa l-voltattà u r-resistanza jew l-korrent u r-resistanza.

Nistgħu ukoll nideterminaw ir-valur mhux magħruf tal-resistanza permezz tal-relazzjoni ta' fuq jekk jiġu maghrufa l-voltattà jew l-korrent.

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

Jekk jidher magħrufa żewġ varjabbli mill-potenza, voltattà, kurrent u resistanza, permezz tal-liġi ta' Ohm nistgħu ndeterminaw is-silġit varjabbli.

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

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

Il-Limitazzjonijiet tal-Liġi ta' Ohm

Żewġ limitazzjonijiet tal-Liġi ta' Ohm jiġu diskussi hawn taħt.

Il-Liġi ta' Ohm ma tapplikax għal dawn il-konduċturi mhumiex metalji. Pereżempju, għas-silicon carbide, ir-relazzjoni tiftaħar bħala $V = KI^m$ fejn K u m huma kostanti u m<1.
Il-Liġi ta' Ohm ma tapplikax għal dawn l-elementi non-linear.

Reżistanza
Kapaċità
Semikonduċturi
Tubijiet tas-silġ
Elettroliti
Resistors ta' karbonju
Lanġas tal-ħalqa
Diodu Zener

(Jisimma li l-elementi mhux lineari huma dawn fejn il-relazzjoni bejn il-kurrent u t-tensjoni mhux lineari, jiġifieri, il-kurrent ma jkunx esattament proporzjonali għall-tensjoni applikata.)

Il-liġi ta' Ohm hijaapplikabbli biss għall-konduċturi metalici fl-temperatura kostanti. Jekk it-temperatura tagħmel xi varjazzjoni, il-liġi ma tkunx applikabbli.
Il-liġi ta' Ohm mhijiex applikabbli għan-networks unilaterali. Jisimma li dan in-network unilaterali jinkludi elementi unilaterali kif transistors, diodes, etċ. L-elementi unilaterali huma dawn li jpermettu l-flus tal-kurrent biss f'direzzjoni waħda.

Triġulu ta' Liġi ta' Ohm

Il-formoli bażiċi għal liġi ta' Ohm huma mmassarreġa hawn fil-triġulu ta' Ohm.

Ohm’s Law Triangle.png

Problemi ta' Prattika ta' Liġi ta' Ohm

Esempju 1

Kif muri fil-kitba t-taljiet, kurrent ta' 4 A qed jagħmel passa permezz tal-resistanza ta' 15 Ω. Determna l-volt drop permezz tal-kitba ta' liġi ta' Ohm.

Soluzzjoni:

Dati Data: $I = 4\,\,A$ u $R = 15\,\,\Omega$

Skont il-liġi ta’ Ohm,

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

F’dakliex, billi nużaw l-iżenj tal-liġi ta’ Ohm, nitqaddmu d-drops tal-voltazz fuq il-kitajna 60 V.

Eżempju 2

Kif turi fl-kitajna hawn taħt, ġie applikat voltazz ta’ 24 V fuq reżistanza ta’ 12 Ω. Determna l-kurrent li qed jiżlu mill-reżistor permezz tal-liġi ta’ Ohm.

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

Soluzzjoni:

Dati forniti: $V = 24\,\,V$ u $R = 12\,\,\Omega$

Skont il-liġi ta’ Ohm,

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

Allura, skont l-iżwi tal-liġi ta’ Ohm, inhuwa l-kurrent li qiegħed jiġi passa permezz tal-resistanza huwa 2 A.

Esempju 3

Kif turi fil-kirkit hawn taħt, it-talbija tal-volttagġ huwa 24 V u l-kurrent li qiegħed jiġi passa permezz tal-resistanza mhux magħruf huwa 2 A. Tdetermina l-valur mhux magħruf tal-resistanza skont il-liġi ta’ Ohm.

Soluzzjoni:

Dati forniti: $V = 24\,\,V$ u $I = 2\,\,A$

Skont il-liġi ta’ Ohm,

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

Dakemm, billi l-ekwazzjoni ta' l-liġi ta' Ohm, nistgħu nagħmlu l-kalkol tal-valur tal-resistanza mhux magħrufa $12\,\,\Omega$ .

Aplikazzjonijiet tal-Liġi ta' Ohm

Xi waħid mill-aplikazzjonijiet tal-liġi ta' Ohm hu:

Biex tikkalkula l-differenza potenzjal jew il-voltatt, il-resistanza, u l-flus tal-kurrent f'dan il-kitba elettriku.
It-talba tal-liġi ta' Ohm f'dan il-kitba elettroniku biex tiddetermina l-drop intern tal-voltatt fuq il-komponenti elettroniki.
It-talba tal-liġi ta' Ohm f'dan il-kitba DC partikularment f'dan il-kitba ammeter DC fejn jiġi utlizat shunt ta' resistanza baxxa biex jiddiverta l-kurrent.

Sors: Electrical4u

Dikjarazzjoni: Respekt il-origini, artikoli ħafna aġab għal xitwa, jekk jkun hemm inżult ikkonferma skonta.