انواع قوانین اهم دایره المعارف مدرسه کاربرد قانون اهم

قانون اساسی مهندسی برق که با آن می توانید مدارهای الکتریکی را مطالعه و محاسبه کنید، قانون اهم است که رابطه بین جریان، ولتاژ و مقاومت را برقرار می کند. لازم است ماهیت آن را به وضوح درک کرد و در هنگام حل مسائل عملی بتوان از آن به درستی استفاده کرد. اغلب اشتباهاتی در مهندسی برق به دلیل ناتوانی در اعمال صحیح قانون اهم رخ می دهد.

قانون اهم برای یک بخش مدار می گوید: جریان با ولتاژ نسبت مستقیم و با مقاومت نسبت معکوس دارد.

اگر ولتاژ عمل کننده در یک مدار الکتریکی را چندین بار افزایش دهید، جریان در این مدار به همان میزان افزایش می یابد. و اگر مقاومت مدار را چندین بار افزایش دهید، جریان به همان میزان کاهش می یابد. به طور مشابه، هرچه فشار بیشتر و مقاومت کمتری در برابر حرکت آب ایجاد کند، جریان آب در لوله بیشتر می شود.

در یک شکل رایج، این قانون را می توان به صورت زیر فرموله کرد: هر چه ولتاژ در همان مقاومت بیشتر باشد، جریان بیشتر است و در عین حال، هر چه مقاومت در همان ولتاژ بیشتر باشد، جریان کمتر می شود.

برای بیان ساده ترین قانون اهم به صورت ریاضی، اعتقاد بر این است که مقاومت هادی که در آن جریان 1 A با ولتاژ 1 ولت عبور می کند، 1 اهم است.

جریان در آمپر را همیشه می توان با تقسیم ولتاژ بر حسب ولت بر مقاومت بر حسب اهم تعیین کرد. از همین رو قانون اهم برای بخش مداربا فرمول زیر نوشته می شود:

I = U/R.

مثلث جادویی

هر بخش یا عنصر یک مدار الکتریکی را می توان با استفاده از سه ویژگی مشخص کرد: جریان، ولتاژ و مقاومت.

نحوه استفاده از مثلث اهم:مقدار مورد نظر را ببندید - دو نماد دیگر فرمول محاسبه آن را ارائه می دهند. به هر حال، قانون اهم تنها یک فرمول از مثلث نامیده می شود - فرمولی که وابستگی جریان به ولتاژ و مقاومت را منعکس می کند. دو فرمول دیگر، اگرچه پیامدهای آن هستند، اما معنای فیزیکی ندارند.

محاسباتی که با استفاده از قانون اهم برای مقطعی از مدار انجام می شود، زمانی درست خواهد بود که ولتاژ بر حسب ولت، مقاومت بر حسب اهم و جریان بر حسب آمپر بیان شود. اگر از چندین واحد اندازه گیری این کمیت ها استفاده شود (مثلاً میلی آمپر، میلی ولت، مگا اهم و غیره) باید به ترتیب به آمپر، ولت و اهم تبدیل شوند. برای تأکید بر این موضوع، گاهی اوقات فرمول قانون اهم برای بخشی از مدار به این صورت نوشته می شود:

آمپر = ولت/اهم

شما همچنین می توانید جریان را بر حسب میلی آمپر و میکرو آمپر محاسبه کنید، در حالی که ولتاژ باید به ترتیب بر حسب ولت و مقاومت به ترتیب بر حسب کیلو اهم و مگا اهم بیان شود.

مقالات دیگر در مورد برق در یک ارائه ساده و در دسترس:

قانون اهم برای هر بخش از مدار معتبر است. اگر لازم است جریان در یک بخش معین از مدار تعیین شود، لازم است ولتاژ موجود در این بخش (شکل 1) بر مقاومت این بخش خاص تقسیم شود.

شکل 1. استفاده از قانون اهم در مقطعی از مدار

بیایید مثالی از محاسبه جریان با استفاده از قانون اهم ارائه دهیم. فرض کنید می خواهید جریان یک لامپ با مقاومت 2.5 اهم را تعیین کنید، اگر ولتاژ اعمال شده به لامپ 5 ولت باشد. با تقسیم 5 ولت بر 2.5 اهم، مقدار جریان 2 A به دست می آید. در مثال دوم، ما جریانی را که تحت تأثیر ولتاژ 500 ولت در مداری که مقاومت آن 0.5 مواهم است را تعیین کنید. برای این کار مقاومت را بر حسب اهم بیان می کنیم. با تقسیم 500 ولت بر 500000 اهم، مقدار جریان موجود در مدار را می یابیم که برابر با 0.001 A یا 1 میلی آمپر است.

اغلب با دانستن جریان و مقاومت، ولتاژ با استفاده از قانون اهم تعیین می شود. بیایید فرمول تعیین ولتاژ را بنویسیم

U = IR

از این فرمول مشخص می شود که ولتاژ در انتهای یک بخش معین از مدار به طور مستقیم با جریان و مقاومت متناسب است. درک معنای این وابستگی دشوار نیست. اگر مقاومت بخشی از مدار را تغییر ندهید، تنها با افزایش ولتاژ می توانید جریان را افزایش دهید. این بدان معنی است که با مقاومت ثابت، جریان بیشتر مربوط به ولتاژ بیشتر است. اگر لازم است جریان یکسانی در مقاومت های مختلف به دست آید، با مقاومت بالاتر باید ولتاژ متناسب با آن بالاتر باشد.

ولتاژ در یک بخش از مدار اغلب نامیده می شود افت ولتاژ. این اغلب منجر به سوء تفاهم می شود. بسیاری از مردم فکر می کنند که افت ولتاژ نوعی ولتاژ هدر رفته غیر ضروری است. در واقع، مفاهیم ولتاژ و افت ولتاژ معادل هستند.

محاسبه ولتاژ با استفاده از قانون اهم را می توان با مثال زیر نشان داد. اجازه دهید جریانی معادل 5 میلی آمپر از قسمتی از مدار با مقاومت 10 کیلو اهم عبور کند و باید ولتاژ این قسمت را تعیین کنید.

در حال ضرب کردن I = 0.005 A در R -10000 اهم، ولتاژی برابر با 5 0 ولت دریافت می کنیم. با ضرب 5 میلی آمپر در 10 کیلو اهم می توانیم همان نتیجه را بدست آوریم: U = 50 ولت

در دستگاه های الکترونیکی جریان معمولا بر حسب میلی آمپر و مقاومت بر حسب کیلو اهم بیان می شود. بنابراین، استفاده از این واحدهای اندازه گیری در محاسبات طبق قانون اهم راحت است.

اگر ولتاژ و جریان مشخص باشد، قانون اهم نیز مقاومت را محاسبه می کند. فرمول این مورد به صورت زیر نوشته شده است: R = U/I.

مقاومت همیشه نسبت ولتاژ به جریان است.اگر ولتاژ چندین بار کم یا زیاد شود، جریان به همان تعداد بار کم یا زیاد می شود. نسبت ولتاژ به جریان، برابر با مقاومت، بدون تغییر باقی می ماند.

فرمول تعیین مقاومت نباید به این معنا باشد که مقاومت یک هادی معین به جریان خروجی و ولتاژ بستگی دارد. مشخص است که بستگی به طول، سطح مقطع و مواد هادی دارد. در ظاهر، فرمول تعیین مقاومت شبیه فرمول محاسبه جریان است، اما یک تفاوت اساسی بین آنها وجود دارد.

جریان در یک بخش معین از مدار واقعاً به ولتاژ و مقاومت بستگی دارد و با تغییر آنها تغییر می کند. و مقاومت یک بخش معین از مدار یک مقدار ثابت است، مستقل از تغییرات ولتاژ و جریان، اما برابر با نسبت این مقادیر.

هنگامی که جریان یکسانی در دو بخش از یک مدار عبور می کند و ولتاژهای اعمال شده به آنها متفاوت است، واضح است که قسمتی که ولتاژ بیشتری به آن اعمال می شود به نسبت مقاومت بیشتری دارد.

و اگر تحت تأثیر ولتاژ یکسان، جریانهای متفاوتی در دو بخش مختلف مدار بگذرد، جریان کوچکتر همیشه در قسمتی خواهد بود که مقاومت بیشتری دارد. همه اینها از فرمول اساسی قانون اهم برای یک بخش از مدار ناشی می شود، یعنی از این واقعیت که هر چه جریان بیشتر باشد، ولتاژ بیشتر و مقاومت کمتر است.

محاسبه مقاومت را با استفاده از قانون اهم برای بخشی از مدار با استفاده از مثال زیر نشان خواهیم داد. اجازه دهید باید مقاومت بخشی را پیدا کنید که از آن جریان 50 میلی آمپر با ولتاژ 40 ولت عبور می کند. با بیان جریان بر حسب آمپر، I = 0.05 A بدست می آوریم. 40 را بر 0.05 تقسیم می کنیم و می بینیم که مقاومت 800 اهم است.

قانون اهم را می توان به وضوح به عنوان به اصطلاح نشان داد مشخصات جریان-ولتاژ. همانطور که می دانید رابطه مستقیم بین دو کمیت، خط مستقیمی است که از مبدا می گذرد. این وابستگی معمولاً خطی نامیده می شود.

در شکل شکل 2 به عنوان نمونه نموداری از قانون اهم را برای مقطعی از مدار با مقاومت 100 اهم نشان می دهد. محور افقی نشان دهنده ولتاژ بر حسب ولت و محور عمودی نشان دهنده جریان بر حسب آمپر است. مقیاس جریان و ولتاژ را می توان به دلخواه انتخاب کرد. یک خط مستقیم رسم می شود به طوری که برای هر نقطه نسبت ولتاژ به جریان 100 اهم است. به عنوان مثال، اگر U = 50 ولت، آنگاه I = 0.5 A و R = 50: 0.5 = 100 اهم.

برنج. 2. قانون اهم (مشخصه ولت آمپر)

نمودار قانون اهم برای مقادیر منفی جریان و ولتاژ ظاهر یکسانی دارد. این نشان می دهد که جریان در مدار به طور مساوی در هر دو جهت جریان می یابد. هرچه مقاومت بیشتر باشد، جریان کمتری در یک ولتاژ مشخص به دست می‌آید و خط مستقیم صاف‌تر است.

دستگاه هایی که در آنها مشخصه جریان-ولتاژ یک خط مستقیم است که از مبدأ مختصات می گذرد، یعنی مقاومت در هنگام تغییر ولتاژ یا جریان ثابت می ماند. دستگاه های خطی. از اصطلاحات مدارهای خطی و مقاومت های خطی نیز استفاده می شود.

همچنین دستگاه هایی وجود دارند که در آنها با تغییر ولتاژ یا جریان، مقاومت تغییر می کند. سپس رابطه بین جریان و ولتاژ نه بر اساس قانون اهم، بلکه به روشی پیچیده تر بیان می شود. برای چنین دستگاه هایی، مشخصه جریان-ولتاژ یک خط مستقیم نخواهد بود که از مبدأ مختصات می گذرد، بلکه یک منحنی یا یک خط شکسته خواهد بود. این دستگاه ها غیر خطی نامیده می شوند.

نمودار یادگاری برای قانون اهم

در سال 1826، بزرگترین فیزیکدان آلمانی، گئورگ سیمون اهم، اثر خود را با عنوان "تعریف قانونی که بر اساس آن فلزات الکتریسیته تماسی را هدایت می کنند" منتشر کرد، جایی که او قانون معروف را ارائه می دهد. دانشمندان آن زمان از انتشارات این فیزیکدان بزرگ با خصومت استقبال کردند. و تنها پس از اینکه دانشمند دیگری به نام کلود پولیر به طور تجربی به همین نتیجه رسید، قانون اهم در سراسر جهان به رسمیت شناخته شد.

– یک الگوی فیزیکی که رابطه بین جریان، ولتاژ و مقاومت یک هادی را تعیین می کند.دو شکل اصلی دارد.

فرمولاسیون قانون اهم برای بخشی از مدار – جریان با ولتاژ نسبت مستقیم و با مقاومت نسبت معکوس دارد .

این عبارت ساده در عمل به حل طیف وسیعی از مسائل کمک می کند. برای حفظ بهتر، بیایید مشکل را حل کنیم.

مشکل 1.1

کار ساده است: یافتن مقاومت یک سیم مسی و سپس محاسبه جریان با استفاده از فرمول قانون اهم برای بخشی از مدار. بیا شروع کنیم.

فرمولاسیون قانون اهم برای یک مدار کامل - قدرت جریان با مجموع EMF مدار نسبت مستقیم دارد و با مجموع مقاومت های منبع و مدار نسبت معکوس دارد.، جایی که E emf است، R مقاومت مدار، r مقاومت داخلی منبع است.

در اینجا ممکن است سوالاتی پیش بیاید. مثلا EMF چیست؟ نیروی محرکه الکتریکی یک کمیت فیزیکی است که کار نیروهای خارجی را در یک منبع EMF مشخص می کند. به عنوان مثال، در یک باتری AA معمولی، EMF یک واکنش شیمیایی است که باعث می شود بارها از یک قطب به قطب دیگر حرکت کنند. خود کلمه الکترو است رانندگیمی گوید این نیرو الکتریسیته یعنی بار را حرکت می دهد.

هر یک دارای مقاومت داخلی r است، این به پارامترهای خود منبع بستگی دارد. یک مقاومت R نیز در مدار وجود دارد که به پارامترهای خود مدار بستگی دارد.

فرمول قانون اهم برای یک زنجیره کامل را می توان به شکل دیگری ارائه کرد. یعنی: EMF منبع مدار برابر است با مجموع افت ولتاژ روی منبع و مدار خارجی.

برای تجمیع مواد، دو مسئله را با استفاده از فرمول حل خواهیم کردقانون اهم برای یک مدار کامل.

مشکل 2.1

اگر مشخص شود که مقاومت مدار 11 اهم است و منبع متصل به آن دارای emf 12 ولت و مقاومت داخلی 1 اهم است، قدرت جریان را در مدار بیابید.

حالا بیایید یک مشکل دشوارتر را حل کنیم.

مشکل 2.2

منبع EMF با استفاده از سیم مسی به طول 1 متر و سطح مقطع 1 میلی متر مربع به مقاومتی با مقاومت 10 اهم متصل می شود. با دانستن اینکه emf منبع 12 ولت و مقاومت داخلی 1.9825 اهم است، قدرت جریان را پیدا کنید.

بیا شروع کنیم.

ولتاژ الکتریکی باعث جاری شدن جریان می شود. با این حال، برای ظهور جریان، وجود ولتاژ به تنهایی کافی نیست، بلکه یک مدار جریان بسته نیز ضروری است.

همانطور که اختلاف آب (یعنی فشار آب) بین دو سطح اندازه گیری می شود، ولتاژ الکتریکی نیز توسط یک ولت متر بین دو نقطه اندازه گیری می شود.

واحد اندازه گیری ولتاژ و نیروی الکتروموتور 1 ولت (1 ولت) است. ولتاژ 1 ولت دارای عنصر ولتاست (صفحات مس و روی در اسید سولفوریک رقیق). یک عنصر معمولی وستون دارای ولتاژ ثابت و دقیق 1.0183 ولت در 20 درجه سانتیگراد است.

قانون اهم رابطه بین جریان الکتریکی I، ولتاژ U و مقاومت r را بیان می کند. جریان الکتریکی با ولتاژ نسبت مستقیم و با مقاومت نسبت معکوس دارد: I = U/r

جزئیات بیشتر را اینجا ببینید:

مثال ها:

1. یک لامپ چراغ قوه به یک باتری خشک با ولتاژ 2.5 ولت متصل است. اگر مقاومت آن 8.3 اهم باشد، چه جریانی از لامپ عبور می کند (شکل 1)؟

برنج. 1.

I = U/r = 4.5/15 = 0.3 A

2. لامپی که مارپیچ آن دارای مقاومت 15 اهم است به باتری با ولتاژ 4.5 ولت متصل می شود. چه جریانی از لامپ عبور می کند (شکل 2 نمودار اتصال را نشان می دهد)؟

برنج. 2.

در هر دو مورد، جریان یکسانی از طریق لامپ عبور می کند، اما در حالت دوم انرژی بیشتری مصرف می شود (لامپ قوی تر می تابد).

3. کویل گرمایش اجاق برقی دارای مقاومت 97 اهم است و به شبکه ای با ولتاژ U = 220 ولت متصل است چه جریانی از سیم پیچ می گذرد؟ برای نمودار اتصال به شکل مراجعه کنید. 3.

برنج. 3.

I = U/r = 220/97 = 2.27 A

مقاومت سیم پیچ 97 اهم با در نظر گرفتن گرمایش داده می شود. در هنگام سرما مقاومت کمتری وجود دارد.

4. ولت متر متصل به مدار مطابق نمودار در شکل. 4، ولتاژ U = 20 ولت را نشان می دهد. چه جریانی از ولت متر می گذرد اگر r V = 1000 اهم باشد؟

برنج. 4.

Iv = U/rv = 20/1000 = 0.02 A = 20 میلی آمپر

5. یک لامپ (4.5 V، 0.3 A) به صورت سری با یک رئوستات r = 10 اهم و یک باتری با ولتاژ U = 4 V وصل می شود. اگر لغزنده رئوستات در موقعیت هایی قرار داشته باشد چه جریانی از لامپ عبور می کند. به ترتیب 1، 2 و 3 (شکل 5 نمودار اتصال را نشان می دهد)؟

برنج. 5.

بیایید مقاومت لامپ را با استفاده از داده های آن محاسبه کنیم: rl = 4.5/3 = 15 اهم

هنگامی که لغزنده در موقعیت 1 قرار دارد، کل رئوستات روشن می شود، یعنی مقاومت مدار 10 اهم افزایش می یابد.

جریان برابر با I1 = U/(r l + r) = 0.16 A = 4/25 = 0.16A خواهد بود.

در موقعیت 2، جریان از نیمی از رئوستات عبور می کند، یعنی r = 5 اهم. I2 = 4/15 = 0.266.

در موقعیت 3، رئوستات اتصال کوتاه (قطع) است. جریان بزرگترین خواهد بود، زیرا فقط از طریق مارپیچ لامپ عبور می کند: I h = 4/15 = 0.266 A.

6. گرمای حاصل از عبور جریان الکتریکی از ترانسفورماتور برای گرم کردن لوله آهنی منجمد با قطر داخلی 500 میلی متر و ضخامت دیواره 4 میلی متر استفاده می شود. یک ولتاژ ثانویه 3 ولت به نقاط 1 و 2 با فاصله 10 متر از هم تامین می شود.چه جریانی از لوله آهنی می گذرد (شکل 6)؟

برنج. 6.

ابتدا، اجازه دهید مقاومت لوله r را محاسبه کنیم، که برای آن باید سطح مقطع لوله، یعنی مساحت حلقه را محاسبه کنیم:

مقاومت الکتریکی لوله آهنی r = ρl/S = 0.13 x (10/679)= 0.001915 O m.

جریان عبوری از لوله عبارت است از: I = U/r = 3/0.001915 = 1566 A.

در مورد این موضوع نیز ببینید:

با سلام خدمت خوانندگان محترم وب سایت یادداشت های برق..

امروز یک بخش جدید در سایت باز می کنم به نام.

در این بخش سعی می کنم مسائل مهندسی برق را به صورت واضح و ساده برای شما توضیح دهم. من فوراً خواهم گفت که ما خیلی در دانش نظری کاوش نخواهیم کرد، اما اصول اولیه را به ترتیب کافی خواهیم شناخت.

اولین چیزی که می خواهم شما را با آن آشنا کنم قانون اهم برای یک بخش از زنجیره است. این اساسی ترین قانونی است که همه باید بدانند.

آگاهی از این قانون به ما این امکان را می دهد که مقادیر جریان، ولتاژ (تفاوت پتانسیل) و مقاومت در یک بخش از مدار را به راحتی و با دقت تعیین کنیم.

اوم کیست؟ کمی تاریخچه

قانون اهم توسط فیزیکدان معروف آلمانی گئورگ سیمون اوم در سال 1826 کشف شد. این همان چیزی بود که او به نظر می رسید.

من کل بیوگرافی گئورگ اهم را به شما نمی گویم. می توانید در منابع دیگر در مورد این موضوع اطلاعات بیشتری کسب کنید.

من فقط مهمترین چیزها را می گویم.

اساسی ترین قانون مهندسی برق به نام او است که ما به طور فعال در محاسبات پیچیده در طراحی، تولید و زندگی روزمره از آن استفاده می کنیم.

قانون اهم برای بخش همگن یک زنجیره به شرح زیر است:

I - مقدار جریانی که از قسمتی از مدار می گذرد (بر حسب آمپر اندازه گیری می شود)

U - مقدار ولتاژ در یک بخش از مدار (اندازه گیری شده بر حسب ولت)

R - مقدار مقاومت بخش مدار (اندازه گیری شده بر حسب اهم)

اگر فرمول با کلمات توضیح داده شود، معلوم می شود که قدرت جریان متناسب با ولتاژ و نسبت معکوس با مقاومت مقطع مدار است.

بیایید یک آزمایش انجام دهیم

برای درک فرمول نه در کلمات، بلکه در عمل، باید نمودار زیر را جمع آوری کنید:

هدف این مقاله نشان دادن نحوه استفاده از قانون اهم برای بخشی از مدار است. بنابراین، من این مدار را روی میز کارم مونتاژ کردم. در زیر ببینید او چه شکلی است.

با استفاده از کلید کنترل (انتخاب)، می توانید ولتاژ ثابت یا ولتاژ متناوب را در خروجی انتخاب کنید. در مورد ما، ولتاژ ثابت استفاده می شود. من سطح ولتاژ را با استفاده از اتوترانسفورماتور آزمایشگاهی (LATR) تغییر می دهم.

در آزمایش ما، من از ولتاژی در قسمتی از مدار برابر با 220 (V) استفاده خواهم کرد. ولتاژ خروجی را با استفاده از ولت متر بررسی می کنیم.

اکنون ما کاملاً آماده هستیم تا آزمایش خود را انجام دهیم و قانون اهم را در واقعیت آزمایش کنیم.

در زیر 3 مثال می زنم. در هر مثال، مقدار مورد نیاز را با استفاده از 2 روش تعیین می کنیم: با استفاده از فرمول و به صورت عملی.

مثال شماره 1

در مثال اول، با دانستن مقدار منبع ولتاژ ثابت و مقدار مقاومت لامپ LED، باید جریان (I) را در مدار پیدا کنیم.

ولتاژ منبع ولتاژ DC است U = 220 (V). مقاومت یک لامپ LED است R = 40740 (اهم).

با استفاده از فرمول، جریان را در مدار پیدا می کنیم:

I = U/R = 220 / 40740 = 0.0054 (A)

ما به صورت سری با لامپ LED متصل می شویم، در حالت آمپرمتر روشن می شویم و جریان را در مدار اندازه گیری می کنیم.

نمایشگر مولتی متر جریان مدار را نشان می دهد. مقدار آن 5.4 (mA) یا 0.0054 (A) است که با جریان یافت شده توسط فرمول مطابقت دارد.

مثال شماره 2

در مثال دوم، با دانستن مقدار جریان در مدار و مقدار مقاومت لامپ LED، باید ولتاژ (U) یک بخش از مدار را پیدا کنیم.

I = 0.0054 (A)

R = 40740 (اهم)

با استفاده از فرمول، ولتاژ بخش مدار را پیدا می کنیم:

U = I*R = 0.0054 *40740 = 219.9 (V) = 220 (V)

حالا بیایید نتیجه به دست آمده را به صورت عملی بررسی کنیم.

یک مولتی متر روشن در حالت ولت متر را به موازات لامپ LED وصل می کنیم و ولتاژ را اندازه می گیریم.

صفحه نمایش مولتی متر ولتاژ اندازه گیری شده را نشان می دهد. مقدار آن 220 (V) است که مربوط به ولتاژ یافت شده با استفاده از فرمول قانون اهم برای بخشی از مدار است.

مثال شماره 3

در مثال سوم، با دانستن مقدار جریان در مدار و مقدار ولتاژ بخش مدار، باید مقاومت (R) یک بخش مدار را پیدا کنیم.

I = 0.0054 (A)

U = 220 (V)

مجدداً از فرمول استفاده می کنیم و مقاومت بخش مدار را پیدا می کنیم:

R = U/I = 220/0.0054 = 40740.7 (اهم)

حالا بیایید نتیجه به دست آمده را به صورت عملی بررسی کنیم.

ما مقاومت یک لامپ LED را با استفاده از یک مولتی متر اندازه گیری می کنیم.

مقدار حاصل شد R = 40740 (اهم)، که با مقاومت یافت شده توسط فرمول مطابقت دارد.

چقدر آسان است قانون اهم را برای یک مقطع از مدار به خاطر بسپارید!!!

برای اینکه گیج نشوید و به راحتی فرمول را به خاطر بسپارید، می توانید از یک اشاره کوچک استفاده کنید که خودتان می توانید انجام دهید.

مثلثی رسم کنید و مطابق شکل زیر پارامترهای مدار الکتریکی را در آن وارد کنید. باید اینجوری بگیری

چگونه از آن استفاده کنیم؟

استفاده از مثلث اشاره بسیار آسان و ساده است. پارامتر مداری که باید پیدا شود را با انگشت خود ببندید.

اگر پارامترهای باقی مانده روی مثلث در یک سطح قرار داشته باشند، باید ضرب شوند.

اگر پارامترهای باقیمانده روی مثلث در سطوح مختلف قرار داشته باشند، لازم است که پارامتر بالایی را بر پارامتر پایینی تقسیم کنیم.

با کمک یک مثلث اشاره، در فرمول سردرگم نخواهید شد. اما بهتر است آن را مانند جدول ضرب یاد بگیرید.

نتیجه گیری

در پایان مقاله نتیجه گیری خواهم کرد.

جریان الکتریکی جریان مستقیمی از الکترون ها از نقطه B با پتانسیل منفی به نقطه A با پتانسیل مثبت است. و هر چه اختلاف پتانسیل بین این نقاط بیشتر باشد، الکترون های بیشتری از نقطه B به نقطه A حرکت خواهند کرد، یعنی. جریان در مدار افزایش می یابد، مشروط بر اینکه مقاومت مدار بدون تغییر باقی بماند.

اما مقاومت لامپ با جریان الکتریکی مخالف است. و هر چه مقاومت در مدار بیشتر باشد (اتصال سری چند لامپ)، جریان در مدار در ولتاژ ثابت شبکه کمتر خواهد بود.

P.S. اینجا در اینترنت یک کارتون خنده دار اما توضیحی با موضوع قانون اهم برای بخشی از مدار پیدا کردم.

در سال 1826 دانشمند آلمانی گئورگ اهم کشفی کرد و شرح داد
یک قانون تجربی در مورد رابطه بین شاخص هایی مانند قدرت جریان، ولتاژ و ویژگی های هادی در مدار. پس از آن، پس از نام دانشمند، شروع به نامگذاری قانون اهم شد.

بعدها مشخص شد که این ویژگی ها چیزی نیست جز مقاومت هادی که در هنگام تماس آن با الکتریسیته ایجاد می شود. این مقاومت خارجی (R) است. همچنین یک مقاومت داخلی (r) مشخصه منبع جریان وجود دارد.

قانون اهم برای بخش مدار

طبق قانون تعمیم یافته اهم برای بخش خاصی از مدار، شدت جریان در یک بخش از مدار با ولتاژ انتهای بخش نسبت مستقیم و با مقاومت نسبت عکس دارد.

جایی که U ولتاژ انتهای بخش، I قدرت جریان، R مقاومت هادی است.

با در نظر گرفتن فرمول فوق، می توان مقادیر مجهول U و R را با انجام عملیات ساده ریاضی یافت.

فرمول های فوق فقط زمانی معتبر هستند که شبکه فقط مقاومت را تجربه کند.

قانون اهم برای مدار بسته

قدرت جریان مدار کامل برابر است با EMF تقسیم بر مجموع مقاومت های بخش های همگن و ناهمگن مدار.

یک شبکه بسته دارای مقاومت داخلی و خارجی است. بنابراین، فرمول های رابطه متفاوت خواهد بود.

در جایی که E نیروی الکتروموتور (EMF)، R مقاومت خارجی منبع، r مقاومت داخلی منبع است.

قانون اهم برای بخش غیر یکنواخت مدار

یک شبکه الکتریکی بسته شامل بخش هایی با ماهیت خطی و غیرخطی است. مقاطعی که منبع جریان ندارند و به تأثیرات خارجی وابسته نیستند خطی هستند و مقاطعی حاوی منبع غیرخطی هستند.

قانون اهم برای بخشی از یک شبکه با ماهیت همگن در بالا بیان شد. قانون بخش غیر خطی به شکل زیر خواهد بود:

I = U/ R = f1 – f2 + E/ R

جایی که f1 – f2 اختلاف پتانسیل در نقاط انتهایی بخش شبکه در نظر گرفته شده است

R - مقاومت کل بخش غیر خطی مدار

emf یک مقطع غیر خطی مدار می تواند بزرگتر از صفر یا کمتر باشد. اگر جهت حرکت جریانی که از منبع می آید با حرکت جریان در شبکه الکتریکی منطبق باشد، حرکت بارهای مثبت غالب شده و EMF مثبت خواهد بود. اگر جهت ها منطبق باشند، حرکت بارهای منفی ایجاد شده توسط EMF در شبکه افزایش می یابد.

قانون اهم برای جریان متناوب

در صورت وجود خازن یا اینرسی در شبکه، باید در محاسبات در نظر گرفت که مقاومت خود را تولید می کنند که از آن جریان متغیر می شود.

قانون اهم برای جریان متناوب به صورت زیر است:

که در آن Z مقاومت در تمام طول شبکه الکتریکی است. به آن امپدانس نیز می گویند. امپدانس از مقاومت فعال و واکنشی تشکیل شده است.

قانون اهم یک قانون اساسی علمی نیست، بلکه فقط یک رابطه تجربی است و در برخی شرایط ممکن است رعایت نشود:

• هنگامی که شبکه فرکانس بالایی دارد، میدان الکترومغناطیسی با سرعت بالایی تغییر می کند و اینرسی حامل های بار باید در محاسبات در نظر گرفته شود.
• در شرایط دمای پایین با موادی که دارای ابررسانایی هستند.
• هنگامی که هادی توسط ولتاژ عبوری به شدت گرم می شود، نسبت جریان به ولتاژ متغیر می شود و ممکن است با قانون کلی مطابقت نداشته باشد.
• هنگامی که یک هادی یا دی الکتریک تحت ولتاژ بالا است.
• در لامپ های LED;
• در نیمه هادی ها و دستگاه های نیمه هادی.

به نوبه خود، عناصر و هادی هایی که با قانون اهم مطابقت دارند، اهمی نامیده می شوند.

قانون اهم می تواند توضیحی برای برخی از پدیده های طبیعی ارائه دهد. به عنوان مثال، وقتی پرندگانی را می بینیم که روی سیم های فشار قوی نشسته اند، یک سوال برای ما پیش می آید - چرا جریان الکتریکی بر آنها تأثیر نمی گذارد؟ این کاملاً ساده توضیح داده شده است. پرندگان که روی سیم ها نشسته اند نوعی هادی هستند. بیشتر ولتاژ روی شکاف بین پرنده ها می افتد و بخشی که روی خود "رساناها" می افتد برای آنها خطری ایجاد نمی کند.

اما این قانون فقط با یک تماس کار می کند. اگر پرنده ای با منقار یا بال خود سیم یا تیر تلگراف را لمس کند، ناگزیر از ولتاژ بسیار زیاد این نواحی می میرد. چنین مواردی در همه جا اتفاق می افتد. از این رو به دلایل ایمنی در برخی از شهرک ها دستگاه های خاصی برای محافظت از پرندگان در برابر ولتاژ خطرناک تعبیه شده است. پرندگان در چنین سکوهایی کاملاً ایمن هستند.

قانون اهم نیز در عمل بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. الکتریسیته فقط با دست زدن به یک سیم خالی برای انسان کشنده است. اما در برخی موارد، مقاومت بدن انسان ممکن است متفاوت باشد.

به عنوان مثال، پوست خشک و دست نخورده نسبت به زخم یا پوستی که با عرق پوشیده شده است، مقاومت بیشتری در برابر اثرات الکتریسیته دارد. به دلیل کار زیاد، فشار عصبی و مسمومیت حتی با یک ولتاژ کم، فرد می تواند شوک الکتریکی شدیدی دریافت کند.

به طور متوسط ​​مقاومت بدن انسان 700 اهم است که به این معنی است که ولتاژ 35 ولت برای انسان بی خطر است.هنگام کار با ولتاژهای بالا متخصصان از آن استفاده می کنند.