Gerilimler ve dirençler arasındaki orantısal ilişki nedir? İletkendeki akımın gücü, uçlarındaki voltajla doğru orantılı ve direnciyle ters orantılıdır.

Bir zincirin bir bölümü için Ohm yasası: amperben elektrik devresi bölümünde voltaj ile doğru orantılıdırsen bölümün uçlarında ve direnci ile ters orantılıdır R.

Kanunun formülü: ben =. Buradan formülleri yazıyoruz. sen = kızılötesi ve R = .

1. Zincir bölümü incir. 2. Komple zincir

Tam bir devre için Ohm yasası: amperben komple elektrik devresi akım kaynağının EMF'sine (elektromotor kuvveti) eşit E devrenin empedansına bölünür (R + r). Devrenin toplam direnci, dış devrenin dirençlerinin toplamına eşittir. r ve iç r mevcut kaynak Yasanın formülü ben =
. İncirde. 1 ve 2 elektrik devre şemalarını göstermektedir.

3. İletkenlerin seri ve paralel bağlantısı

Elektrik devrelerindeki iletkenler bağlanabilir sürekli ve paralel... Karışık bir bileşik, bu bileşiklerin her ikisini de birleştirir.

Devrenin iki noktası arasında bulunan diğer tüm iletkenler yerine açıldığında, akım ve voltajın değişmeden kalmasına direnç denir. eşdeğer direnç bu iletkenler.

seri bağlantı

Seri bağlantı, içinde bulunduğu bağlantıdır. her iletken yalnızca bir önceki ve bir sonraki iletkene bağlanır.

İlkinden şu şekilde Kirchhoff kuralları, iletkenler seri bağlandığında, tüm iletkenlerden geçen elektrik akımının gücü aynıdır (yükün korunumu yasasına göre).

1. Seri bağlantı ile iletkenler(şek. 1) tüm iletkenlerdeki akım gücü aynıdır:ben 1 = ben 2 = ben 3 = ben

Pirinç. 1. İki iletkenin seri bağlantısı.

2. Ohm yasasına göre gerilimler sen 1 ve sen 2 iletkenler üzerinde eşittir sen 1 = kızılötesi 1 , sen 2 = kızılötesi 2 , sen 3 = kızılötesi 3 .

İletkenler seri olarak bağlandığında voltaj, elektrik devresinin ayrı bölümlerindeki (iletkenler) voltajların toplamına eşittir.

sen = sen 1 + sen 2 + sen 3

Ohm yasası, gerilim sen 1, sen 2 iletkenler eşittir sen 1 = kızılötesi 1 , sen 2 = kızılötesi 2 , İkinci Kirchhoff kuralına göre, tüm bölüm boyunca voltaj:

sen = sen 1 + sen 2 = kızılötesi 1 + kızılötesi 2 = ben (R 1 + r 2 )= ben R. Alırız:r = r 1 + r 2

Toplam voltajsen iletkenler üzerindeki gerilimlerin toplamına eşittirsen 1 , sen 2 , sen 3 eşittir:sen = sen 1 + sen 2 + sen 3 = ben · (r 1 + r 2 + r 3 ) = kızılötesi

nereder EKV – eş değer tüm devrenin direnci. Buradan: r EKV = r 1 + r 2 + r 3

Seri bağlandığında, devrenin eşdeğer direnci, devrenin ayrı bölümlerinin dirençlerinin toplamına eşittir. : R EKV = r 1 + r 2 + r 3 +…

Bu sonuç geçerlidir herhangi bir sayı için seri bağlı iletkenler.

Omis yasasından çıkar: Seri bağlantıda akımlar eşitse:

ben = , ben = ... Buradan = veya = yani devrenin ayrı bölümlerindeki gerilimler, bölümlerin dirençleriyle doğru orantılıdır.

Seri bağlantı ile nözdeş iletkenler, toplam voltaj, bir U voltajının ürününe eşittir 1 onların numarasına göre n:

sen DOĞUM SONRASI = n · sen 1 . Benzer şekilde dirençler için : r DOĞUM SONRASI = n · r 1

Seri bağlı tüketicilerden birinin devresi açıldığında, tüm devrede akım kaybolur, bu nedenle seri bağlantı pratikte her zaman uygun değildir.

Merhaba, "Bir Elektrikçinin Notları" sitesinin sevgili okuyucuları ..

Bugün sitede adı verilen yeni bir bölüm açıyorum.

Bu bölümde size elektrik mühendisliğinin sorularını görsel ve basit bir şekilde açıklamaya çalışacağım. Hemen söyleyeceğim, teorik bilgiye çok fazla girmeyeceğiz, ancak temel bilgileri yeterli sırayla öğreneceğiz.

Sizi tanıştırmak istediğim ilk şey Ohm'un zincir bölümü yasası. Bu herkesin bilmesi gereken en temel yasadır.

Bu yasanın bilgisi, devre bölümündeki akım gücü, voltaj (potansiyel fark) ve direnç değerlerini özgürce ve doğru bir şekilde belirlememizi sağlayacaktır.

Om kimdir? biraz tarih

Ohm yasası, ünlü Alman fizikçi Georg Simon Ohm tarafından 1826'da keşfedildi. İşte böyle görünüyordu.

Size Georg Ohm'un tüm biyografisini anlatmayacağım. Bununla ilgili daha fazla bilgiyi diğer kaynaklarda daha ayrıntılı olarak öğrenebilirsiniz.

Sadece en önemli şeyi söyleyeceğim.

Tasarımda, üretimde ve günlük yaşamda karmaşık hesaplamalarda aktif olarak kullandığımız elektrik mühendisliğinin en temel yasası onun adını taşımaktadır.

Bir devrenin homojen bir bölümü için Ohm yasası aşağıdaki gibidir:

I devrenin kesitinden geçen akımın değeridir (amper cinsinden ölçülür)

U, devre bölümündeki voltaj değeridir (volt olarak ölçülür)

R, devre bölümünün direnç değeridir (Ohm cinsinden ölçülür)

Formül kelimelerle açıklanırsa, akım gücünün voltajla orantılı ve devre bölümünün direnciyle ters orantılı olduğu ortaya çıkıyor.

Hadi bir deney yapalım

Formülü kelimelerle değil, eylemlerle anlamak için aşağıdaki diyagramı bir araya getirmek gerekir:

Bu makalenin amacı, bir devrenin bir bölümü için Ohm Yasasının nasıl kullanılacağını göstermektir. Bu nedenle, bu şemayı çalışma masamda bir araya getirdim. Aşağıda nasıl göründüğüne bakın.

Kontrol tuşunu (seçim) kullanarak DC voltajı veya AC çıkış voltajını seçebilirsiniz. Bizim durumumuzda sabit voltaj kullanılır. Bir laboratuvar ototransformatörü (LATR) kullanarak voltaj seviyesini değiştiriyorum.

Deneyimizde devre kısmında 220 (V) değerine eşit bir voltaj kullanacağım. Bir voltmetre kullanarak çıkış voltajı kontrolüne bakıyoruz.

Artık kendi deneyimizi yapmaya ve Ohm yasasını gerçekte test etmeye tamamen hazırız.

Aşağıda 3 örnek vereceğim. Her örnekte istenen değeri 2 yöntemle belirleyeceğiz: formül kullanarak ve pratik bir şekilde.

Örnek 1

İlk örnekte, sabit voltaj kaynağının büyüklüğünü ve LED ampulün direncinin büyüklüğünü bilerek devredeki akımı (I) bulmamız gerekiyor.

Sabit voltaj kaynağının voltajı U = 220 (V)... LED ampulün direnci, R = 40740 (Ohm).

Formülü kullanarak devredeki akımı buluruz:

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

Ampermetre modunda açılan LED lambaya seri olarak bağlanır ve devredeki akımı ölçeriz.

Multimetre devre akımını gösterir. Değeri, formül tarafından bulunan akıma karşılık gelen 5.4 (mA) veya 0.0054 (A)'dir.

Örnek 2

İkinci örnekte, devredeki akımın büyüklüğünü ve LED ampulün direncinin büyüklüğünü bilerek devrenin bir bölümünün voltajını (U) bulmamız gerekiyor.

ben = 0,0054 (A)

R = 40740 (Ohm)

Formülü kullanarak devre bölümünün voltajını buluyoruz:

U = I * R = 0,0054 * 40740 = 219,9 (V) = 220 (V)

Şimdi sonucu pratik bir şekilde kontrol edelim.

LED ampule paralel olarak voltmetre modunda açılan bir multimetre bağlarız ve voltajı ölçeriz.

Multimetrenin ekranı ölçülen voltajın değerini gösterir. Değeri 220 (V)'dir ve bu, devrenin bir bölümü için Ohm kanunu formülü tarafından bulunan gerilime karşılık gelir.

Örnek No. 3

Üçüncü örnekte, devredeki akımın büyüklüğünü ve devre bölümünün voltajının büyüklüğünü bilerek devrenin bir bölümünün direncini (R) bulmamız gerekiyor.

ben = 0,0054 (A)

U = 220 (V)

Yine formülü kullanacağız ve devre bölümünün direncini bulacağız:

R = U /ben = 220 / 0.0054 = 40740.7 (Ohm)

Şimdi sonucu pratik bir şekilde kontrol edelim.

Bir LED ampulün direncini bir multimetre veya ile ölçüyoruz.

Ortaya çıkan değer R = 40740 (Ohm), formül tarafından bulunan dirence karşılık gelir.

Bir devrenin bir bölümü için Ohm Yasasını hatırlamak ne kadar kolay !!!

Şaşırmamak ve formülü kolayca hatırlamak için kendin yapabileceğin küçük bir ipucu kullanabilirsin.

Bir üçgen çizin ve aşağıdaki şekle göre elektrik devresinin parametrelerini girin. Bunu böyle almalısın.

Bu nasıl kullanılır?

İpucu üçgenini kullanmak çok kolay ve basittir. Bulmak istediğiniz zincir parametresini parmağınızla kapatın.

Üçgen üzerinde kalan parametreler aynı seviyede bulunuyorsa çarpılmaları gerekir.

Üçgen üzerinde kalan parametreler farklı seviyelerde bulunuyorsa, üstteki parametreyi alttakine bölmek gerekir.

Bir ipucu üçgeni yardımıyla formülde kafanız karışmaz. Ama hepsini bir çarpım tablosu gibi öğrenmek daha iyidir.

sonuçlar

Yazının sonunda bir sonuca varacağım.

Elektrik akımı, potansiyel eksi ile B noktasından potansiyel artı ile A noktasına yönlendirilmiş bir elektron akışıdır. Ve bu noktalar arasındaki potansiyel fark ne kadar yüksek olursa, B noktasından A noktasına o kadar fazla elektron hareket edecektir, yani. devrenin direnci değişmeden kaldığı sürece devredeki akım artacaktır.

Ancak ampulün direnci elektrik akımının akışını engeller. Ve devredeki direnç ne kadar büyük olursa (birkaç ampulün seri bağlantısı), sabit bir şebeke voltajıyla devredeki akım o kadar düşük olur.

not Burada internette, zincirin bir bölümü için Ohm yasası temasıyla ilgili komik ama açıklayıcı bir karikatür buldum.

Bir elektrikçi ve elektronik mühendisi için temel yasalardan biri Ohm Yasasıdır. Her gün, iş bir uzman için yeni görevler belirler ve çoğu zaman yanmış bir direnç veya bir grup eleman için bir yedek bulmak gerekir. Bir elektrikçi genellikle kabloları değiştirmek zorundadır, doğru olanı seçmek için yükteki akımı "tahmin etmeniz" gerekir, bu nedenle günlük yaşamdaki en basit fiziksel yasaları ve oranları kullanmanız gerekir. Ohm Yasasının elektrik mühendisliğindeki önemi muazzamdır, bu arada, elektrik mühendisliği uzmanlıklarının diploma çalışmalarının çoğu tek bir formüle göre %70-90 oranında hesaplanmaktadır.

Tarihsel referans

Ohm Yasası, 1826'da Alman bilim adamı Georg Ohm tarafından keşfedildi. Akım gücü, voltaj ve iletken tipi arasındaki ilişkinin yasasını ampirik olarak tanımladı ve tanımladı. Daha sonra üçüncü bileşenin dirençten başka bir şey olmadığı ortaya çıktı. Daha sonra bu yasaya keşfeden kişinin adı verildi, ancak yasa maddeyle sınırlı kalmadı, eserine bir övgü olarak adı ve fiziksel değeri verildi.

Direncin ölçüldüğü değer, adını Georg Ohm'dan alır. Örneğin, dirençlerin iki ana özelliği vardır: watt cinsinden güç ve direnç - ohm, kilo-ohm, mega-ohm vb. cinsinden bir ölçüm birimi.

Bir zincirin bir bölümü için Ohm yasası

EMF içermeyen bir elektrik devresini tanımlamak için devrenin bir bölümü için Ohm yasasını kullanabilirsiniz. Bu en basit kayıt şeklidir. Şuna benziyor:

I akım olduğunda, Amper cinsinden ölçülür, U volt cinsinden voltaj, R ise ohm cinsinden dirençtir.

Bu formül bize akımın voltajla doğru orantılı ve dirençle ters orantılı olduğunu söyler - bu, Ohm Yasasının tam formülasyonudur. Bu formülün fiziksel anlamı, bilinen bir direnç ve voltajda devrenin bir bölümü boyunca akımın bağımlılığını tanımlamaktır.

Dikkat! Bu formül doğru akım için geçerlidir, alternatif akım için küçük farklılıklar vardır, buna daha sonra döneceğiz.

Elektriksel büyüklüklerin oranına ek olarak, bu form bize akımın dirençteki gerilime bağımlılığının grafiğinin doğrusal olduğunu ve fonksiyonun denkleminin yerine getirildiğini söyler:

f (x) = ky veya f (u) = IR veya f (u) = (1 / R) * I

Bir devrenin bir bölümü için Ohm yasası, bir devrenin bir bölümündeki bir direncin direncini hesaplamak veya bilinen bir voltaj ve dirençte içinden geçen akımı belirlemek için kullanılır. Örneğin, 6 ohm dirençli bir R direncimiz var, terminallerine 12 V'luk bir voltaj uygulanıyor, içinden ne kadar akım geçeceğini bulmanız gerekiyor. Hesaplayalım:

ben = 12V / 6 Ohm = 2A

İdeal bir iletkenin direnci yoktur, ancak oluştuğu maddenin moleküllerinin yapısı nedeniyle herhangi bir iletken gövdenin direnci vardır. Örneğin, ev elektrik şebekelerinde alüminyumdan bakır tellere geçişin nedeni buydu. Bakırın özdirenci (ohm/metre uzunluk) alüminyumdan daha azdır. Buna göre, bakır teller daha az ısınır, yüksek akımlara dayanır, bu da daha küçük kesitli bir tel kullanabileceğiniz anlamına gelir.

Başka bir örnek - ısıtma cihazlarının ve dirençlerin spiralleri yüksek bir özgül dirence sahiptir, çünkü nikrom, kantal vb. gibi çeşitli yüksek dirençli metallerden yapılır. Yük taşıyıcılar bir iletkenden geçerken kristal kafes içindeki parçacıklarla çarpışırlar, bunun sonucunda ısı ve iletken şeklinde enerji açığa çıkar. ısınır. Daha fazla akım - daha fazla çarpışma - daha fazla ısınma.

Isınmayı azaltmak için iletken kısaltılmalı veya kalınlık arttırılmalıdır (kesit alanı). Bu bilgi bir formül olarak yazılabilir:

R teli = ρ (L / S)

ρ, Ohm * mm 2 / m cinsinden özdirenç olduğunda, L, m cinsinden uzunluk, S ise kesit alanıdır.

Paralel ve seri devre için Ohm kanunu

Bağlantı türüne bağlı olarak, farklı bir akım akışı ve voltaj dağılımı modeli vardır. Elemanların seri bağlantı zincirinin bir bölümü için voltaj, akım ve direnç aşağıdaki formülle bulunur:

Bu, aynı akımın rastgele sayıda seri bağlı elemanın devresinde aktığı anlamına gelir. Bu durumda tüm elemanlara uygulanan voltaj (gerilim düşüşlerinin toplamı) güç kaynağının çıkış voltajına eşittir. Her elemanın ayrı ayrı kendi voltaj değeri vardır ve belirli bir elemanın akım gücüne ve direncine bağlıdır:

U el = I * R öğesi

Paralel bağlı elemanlar için devre bölümünün direnci aşağıdaki formülle hesaplanır:

1 / R = 1 / R1 + 1 / R2

Karışık bir bağlantı için zinciri eşdeğer bir forma getirmeniz gerekir. Örneğin, iki paralel bağlı dirence bir direnç bağlıysa, önce paralel bağlı olanların direncini hesaplayın. İki direncin toplam direncini elde edeceksiniz ve bunu, onlarla seri olarak bağlı olan üçüncüye eklemeniz yeterli.

Tam bir devre için Ohm yasası

Tam bir devre bir güç kaynağı olduğunu varsayar. İdeal bir güç kaynağı, bir özelliği olan bir cihazdır:

• voltaj, eğer bir EMF kaynağı ise;
• bir akım kaynağı ise mevcut güç;

Böyle bir güç kaynağı, sabit çıkış parametreleriyle herhangi bir gücü sağlayabilir. Gerçek bir güç kaynağında güç ve iç direnç gibi parametreler de vardır. Aslında, iç direnç, EMF kaynağı ile seri olarak kurulmuş hayali bir dirençtir.

Tam bir devre için Ohm Yasası formülü benzer görünüyor, ancak PI'nin iç direnci eklenir. Tam bir zincir için şu formülle yazılır:

ben = ε / (R + r)

ε Volt cinsinden EMF olduğunda, R yük direnci, r güç kaynağının iç direncidir.

Pratikte, iç direnç Ohm'un küçük bir kısmıdır, ancak galvanik kaynaklar için önemli ölçüde artar. Bunu, iki pilin (yeni ve bitmiş) aynı voltaja sahip olduğu, ancak biri gerekli akımı verdiği ve düzgün çalıştığı ve ikincisi çalışmadığı için gözlemlediniz. en ufak yükte sarkar.

Ohm kanunu diferansiyel ve integral formda

Devrenin homojen bir bölümü için yukarıdaki formüller geçerlidir; homojen olmayan bir iletken için, boyutlarındaki değişikliklerin bu segment içinde en aza indirilmesi için mümkün olan en kısa segmentlere bölünmesi gerekir. Buna diferansiyel formda Ohm Yasası denir.

Başka bir deyişle: akım yoğunluğu, iletkenin sonsuz küçük bir bölümü için güç ve iletkenlik ile doğru orantılıdır.

İntegral formda:

Alternatif akım için Ohm yasası

AC devreleri hesaplanırken direnç kavramı yerine "empedans" kavramı getirilir. Empedans Z harfi ile gösterilir, yük direnci Ra ve X (veya R r) reaktansını içerir. Bu, sinüzoidal akımın (ve diğer formların akımlarının) şeklinden ve endüktif elemanların parametrelerinden ve ayrıca komütasyon yasalarından kaynaklanmaktadır:

1. Endüktanslı bir devrede akım anında değişemez.
2. Kapasitanslı bir devredeki voltaj anında değişemez.

Böylece akım, voltajın gerisinde veya önünde kalmaya başlar ve görünen güç, aktif ve reaktif olarak ikiye ayrılır.

X L ve X C, yükün reaktif bileşenleridir.

Bu bağlamda, cosF değeri tanıtılır:

Burada - Q - alternatif akım ve endüktif kapasitif bileşenlerden kaynaklanan reaktif güç, P - aktif güç (aktif bileşenlere tahsis edilir), S - toplam güç, cosФ - güç faktörü.

Formülün ve sunumunun Pisagor teoremi ile örtüştüğünü fark etmiş olabilirsiniz. Bu gerçekten de böyledir ve Ф açısı, yükün reaktif bileşeninin ne kadar büyük olduğuna bağlıdır - ne kadar fazlaysa, o kadar fazladır. Pratikte bu, şebekede gerçekten akan akımın, hane halkı sayacı tarafından dikkate alınandan daha büyük olmasına ve işletmeler tam kapasite için ödeme yapmasına yol açar.

Bu durumda, direnç karmaşık bir biçimde sunulur:

Burada j, denklemlerin karmaşık biçimi için tipik olan sanal birimdir. Daha az yaygın olarak i olarak belirtilir, ancak elektrik mühendisliğinde alternatif akımın rms değeri de belirtilir, bu nedenle, kafa karıştırmamak için j kullanmak daha iyidir.

Hayali birim √-1'dir. Kare alırken "-1" negatif bir sonuç alabilecek böyle bir sayı olmaması mantıklıdır.

Ohm kanunu nasıl hatırlanır

Ohm Yasasını ezberlemek için, formülasyonu aşağıdaki gibi basit kelimelerle ezberleyebilirsiniz:

Voltaj ne kadar yüksekse, akım o kadar yüksek, direnç o kadar yüksek, akım o kadar düşük olur.

Veya anımsatıcı resimler ve kurallar kullanın. Birincisi, Ohm yasasının piramit benzeri bir temsilidir - kısa ve anlaşılır.

Anımsatıcı bir kural, basit ve kolay anlaşılması ve incelenmesi için bir kavramın basitleştirilmiş bir şeklidir. Sözel veya grafiksel olabilir. Doğru formülü doğru bulmak için gerekli değeri parmağınızla kapatın ve cevabı çarpım veya bölüm şeklinde alın. Bu nasıl çalışır:

İkincisi bir karikatür. Burada gösterilir: Ohm ne kadar çok denerse, Amper o kadar zor geçer ve Volt ne kadar fazlaysa Amper o kadar kolay geçer.

Ohm yasası, elektrik mühendisliğinin temellerinden biridir, bilgisi olmadan, hesaplamaların çoğu imkansızdır. Ve günlük işlerde, akımı dirençle çevirmeniz veya belirlemeniz gerekir. Tüm miktarların sonucunu ve kökenini anlamak hiç gerekli değildir - ancak nihai formüller ustalaşmak için zorunludur. Sonuç olarak, elektrikçilerden eski bir komik atasözü olduğunu belirtmek isterim: "Om'u bilmiyorsan, evde kal." Ve her şakada bir doğruluk payı varsa, o zaman burada bu doğruluk payı %100'dür. Pratikte profesyonel olmak istiyorsanız teorik temelleri inceleyin ve sitemizdeki diğer makaleler bu konuda size yardımcı olacaktır.

Beğenmek( 0 ) Sevmiyorum( 0 )

Devrenin bir bölümünün elektrik direnci, Ohm yasası kullanılarak belirlenir. Doğru akımlı bir elektrik devresinin elemanlarında meydana gelen süreçleri anlamak için Ohm yasasının genel bir tanımını vermek gerekir.

Ohm yasası

Devrenin bölümündeki akımın gücü her zaman bu bölümdeki gerilimle doğru orantılı ve bölümün direnciyle ters orantılıdır.

Benzer bir tanım elektrolit çözeltileri için de geçerli olacaktır. Ohm'un genel yasası, akım kaynakları içermeyen bir devrenin homojen bir bölümünü tanımlarken karakteristiktir.

Formüller hazırlanırken ek özellikler tanıtılır. Bunlar arasında orantılılık katsayısı vardır. $ 1 = R $ olarak yazılır. Bu, $ I = \ frac (U) (R) $ anlamına gelir.

$ R $ - iletken direnci.

Direnç genellikle ohm (ohm) cinsinden ölçülür.

Ohm Yasası, elektrik mühendisliğinin ana yasasıdır. Bununla:

• elektrik devreleri incelenir ve hesaplanır;
• direnç ve voltaj arasında mantıksal bir ilişki kurulur.

tanım 1

Volt-amper özelliği - devre bölümünün elemanının işlevsel bağımlılığı. Bir elementin elektriksel özelliklerinin çok önemli bir ölçüsüdür. Bu bağımlılık $ I = I (U) $ olarak gösterilebilir.

Bu tür özellikler duruma bağlı olarak farklı biçimler ve ifadeler alabilir. Akım-voltaj karakteristiğinin en basit biçimi, akım direnci birimine adını veren Georg Ohm tarafından formülde ifade edildi. Bilim adamı, teorisini metal bir iletkene deneyler uygulayarak çok sayıda deneyle doğruladı.

Ohm Yasası, çeşitli problemleri çözmek için teorik ve pratik düzeyde anlaşılmalıdır. Hukukun temel parametreleri yanlış uygulanırsa, sonuç yanlış özellikler kazanır, dolayısıyla sayısız hata yapılır.

Ohm Yasasını Devrenin Bir Bölümüne Uygulamak

Bir elektrik devresinin her bölümü üç temel büyüklük kullanılarak tanımlanabilir:

• direnç;
• Voltaj;
• akım.

Miktarlar elektrik mühendisliğindeki tüm süreçleri karakterize ettiğinden, bu kombinasyon "Ohm üçgeni" olarak da adlandırılır.

Yapılan tüm hesaplamalar, yalnızca devre bölümündeki voltajın volt (V), direncin ohm (ohm) ve akımın amper (A) cinsinden ifade edildiği durumlarda anlamlıdır. Diğer ölçü birimlerini veya katlarını kullanırken, istenen sonucun hesaplamaların görevlerine ve amaçlarına tam olarak uyması için ek bir dizi eylemin gerçekleştirilmesi gerekir. Bunun için kullanılan niceliklerin çoklu birimleri geleneksel niceliklere dönüştürülür.

Çoklu ölçü birimleri:

• milivolt;
• miliamper;
• megaohm.

Birden fazla birimde hesaplama yaparken voltaj her zaman volt olarak ifade edilir.

Ohm yasasına göre devrenin bir bölümündeki direnci hesaplamak için önce devrenin belirli bir bölümündeki akımı belirlemelisiniz. Bu durumda voltaj, devrenin belirli bir bölümünün direncine bölünür. Bu işlemler herhangi bir sitede hatasız olarak gerçekleştirilebilir.

Devredeki voltajı belirlemek için $ U = IR $ formülünü kullanın.

Belirtilen formüle göre elektrik devresinin kesitinin her iki ucundaki gerilim, direnç ve akım ile doğru orantılıdır. Başka bir deyişle, belirli bir bölümdeki direnci sürekli olarak değiştirmeye çalışmazsanız, akımdaki bir artışla voltajı artırma yöntemi uygulanır.

Devredeki büyük bir voltaj, daha büyük bir akıma karşılık gelir. Bu kurallar sürekli dirençle uygulanır. Farklı dirençlerde aynı akımı elde etmek için daha yüksek voltaj, daha yüksek dirence karşılık gelmelidir.

Voltaj düşüşü, bir devrenin belirli bir bölümündeki voltajdır. Bu, voltaj ve voltaj düşüşünün aynı kavramlar olduğu ve "düşüş" kelimesinin devredeki bir miktar voltaj kaybıyla hiçbir ilgisi olmadığı anlamına gelir. Gerilim kaybı, gerilim düşüşünden ayırt edilmelidir.

Direnç hesabı

Devre bölümündeki direnç klasik formül $ R = \ frac (U) (I) $'a göre hesaplanır. Bunu yapmak için voltaj ve akım değerlerini ayarlamanız gerekir. Direnç, voltajın akıma oranıdır.

Voltajda birden fazla artış veya azalma ile, akım da bir yönde birkaç kez değişir. Gerilimin dirence eşit olan akıma oranı her zaman aynı kalır.

Belirli bir iletkenin direnci voltaj ve akımdan bağımsızdır. İletkenin malzemesine, uzunluğuna ve kesit alanına bağlı olacaktır. Devrenin bir bölümündeki direnci hesaplama formülü, akımı belirleme formülüne çok benzer, ancak aralarında temel bir fark vardır.

Devrenin belirli bir bölümündeki akımın gerilime ve dirence bağlı olması gerçeğinden oluşur, bu nedenle aynı şekilde değişir. Devrenin bu bölümündeki direnç sabit bir değerdir. Akım ve gerilim değerlerindeki değişimlere bağlı değildir ancak bu değerlerin oranına eşittir.

Volt-amper özellikleri

Ohm yasası, bir akım-voltaj karakteristiği şeklinde sunulur. İki orantılı değer arasındaki ilişki grafikte düz bir çizgi olarak ifade edilir. Orijinden geçer. Miktarların böyle doğrudan orantılı bir ilişkisine doğrusal bir ilişki de denir.

Ohm yasasının negatif voltaj ve akım değerlerine sahip bir devre bölümü için grafik ifadesinde, düz bir çizgi de çizilir. Bu, devredeki akımın farklı yönlerde aynı yönde aktığı anlamına gelir. Daha yüksek bir dirençle, aynı gerilime sahip akım daha az önemlidir.

Akım-voltaj karakteristiği özel cihazlar kullanılarak yapılır. Doğrusal cihazlar, özelliğin düz bir çizgi ile ifade edildiği ve orijinden geçtiği cihazlardır.

Uzmanlar, bir volt-amper karakteristiği çizerken, doğrusal dirençler ve doğrusal devreler kavramlarını da kullanırlar.

tanım 2

Doğrusal olmayan cihazlar, akım veya voltaj değiştiğinde direncin değiştiği cihazlardır. Bu gibi durumlar için Ohm yasası artık geçerli değildir.

Materyallerin yeni bir "" başlığında yayınlanmasına başlıyoruz ve bugünün makalesinde, onsuz hiçbir elektronik cihaz veya devrenin tartışılamayacağı temel kavramlar hakkında konuşacağız. tahmin ettin yani akım, gerilim ve direnç😉 Ayrıca bu miktarlar arasındaki ilişkiyi belirleyen yasayı da atlamayacağız ama kendimizin önüne geçmeyelim, yavaş yavaş ilerleyelim.

Öyleyse konseptle başlayalım stresler.

Voltaj.

A-manastırı Voltaj Bir birim pozitif yükü düşük potansiyelli bir noktadan yüksek potansiyelli bir noktaya taşımak için harcanan enerjidir (veya iştir). Fizik dersinden, bir elektrostatik alanın potansiyelinin, alandaki bir yükün potansiyel enerjisinin bu yüke oranına eşit skaler bir nicelik olduğunu hatırlıyoruz. Küçük bir örneğe bakalım:

Uzayda sabit bir elektrik alanı hareket eder, gücü E... Uzakta bulunan iki noktayı düşünün NS ayrı. Yani iki nokta arasındaki voltaj, bu noktalarda potansiyel bir farktan başka bir şey değildir:

Aynı zamanda, elektrostatik alanın gücü ile iki nokta arasındaki potansiyel fark arasındaki ilişkiyi de unutmayın:

Sonuç olarak, gerilim ve gerilimi birbirine bağlayan bir formül elde ederiz:

Elektronikte, çeşitli devreler göz önüne alındığında, voltaj hala noktalar arasındaki potansiyel fark olarak kabul edilir. Buna göre, bir devredeki voltajın, bir devredeki iki nokta ile ilişkili bir kavram olduğu açıkça ortaya çıkıyor. Yani, örneğin “dirençteki voltaj” tamamen doğru değildir. Ve eğer bir noktada voltajdan bahsediyorlarsa, o zaman bu nokta ile bu nokta arasındaki potansiyel farkı kastediyorlar. "Zemin"... Böylece sorunsuz bir şekilde elektronik çalışmalarındaki bir diğer önemli kavrama, yani kavram kavramına geldik. "Toprak"🙂 Yani "Zemin" elektrik devrelerinde, çoğunlukla sıfır potansiyel noktası olarak kabul edilir (yani, bu noktanın potansiyeli 0'dır).

Değeri karakterize etmeye yardımcı olan birimler hakkında birkaç kelime daha söyleyelim. stresler... ölçü birimi Volt (V)... Voltaj kavramının tanımına baktığımızda, büyük bir yükü hareket ettirmek için bunu kolayca anlayabiliriz. 1 kolye potansiyel farkı olan noktalar arasında 1 Volt eşit iş yapmak gerekir 1 Joule... Bununla her şey netleşmiş görünüyor ve devam edebilirsiniz 😉

Sırada bir konseptimiz daha var, yani akım.

Akım, devredeki akım.

Nedir elektrik?

Yüklü parçacıklar, örneğin elektronlar, bir elektrik alanının etkisi altına girerse ne olacağını düşünelim ... Belirli bir Voltaj:

Elektrik alan şiddeti yönünden ( E) başlık = "(! LANG: QuickLaTeX.com tarafından işlenmiştir) sonucuna varabiliriz." height="16" width="60" style="vertical-align: -4px;"> (вектор напряженности всегда направлен в сторону уменьшения потенциала). На каждый электрон начинает действовать сила:!}

Burada e bir elektronun yüküdür.

Elektron negatif yüklü bir parçacık olduğundan, kuvvet vektörü alan kuvveti vektörünün yönünün tersi yönde yönlendirilecektir. Böylece, kuvvetin etkisi altında, parçacıklar kaotik hareketle birlikte yönlü bir hareket kazanır (şekildeki V hız vektörü). Sonuç olarak, var elektrik 🙂

Akım, bir elektrik alanının etkisi altında yüklü parçacıkların düzenli hareketidir.

Önemli bir nüans, elektronun ters yönde hareket etmesine rağmen, akımın daha pozitif potansiyele sahip bir noktadan daha negatif potansiyele sahip bir noktaya aktığının genel olarak kabul edilmesidir.

Yük taşıyıcılar sadece elektronlar olamaz. Örneğin elektrolitlerde ve iyonize gazlarda akımın akışı öncelikle pozitif yüklü parçacıklar olan iyonların hareketi ile ilişkilidir. Buna göre, üzerlerine etki eden kuvvet vektörünün (ve aynı zamanda hız vektörünün) yönü, vektörün yönü ile çakışacaktır. E... Ve bu durumda hiçbir çelişki olmayacak çünkü akım tam olarak parçacıkların hareket ettiği yönde akacak 🙂

Devredeki akımı tahmin etmek için akım gücü gibi bir değer buldular. Yani, amper (ben) Bir noktadaki bir elektrik yükünün hareket hızını karakterize eden bir miktardır. Akım gücünü ölçmek için birim Amper... İletkendeki akım, 1 Amper eğer için 1 saniye yük iletkenin enine kesitinden geçer 1 kolye.

Kavramları zaten ele aldık akım ve voltaj, şimdi bu miktarların nasıl ilişkili olduğunu görelim. Ve bunun için neye benzediğini çalışmalıyız. iletken direnci.

İletken / devre direnci.

Dönem " direnç”Zaten kendisi konuşuyor 😉

Yani, dirençönlemek için bir iletkenin özelliklerini karakterize eden fiziksel bir niceliktir ( direnmek) elektrik akımının geçişi.

Uzunluğu olan bir bakır iletken düşünün ben eşit bir kesit alanı ile S:

İletken direnci birkaç faktöre bağlıdır:

Direnç, tablo şeklinde bir değerdir.

Bir iletkenin direncini hesaplayabileceğiniz formül aşağıdaki gibidir:

Bizim durumumuz için, eşit olacak 0.0175 (Ohm * sq. Mm / m)- bakırın direnci. İletkenin uzunluğu olsun 0,5 m, ve kesit alanı 0.2 metrekare mm... Sonra:

Örnekten de anladığınız gibi, ölçü birimi direnç bir Ohm 😉

İLE BİRLİKTE iletken direnci her şey açık, ilişkiyi incelemenin zamanı geldi devrenin gerilimi, akımı ve direnci.

Ve burada tüm elektroniğin temel yasası yardımımıza geliyor - Ohm yasası:

Devredeki akım, voltajla doğru orantılı ve devrenin ele alınan bölümünün direnciyle ters orantılıdır.

En basit elektrik devresini düşünün:

Ohm yasasından aşağıdaki gibi, bir devredeki voltaj ve akım aşağıdaki gibi ilişkilidir:

Voltaj 10 V ve devrenin direnci 200 ohm olsun. Daha sonra devredeki akım aşağıdaki gibi hesaplanır:

Gördüğünüz gibi, her şey basit 🙂

Belki de bugünün makalesini burada bitireceğiz, ilginiz için teşekkür ederiz ve yakında görüşürüz! 🙂