kategorier: Utvalgte artikler » Begynnerelektrikere
Antall visninger: 48396
Kommentarer til artikkelen: 4
Om Ohms lov i en populær uttalelse
Elektrisk strøm og farlig spenning kan ikke høres (bortsett fra brummende høyspentledninger og elektriske installasjoner). Levende deler under spenning er ikke forskjellige i utseende.
Det er umulig å gjenkjenne dem både ved lukt og ved forhøyet temperatur i normale driftsformer, de er ikke forskjellige. Men vi slår på støvsugeren i et stille og stille stikkontakt, klikker på bryteren - og energien ser ut til å bli tatt ut av ingensteds, av seg selv, materialiseres i form av støy og komprimering inne i et husholdningsapparat.
Igjen, hvis vi plugger to negler i stikkontaktene og tar opp dem, vil vi bokstavelig talt med hele kroppen føle virkeligheten og objektiviteten til eksistensen av en elektrisk strøm. Å gjøre dette er selvfølgelig sterkt frarådet.
Men eksemplene med en støvsuger og negler viser tydelig for oss at studiet og forståelsen av de grunnleggende lovene i elektroteknikk bidrar til sikkerhet når du håndterer husholdningsstrøm, samt eliminerer de overtroiske fordommer knyttet til elektrisk strøm og spenning.
Så vi vil vurdere en, den mest verdifulle loven innen elektroteknikk, som er nyttig å vite. Og prøv å gjøre det i den mest populære formen som mulig.
Ohms lovoppdagelse
I 1827 formulerte den tyske fysikeren Georg Simon Ohm en lov som forbinder størrelsen på den elektriske strømmen, batteriets elektromotoriske kraft og motstanden til en enkel elektrisk krets som består av et batteri og polene til heterogene ledere koblet i serie. I tillegg fant han ut at forskjellige stoffer har ulik motstand mot elektrisk strøm.
Ohm fant eksperimentelt ut at i en seriekrets som består av flere seksjoner med ledere med ulik motstand, er strømmen i alle seksjoner den samme, bare potensialforskjellen på lederne er forskjellig, noe Ohm kalte "spenningsfall".
Oppdagelsen av Ohms lov var et veldig viktig stadium i studiet av elektriske og magnetiske fenomener, som var av stor praktisk betydning. Ohms lov og Kirchhoffs lover, som senere ble oppdaget, gjorde det mulig for første gang å beregne elektriske kretsløp og dannet grunnlaget for den nye elektroteknikken.
Typer Ohms lover
1. Differensialformen til Ohms lov
Den viktigste loven innen elektroteknikk er selvfølgelig Ohms lov. Selv folk som ikke er relatert til elektroteknikk, vet om dens eksistens. Men i mellomtiden spørsmålet "Kjenner du Ohms lov?" i tekniske universiteter er en felle for formuende og arrogante skolebarn. Kameraten svarer selvfølgelig at Ohm kjenner loven perfekt, og så henvender de seg til ham med en forespørsel om å bringe denne loven i forskjellig form. Og så viser det seg at en skolegutt eller en nybegynner fremdeles må studere og studere.
Imidlertid er forskjellen i Ohm-loven praktisk talt ikke anvendelig. Det gjenspeiler forholdet mellom strømtetthet og feltstyrke:
j = G * E,
hvor G er ledningsevnen til kretsen; E er den elektriske strømstyrken.
Alt dette er forsøk på å uttrykke elektrisk strøm, bare tatt i betraktning de fysiske egenskapene til materialet i lederen, uten å ta hensyn til dets geometriske parametere (lengde, diameter og lignende). Differensialformen til Ohms lov er en ren teori; kunnskapen i hverdagen er absolutt ikke nødvendig.
2. Den integrerte formen for Ohms lov for en kjededel
En annen ting er den integrerte formen for innspilling. Den har også flere varianter. Den mest populære av disse er Ohms lov for en seksjon av en kjede: I = U / R
Med andre ord, strømmen i et kretsseksjon er alltid høyere, jo større er spenningen påført denne seksjonen og desto lavere er motstanden til denne seksjonen.
Denne "typen" Ohms lov er ganske enkelt et must for alle som i det minste noen ganger må forholde seg til strøm. Heldigvis er avhengigheten ganske enkel. Tross alt kan spenningen i nettverket anses som uendret.
For et uttak er det 220 volt. Derfor viser det seg at strømmen i kretsen bare avhenger av motstanden til kretsen som er koblet til uttaket. Derav den enkle moralen: denne motstanden må overvåkes.
Kortslutninger, som alle hører, skjer nettopp på grunn av den lave motstanden til den eksterne kretsen. Anta at på grunn av feil tilkobling av ledninger i koblingsboksen, var fase- og nøytraltrådene direkte koblet til hverandre. Da vil motstanden til kretsseksjonen kraftig avta til nesten null, og strømmen vil også øke kraftig til en veldig stor verdi.
Hvis ledningene er riktig, vil det fungere effektbryter, og hvis den ikke er der, eller den er feil eller er feil valgt, vil ikke ledningen takle den økte strømmen, den vil varme opp, smelte og muligens forårsake brann.
Men det hender at enheter som er koblet til og har vært slitt i mer enn en time allerede blir årsaken kortslutning. Et typisk tilfelle er en vifte, hvor motorviklingene gjennomgikk overoppheting på grunn av fastkjøring av knivene.
Isolasjonen av motorviklingene er ikke designet for alvorlig oppvarming, den blir raskt verdiløs. Som et resultat vises kortslutninger mellom sving, som reduserer motstanden og i samsvar med Ohms lovgivning også fører til økning i strømmen.
Den økte strømmen på sin side fører til at isolasjonen av viklingene blir fullstendig ubrukelige, og ikke inter-svingen, men den virkelige, fullverdige kortslutningen oppstår. Strømmen går i tillegg til viklingene, umiddelbart fra fasen til den nøytrale ledningen. Riktig nok, alt dette kan bare skje med en veldig enkel og billig vifte, ikke utstyrt med termisk beskyttelse.
Ohms jukseark for kjededelen:
Ohms lov for AC
Det skal bemerkes at oversikten over Ohms lov beskriver en del av en krets med konstant spenning. I vekslende spenningsnett er det en ekstra reaktanse, og impedansen tar på seg kvadratroten av summen av rutene til den aktive og reaktive motstanden.
Ohms lov for en AC-kretsdel har formen: I = U / Z,
hvor Z er kretsens impedans.
Men en stor reaktans er først og fremst karakteristisk for kraftige elektriske maskiner og kraftkonverteringsutstyr. Den interne elektriske motstanden til husholdningsapparater og inventar er nesten fullstendig aktiv. Derfor, i hverdagen, for beregninger, kan du bruke den enkleste formen for Ohms lov: I = U / R.
3. Integrert notasjon for hele kretsen
Siden det er et skjema for registrering av loven for en del av en kjede, så er det også Ohms lov for hele kjeden: I = E / (r + R).
Her er r den interne motstanden fra kilden til EMF-nettverket, og R er den totale motstanden til selve kretsen.
Vi trenger ikke å gå langt for en fysisk modell for å illustrere denne underarten til Ohms lov. kjøretøyets elektriske system, batteriet som er kilden til EMF.
Det kan ikke antas at batterimotstanden er absolutt null, derfor, selv med en direkte kortslutning mellom terminalene (mangel på motstand R), vil strømmen ikke vokse til uendelig, men bare til en høy verdi.
Imidlertid er denne høye verdien selvfølgelig nok til å føre til at ledningene smelter og bilens hud tennes. Derfor beskytter de elektriske kretsene til biler mot kortslutning med sikringer.
Slik beskyttelse er kanskje ikke nok hvis det oppstår en kortslutning til sikringsskapet i forhold til batteriet, eller hvis en av sikringene er byttet ut med et stykke kobbertråd. Så er det bare en frelse - det er nødvendig så snart som mulig å bryte kretsen fullstendig, kaste bort "massen", det vil si den negative terminalen.
4.Den integrerte formen for Ohms lov for en seksjon av en krets som inneholder en emf-kilde
Det skal nevnes at det er en annen variant av Ohms lov - for en del av en krets som inneholder en emf-kilde:
I = (U + E) / (r + R)
eller
I = (U-E) / (r + R)
Her er U potensiell forskjell i begynnelsen og på slutten av den vurderte kjededelen. Skiltet foran størrelsen på EMF avhenger av retningen i forhold til spenningen.
Det er ofte nødvendig å bruke Ohms lov for en del av en krets når du bestemmer parametrene til en krets når deler av kretsen ikke er tilgjengelig for detaljert studie og ikke er av interesse for oss.
Anta at den er skjult av integrerte deler av saken. I den gjenværende kretsen er det en kilde til EMF og elementer med en kjent motstand. Ved å måle spenningen ved inngangen til en ukjent del av kretsen kan du deretter beregne strømmen, og deretter motstanden til det ukjente elementet.
funn
Dermed kan vi se at Ohms “enkle” lov langt fra er så enkel som den virket for noen. Når man kjenner til alle former for integrert oversikt over Ohms lover, kan man forstå og lett huske mange av kravene til elsikkerhet, samt få tillit til håndtering av elektrisitet.
Se også på elektrohomepro.com
: