categorii: Articole prezentate » Electricieni novici
Număr de vizualizări: 48396
Comentarii la articol: 4
Despre legea lui Ohm într-o declarație populară
Nu se poate auzi curent electric și tensiune periculoasă (cu excepția liniilor de înaltă tensiune și a instalațiilor electrice). Piesele sub tensiune nu diferă ca aspect.
Este imposibil să le recunoaștem atât prin miros, cât și prin temperatură ridicată în modurile de funcționare normale, acestea nu diferă. Dar pornim aspiratorul într-o priză silențioasă și liniștită, facem clic pe comutator - iar energia pare să fie scoasă de nicăieri, de la sine, materializându-se sub formă de zgomot și compresie în interiorul unui aparat de uz casnic.
Din nou, dacă conectăm două cuie în prizele prizei și le luăm, atunci literalmente cu întregul nostru corp, vom simți realitatea și obiectivitatea existenței unui curent electric. A face acest lucru, desigur, este puternic descurajat.
Exemplele cu un aspirator și cuie ne demonstrează clar că studiul și înțelegerea legilor de bază ale ingineriei electrice contribuie la siguranța la manipularea electricității casnice, precum și la eliminarea prejudecăților superstițioase asociate cu curentul electric și tensiunea.
Deci, să luăm în considerare una, cea mai valoroasă lege a ingineriei electrice, care este util să cunoaștem. Și încercați să o faceți în cea mai populară formă posibilă.
Ohm's Law Discovery
În 1827, fizicianul german Georg Simon Ohm a formulat o lege care leagă magnitudinea curentului electric, forța electromotivă a bateriei și rezistența unui circuit electric simplu format dintr-o baterie și poli ai conductoarelor eterogene conectate în serie. În plus, el a descoperit că diverse substanțe au o rezistență diferită la curentul electric.
Ohm a descoperit experimental că într-un circuit serial compus din mai multe secțiuni cu conductoare cu rezistență diferită, curentul în toate secțiunile este același, doar diferența de potențial la conductoare este diferită, ceea ce Ohm a numit „cădere de tensiune”.
Descoperirea legii lui Ohm a fost o etapă foarte importantă în studiul fenomenelor electrice și magnetice, care au avut o importanță practică deosebită. Legea lui Ohm și legile lui Kirchhoff descoperite mai târziu pentru prima dată au făcut posibilă calcularea circuitelor electrice și au constituit baza ingineriei electrice emergente.
Tipuri de legi ale lui Ohm
1. Forma diferențială a legii lui Ohm
Cea mai importantă lege a ingineriei electrice este, desigur, Legea lui Ohm. Chiar și oamenii care nu au legătură cu inginerie electrică știu despre existența acesteia. Dar între timp, întrebarea „Știți legea lui Ohm?” în universitățile tehnice este o capcană pentru școlari prezumți și aroganti. Tovarășul, desigur, răspunde că Ohm cunoaște perfect legea și apoi se îndreaptă către el cu o cerere de a aduce această lege sub formă diferențiată. Și apoi se dovedește că un școlar sau un boboc încă mai trebuie să studieze și să studieze.
Cu toate acestea, forma diferențială a legii Ohm este practic aplicabilă. Acesta reflectă relația dintre densitatea curentă și puterea de câmp:
j = G * E,
unde G este conductivitatea circuitului; E este puterea curentului electric.
Toate acestea sunt încercări de exprimare curent electric, luând în considerare doar proprietățile fizice ale materialului conductorului, fără a ține cont de parametrii geometrici ai acestuia (lungime, diametru și altele asemenea). Forma diferențială a legii lui Ohm este o teorie pură, cunoașterea ei în viața de zi cu zi nu este absolut necesară.
2. Forma integrală a legii lui Ohm pentru o secțiune de lanț
Un alt lucru este forma integrală a înregistrării. De asemenea, are mai multe soiuri. Cel mai popular dintre acestea este Legea lui Ohm pentru o secțiune a unui lanț: I = U / R
Cu alte cuvinte, curentul dintr-o secțiune de circuit este întotdeauna mai mare, cu atât este mai mare tensiunea aplicată acestei secțiuni și cu cât rezistența acestei secțiuni este mai mică.
Acest „gen” de lege al lui Ohm este pur și simplu o necesitate pentru toți cei care cel puțin uneori trebuie să se ocupe de electricitate. Din fericire, dependența este destul de simplă. La urma urmei, tensiunea din rețea poate fi considerată neschimbată.
Pentru o priză, este de 220 volți. Prin urmare, se dovedește că curentul în circuit depinde doar de rezistența circuitului conectat la ieșire. De aici simplul moral: această rezistență trebuie monitorizată.
Circuitul scurt, pe care îl aud toată lumea, se întâmplă tocmai datorită rezistenței scăzute a circuitului extern. Să presupunem că, datorită conectării incorecte a firelor în cutia de joncțiune, firele de fază și cele neutre au fost conectate direct între ele. Apoi, rezistența secțiunii circuitului va scădea brusc până la aproape zero, iar curentul va crește brusc până la o valoare foarte mare.
Dacă cablarea este corectă, aceasta va funcționa întreruptorși dacă nu este acolo sau este defect sau selectat incorect, atunci firul nu va face față cu curentul crescut, se va încălzi, se va topi și, eventual, va provoca un incendiu.
Dar se întâmplă că dispozitivele care sunt conectate și au fost purtate mai mult de o oră devin deja cauza scurtcircuit. Un caz tipic este un ventilator, a cărui înfășurare a motorului a fost supraincalzită din cauza blocării lamelor.
Izolația înfășurărilor motorului nu este proiectată pentru încălzirea serioasă, aceasta devine rapid inutilă. Ca urmare, apar scurtcircuite inter-turn, care reduc rezistența și, în conformitate cu legea lui Ohm, conduc și la o creștere a curentului.
Curentul crescut, la rândul său, face ca izolarea înfășurărilor să devină complet inutilizabilă și nu inter-turnul, ci are loc un scurtcircuit real, complet. Curentul se completează pe lângă înfășurări, imediat de la fază la firul neutru. Adevărat, toate cele de mai sus se pot întâmpla doar cu un ventilator foarte simplu și ieftin, care nu este echipat cu protecție termică.
Foaia de înșelat a lui Ohm pentru secțiunea lanțului
Legea lui Ohm pentru AC
Trebuie menționat că înregistrarea de mai sus a legii lui Ohm descrie o secțiune a unui circuit cu o tensiune constantă. În rețelele de tensiune alternativă, există o reactanță suplimentară, iar impedanța preia rădăcina pătrată a sumei pătratelor rezistenței active și reactive.
Legea lui Ohm pentru o secțiune de circuit AC ia forma: I = U / Z,
unde Z este impedanța circuitului.
Dar o reactanță mare este caracteristică, în primul rând, a mașinilor electrice puternice și a echipamentelor de convertire a puterii. Rezistența electrică internă a aparatelor și aparatelor de uz casnic este aproape complet activă. Prin urmare, în viața de zi cu zi, pentru calcule, puteți utiliza cea mai simplă formă a legii lui Ohm: I = U / R.
3. Notare integrală pentru circuitul complet
Deoarece există un formular pentru înregistrarea legii pentru o secțiune a unui lanț, există și el Legea lui Ohm pentru lanțul complet: I = E / (r + R).
Aici r este rezistența internă a sursei rețelei EMF, iar R este rezistența totală a circuitului în sine.
Nu trebuie să mergem departe pentru un model fizic care să ilustreze această subspecie a legii lui Ohm. sistem electric de vehicul, bateria în care este sursa de EMF.
Nu puteți presupune că rezistența bateriei este zero absolută, prin urmare, chiar și cu un scurtcircuit direct între bornele sale (lipsa de rezistență R), curentul nu va crește până la infinit, ci doar la o valoare ridicată.
Cu toate acestea, această valoare ridicată, desigur, este suficientă pentru ca firele să se topească și pielea mașinii să se aprindă. Prin urmare, circuitele electrice ale mașinilor protejează împotriva scurtcircuitelor cu siguranțe.
O astfel de protecție nu poate fi suficientă dacă apare un scurtcircuit la cutia de siguranțe în raport cu bateria sau dacă unul dintre siguranțe este înlocuit cu o bucată de sârmă de cupru. Apoi, există o singură mântuire - este necesar, cât mai curând posibil, ruperea completă a circuitului, aruncând „masa”, adică terminalul negativ.
4.Forma integrală a legii lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit care conține o sursă emf
Trebuie menționat că există o altă variantă a legii lui Ohm - pentru o secțiune a unui circuit care conține o sursă de emf:
I = (U + E) / (r + R)
sau
I = (U-E) / (r + R)
Aici U este diferența de potențial la începutul și la sfârșitul secțiunii de lanț considerate. Semnul din fața mărimii EMF depinde de direcția acestuia în raport cu tensiunea.
Adesea este necesar să utilizăm legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit pentru a determina parametrii unui circuit atunci când o parte din circuit nu este disponibilă pentru studiu detaliat și nu ne interesează.
Să presupunem că este ascuns de părți integrante ale carcasei. În circuitul rămas există o sursă de EMF și elemente cu o rezistență cunoscută. Apoi, măsurând tensiunea la intrarea unei părți necunoscute a circuitului, puteți calcula curentul, apoi rezistența elementului necunoscut.
constatări
Astfel, putem vedea că legea „simplă” a lui Ohm este departe de a fi atât de simplă pe cât părea cuiva. Cunoscând toate formele înregistrării integrale a legilor lui Ohm, se poate înțelege și aminti cu ușurință multe dintre cerințele privind siguranța electrică, precum și câștigarea încrederii în gestionarea energiei electrice.
Consultați și la electro-ro.tomathouse.com
: