Законы ома формулы: формула, определение простыми словами, задачи с решением - specable.ru

простое объяснение для чайников с формулой и понятиями. Закон Ома для электрической цепи

Автор Andrey Ku На чтение 31 мин Опубликовано 06.10.2021

Закон Ома для цепи

Закон Ома для участка цепи, безусловно, можно описать известной из школьного курса физики формулой: I=U/R, но некоторые изменения и уточнения внести, думаю, стоит. Возьмем замкнутую электрическую цепь и рассмотрим ее участок между точками 1-2. Для простоты я взял участок электрической цепи, не содержащий источников ЭДС (Е).

Итак, закон Ома для рассматриваемого участка цепи имеет вид:

φ1-φ2=I*R, где

I – ток, протекающий по участку цепи.
R – сопротивление этого участка.
φ1-φ2 – разность потенциалов между точками 1-2.

Если учесть, что разность потенциалов это напряжение, то приходим к производной формулы закона Ома, которая приведена в начале страницы: U=I*R. Это формула закона Ома для пассивного участка цепи (не содержащего источников электроэнергии).

Интересно по теме: Как проверить стабилитрон.

В неразветвленной электрической цепи (рис.2) сила тока во всех участках одинакова, а напряжение на любом участке определяется его сопротивлением:

U1=I*R1
U2=I*R2
Un=I*Rn
U=I*(R1+R2+…+Rn

Отсюда можно получить формулы, которые пригодятся при практических вычислениях. Например:

U=U1+U2+…+Un или U1/U2/…/Un=R1/R2/…/Rn

Расчет сложных (разветвленных) цепей осуществляется с помощью законов Кирхгофа.

Закон Ома для участка цепи.

Для ЭДС

Перед тем как рассмотреть закон Ома для полной (замкнутой) цепи приведу правило знаков для ЭДС, которое гласит:

Если внутри источника ЭДС ток идет от катода (-) к аноду (+) (направление напряженности поля сторонних сил совпадает с направлением тока в цепи, то ЭДС такого источника считается положительной. В противном случае – ЭДС считается отрицательной.

Практическим применением этого правила является возможность приведения нескольких источников ЭДС в цепи к одному с величиной E=E1+E2+…+En, естественно, с учетом знаков, определяемых по вышеприведенному правилу. Например (рис.3.3) E=E1+E2-E3. При отсутствии встречно включенного источника E3 (на практике так почти никогда не бывает) имеем широко распространенное последовательное включение элементов питания, при котором их напряжения суммируются.

Для полной цепи

Закон Ома для полной цепи – его еще можно назвать закон ома для замкнутой цепи, имеет вид I=E/(R+r). Приведенная формула закона Ома содержит обозначение r, которое еще не упоминалось. Это внутреннее сопротивление источника ЭДС. Оно достаточно мало, в большинстве случаев при практических расчетах им можно пренебречь (при условии, что R>>r – сопротивление цепи много больше внутреннего сопротивления источника). Однако, когда они соизмеримы, пренебрегать величиной r нельзя.

Как вариант можно рассмотреть случай, при котором R=0 (короткое замыкание). Тогда приведенная формула закона Ома для полной цепи примет вид: I=E/r, то есть величина внутреннего сопротивления будет определять ток короткого замыкания. Такая ситуация вполне может быть реальной. Закон Ома рассмотрен здесь достаточно бегло, но приведенных формул достаточно для проведения большинства расчетов, примеры которых, по мере размещения других материалов я буду приводить.

Полноценную цепь составляет уже участок (участки), а также источник ЭДС. То есть, фактически к существующему резистивному компоненту участка цепи добавляется внутреннее сопротивление источника ЭДС. Поэтому логичным является некоторое изменение выше рассмотренной формулы:

I = U / (R + r)

Конечно, значение внутреннего сопротивления ЭДС в законе Ома для полной электрической цепи можно считать ничтожно малым, правда во многом это значение сопротивления зависит от структуры источника ЭДС. Тем не менее, при расчетах сложных электронных схем, электрических цепей с множеством проводников, наличие дополнительного сопротивления является важным фактором.

Как для участка цепи, так и для полной схемы следует учитывать естественный момент – использование тока постоянной или переменной величины. Если отмеченные выше моменты, характерные для закона Ома, рассматривались с точки зрения использования постоянного тока, соответственно с переменным током всё выглядит несколько иначе.

Для переменного тока

Переменный ток отличается от постоянного тем, что он изменяется с определенными временными периодами. Конкретно он изменяет свое значение и направление. Чтобы применить закон Ома здесь нужно учитывать, что сопротивление в цепи с постоянным током может отличатся от сопротивления в цепи с током переменным. И отличается оно в том случае если в цепи применены компоненты с реактивным сопротивлением. Реактивное сопротивление может быть индуктивным (катушки, трансформаторы, дроссели) и емкостными (конденсатор).

Если мы схематически представим, как с течением времени меняются эти два значения, у нас получится синусоида. И напряжение, и сила тока от нуля поднимаются до максимального значения, затем, опускаясь, проходят через нулевое значение и достигают максимального отрицательного значения. После этого снова поднимаются через нуль до максимального значения и так далее. Когда говорится, что сила тока или напряжение имеет отрицательное значение, здесь имеется ввиду, что они движутся в обратном направлении.

Весь процесс происходит с определенной периодичностью. Та точка, где значение напряжения или силы тока из минимального значения поднимаясь к максимальному значению проходит через нуль называется фазой.

Для замкнутой цепи

На самом деле, это только предисловие. Вернемся к реактивному и активному сопротивлению. Отличие активного сопротивления от реактивного в том, что в цепи с активным сопротивлением фаза тока совпадает с фазой напряжения. То есть, и значение силы тока, и значение напряжения достигают максимума в одном направлении одновременно. В таком случае наша формула для расчета напряжения, сопротивления или силы тока не меняется.

Следствия закона Ома.

Если же цепь содержит реактивное сопротивление, фазы тока и напряжения сдвигаются друг от друга на ¼ периода. Это означает, что, когда сила тока достигнет максимального значения, напряжение будет равняться нулю и наоборот. Когда применяется индуктивное сопротивление, фаза напряжения «обгоняет» фазу тока. Когда применяется емкостное сопротивление, фаза тока «обгоняет» фазу напряжения.

Формула для расчета падения напряжения на индуктивном сопротивлении:

U = I ⋅ ωL

Где L – индуктивность реактивного сопротивления, а ω – угловая частота (производная по времени от фазы колебания).

Формула для расчета падения напряжения на емкостном сопротивлении:

U = I / ω ⋅ С

С – емкость реактивного сопротивления.

Эти две формулы – частные случаи закона Ома для переменных цепей.

Полный же будет выглядеть следующем образом:

I = U / Z

Здесь Z – полное сопротивление переменной цепи известное как импеданс.

Сфера применения

Закон Ома не является базовым законом в физике, это лишь удобная зависимость одних значений от других, которая подходит почти в любых ситуациях на практике. Поэтому проще будет перечислить ситуации, когда закон может не срабатывать:

Если есть инерция носителей заряда, например, в некоторых высокочастотных электрических полях;
В сверхпроводниках;
Если провод нагревается до такой степени, что вольтамперная характеристика перестает быть линейной. Например, в лампах накаливания;

В вакуумных и газовых радиолампах;
В диодах и транзисторах.

Закон Ома для замкнутой цепи

Подобная интерпретация подразумевает наличие источника питания, а также проводника, по которому протекает ток. В этом случае, помимо сопротивления на отдельно взятом участке следует учитывать и то, которое возникает в ИП. Учитывая эти факторы, можно сказать, что сила тока будет равна отношению электродвижущей силы к сумме сопротивлений.

I = E/ Rвн+r,

где Е – ЭДС, Rвн – внешнее сопротивление, а r соответственно внутреннее.

Закон Ома для замкнутой цепи можно объяснить доступным языком. Электродвижущая сила по определению должна полноценно обеспечивать постоянную разницу потенциалов, и эта сила может иметь неприродное происхождение: химическое, если в качестве источника используется батарейка или механическая, в случае подключения к электрической цепи генератора. При подключении медной проволоки с идентичным сечением к батарейке и аккумулятору. Эффект должен быть таким, что по этому проводнику, в котором сопротивление практически отсутствует, должен пойти ток с величиной, стремящейся к бесконечности. Однако этого не происходит и разница в показателях будет существенной, а во втором случае, проволока и вовсе может перегореть. Именно поэтому в расчет берется внутреннее сопротивление источника питания, чтобы описать подобное явление.

Закон Ома для неоднородного участка цепи

Перед тем, как записать формулу для подобной интерпретации закона, следует разобраться в таких понятиях, как линейные и нелинейные участки цепи.

Если сопротивление никаким образом не зависит от тока и подаваемого напряжения, то с ростом второго параметра, первый будет прямо пропорционально возрастать и наоборот, то есть зависимость можно описать прямой линией. Подобная зависимость относится к линейным участкам цепи и сопротивление имеет аналогичное название.

Однако вышеизложенный вариант считается идеальным и его можно смоделировать лишь в идеальных условиях, что фактически невозможно, ведь, как минимум, окружающая среда вносит свои коррективы. В этом случае, рост напряжения не будет прямо пропорциональным силе тока и на графике зависимость будет изображаться в виде кривой.

На рисунке изображено два графика, первый из которых описывает линейную зависимость, а второй нелинейную.

Чтобы отчетливо понимать разницу между этими понятиями, рассмотрим принцип работы обычной электрической лампы накаливания. При прохождении тока по нити, температура в значительной степени повышается, что приводит к заметному росту сопротивления. Соответственно, при возрастании напряжения, сила тока будет увеличиваться медленнее, то есть не линейно.

Примечание: в некоторых ситуациях, некоторыми внешними факторами пренебрегают по причине того, что они очень незначительны и в числовом эквиваленте никоим образом не могут повлиять на общую картину. Это значит, что нелинейная зависимость на графике фактически совпадает с линейной.

Учитывая вышесказанное, можно установить следующую зависимость:

I = U/ R = (f1 – f2) + E/ R,

Где f1 и f2 – потенциалы (соответственно f1 – f2 называется разницей потенциалов), E – ЭДС неоднородного участка цепи, а R – суммарное сопротивление на этом же участке.

Нужно упомянуть и о том, что электродвижущая сила не всегда в этом случае будет иметь положительное значение. Если направление тока источника будет аналогичным с направлением в электрической сети, протонов будет больше, чем электронов (положительных и отрицательных частиц), то в этом случае величина E будет иметь значение со знаком «+», в иной ситуации, этот параметр будет со знаком «-».

Закон Ома для переменного тока

Если в электроцепи имеется емкость или инертность, то этот факт следует однозначно учитывать при расчётах силы тока. Они имеют собственные показатели сопротивления, что приводит к ситуации, которая будет иметь переменный характер. В случае Закона Ома для переменного тока формула записывается следующим образом:

I = U/ Z, где

I – сила тока, U – напряжение, а Z – суммарное значение сопротивления на всех участках электрической цепи (этот параметр именуется еще, как импеданс).

Как говорилось изначально, закон Ома считается эмпирическим. Это обозначает то, что он может не всегда работать и выполнять вычисления на его основе не представляется возможным. Подобная ситуация может сложиться в нескольких случаях:

в ситуации, когда электросеть имеет высокую частоту и электромагнитное поле может сильно изменяться за короткие промежутки времени;
при наличии проводников, которые обладают свойствами сверхпроводимости, расположенных в условиях низких температурных показателей;
при перегреве проводника под воздействием проходящего по нему тока, отношение напряжения и сопротивления может носить переменный, неоднородный характер;
если проводник (диэлектрик) находится под высоким напряжением;
светодиодных лампах;
в полупроводниках и аналогичных устройствах.

На основе этого закона, можно произвести вывод некоторых формул математическим путем. С их помощью можно производить разнообразные расчеты.

Метода треугольника закона Ома

Закон Ома – очень простой и полезный инструмент для анализа электрических цепей. Он так часто используется при изучении электричества и электроники, что студент должен запомнить его. Если вы не очень хорошо умеете работать с формулами, то для его запоминания существует простой прием, помогающий использовать его для любой величины, зная две других. Сначала расположите буквы E, I и R в виде треугольника следующим образом:

Рисунок 5 – Треугольник закона Ома

Если вы знаете E и I и хотите определить R, просто удалите R с картинки и посмотрите, что осталось:

Рисунок 6 – Закон Ома для определения R

Если вы знаете E и R и хотите определить I, удалите I и посмотрите, что осталось:

Рисунок 7 – Закон Ома для определения I

Наконец, если вы знаете I и R и хотите определить E, удалите E и посмотрите, что осталось:

Рисунок 8 – Закон Ома для определения E

В конце концов, вам придется научиться работать с формуми, чтобы серьезно изучать электричество и электронику, но этот совет может облегчить запоминание ваших первых вычислений. Если вам удобно работать с формулами, всё, что вам нужно сделать, это зафиксировать в памяти E = IR и вывести из нее две другие формулы, когда они вам понадобятся!

Значение Закона Ома

Закон Ома определяет силу тока в электрической цепи при заданном напряжении и известном сопротивлении. Он позволяет рассчитать тепловые, химические и магнитные действия тока, так как они зависят от силы тока.

Закон Ома является чрезвычайно полезным в технике(электронной/электрической), поскольку он касается трех основных электрических величин: тока, напряжения и сопротивления. Он показывает, как эти три величины являются взаимозависимыми на макроскопическом уровне.

Если бы было можно охарактеризовать закон Ома простыми словами, то наглядно это выглядело бы так:

Из закона Ома вытекает, что замыкать обычную осветительную сеть проводником малого сопротивления опасно. Сила тока окажется настолько большой, что это может иметь тяжелые последствия.

Задача 1.1

Рассчитать силу тока, проходящую по медному проводу длиной 100 м, площадью поперечного сечения 0,5 мм2, если к концам провода приложено напряжение 12 B.

Задачка простая, заключается в нахождении сопротивления медной проволоки с последующим расчетом силы тока по формуле закона Ома для участка цепи. Приступим.

Сопротивление

Представьте, что есть труба, в которую затолкали камни. Вода, которая протекает по этой трубе, станет течь медленнее, потому что у нее появилось сопротивление. Точно также будет происходить с электрическим током.

Сопротивление — физическая величина, которая показывает способность проводника пропускать электрический ток. Чем выше сопротивление, тем ниже эта способность.

Теперь сделаем «каменный участок» длиннее, то есть добавим еще камней. Воде будет еще сложнее течь.

Сделаем трубу шире, оставив количество камней тем же — воде полегчает, поток увеличится.

Теперь заменим шероховатые камни, которые мы набрали на стройке, на гладкие камушки из моря. Через них проходить тоже легче, а значит сопротивление уменьшается.

Электрический ток реагирует на эти параметры аналогичным образом: при удлинении проводника сопротивление увеличивается, при увеличении поперечного сечения (ширины) проводника сопротивление уменьшается, а если заменить материал — изменится в зависимости от материала.2.

Знайте!СИ — международная система единиц. «Перевести в СИ» означает перевод всех величин в метры, килограммы, секунды и другие единицы измерения без приставок. Исключение составляет килограмм с приставкой «кило».

Удельное сопротивление проводника — это физическая величина, которая показывает способность материала пропускать электрический ток. Это табличная величина, она зависит только от материала.

Таблица удельных сопротивлений различных материалов

Удельное сопротивление ρ, Ом*мм2/м	Удельное сопротивление ρ, Ом*мм2/м
Алюминий	0,028
Бронза	0,095 – 0,1
Висмут	1,2
Вольфрам	0,05
Железо	0,1
Золото	0,023
Иридий	0,0474
Константан ( сплав Ni-Cu + Mn)	0,5
Латунь	0,025 – 0,108
Магний	0,045
Манганин (сплав меди марганца и никеля – приборный)	0,43 – 0,51
Медь	0,0175
Молибден	0,059
Нейзильбер (сплав меди цинка и никеля)	0,2
Натрий	0,047
Никелин ( сплав меди и никеля)	0,42
Никель	0,087
Нихром ( сплав никеля хрома железы и марганца)	1,05 – 1,4
Олово	0,12
Платина	0.107
Ртуть	0,94
Свинец	0,22
Серебро	0,015
Сталь	0,103 – 0,137
Титан	0,6
Хромаль	1,3 – 1,5
Цинк	0,054
Чугун	0,5-1,0

Резистор

Все реальные проводники имеют сопротивление, но его стараются сделать незначительным. В задачах вообще используют словосочетание «идеальный проводник», а значит лишают его сопротивления.

Из-за того, что проводник у нас «кругом-бегом-такой-идеальный», чаще всего за сопротивление в цепи отвечает резистор. Это устройство, которое нагружает цепь сопротивлением.

Вот так резистор изображается на схемах:

В школьном курсе физики используют Европейское обозначение, поэтому запоминаем только его. Американское обозначение можно встретить, например, в программе Micro-Cap, в которой инженеры моделируют схемы.

Вот так резистор выглядит в естественной среде обитания:

Полосочки на нем показывают его сопротивление.

На сайте компании Ekits, которая занимается продажей электронных модулей, можно выбрать цвет резистора и узнать значение его сопротивления:

Источник: сайт компании Ekits

О том, зачем дополнительно нагружать сопротивлением цепь, мы поговорим в этой же статье чуть позже.

Реостат

Есть такие выключатели, которые крутишь, а они делают свет ярче-тусклее. В такой выключатель спрятан резистор с переменным сопротивлением — реостат.

Стрелка сверху — это ползунок. По сути, он отсекает ту часть резистора, которая находится от него справа. То есть, если мы двигаем ползунок вправо — мы увеличиваем длину резистора, а значит и сопротивление. И наоборот — двигаем влево и уменьшаем.

По формуле сопротивления это очень хорошо видно, так как длина проводника находится в числителе:

Сопротивление

R = ρ l/S

R — сопротивление [Ом]

l — длина проводника [м]

S — площадь поперечного сечения [мм^2]

ρ — удельное сопротивление [Ом*мм^2/м]

Закон Ома для участка цепи

С камушками в трубе все понятно, но не только же от них зависит сила, с которой поток воды идет по трубе — от насоса, которым мы эту воду качаем, тоже зависит. Чем сильнее качаем, тем больше течение. В электрической цепи функцию насоса выполняет источник тока.

Например, источником может быть гальванический элемент (привычная батарейка). Батарейка работает на основе химических реакций внутри нее. Эти реакции выделяют энергию, которая потом передается электрической цепи.

У любого источника обязательно есть полюса — «плюс» и «минус». Полюса — это его крайние положения, по сути клеммы, к которым присоединяется электрическая цепь. Собственно, ток как раз течет от «+» к «-».

У нас уже есть две величины, от которых зависит электрический ток в цепи — напряжение и сопротивление. Кажется, пора объединять их в закон.

Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна его сопротивлению.

Математически его можно описать вот так:

Закон Ома для участка цепи

I = U/R

I — сила тока [A]

U — напряжение [В]

R — сопротивление [Ом]

Напряжение измеряется в Вольтах и показывает разницу между двумя точками цепи: от этой разницы зависит, насколько сильно будет течь ток — чем больше разница, тем выше напряжение и ток будет течь сильнее.2/м

Обратимся к таблице удельных сопротивлений материалов, чтобы выяснить, из какого материала сделана эта нить накаливания.

Закон Ома для полной цепи

Мы разобрались с законом Ома для участка цепи. А теперь давайте узнаем, что происходит, если цепь полная: у нее есть источник, проводники, резисторы и другие элементы.

В таком случае вводится Закон Ома для полной цепи: сила тока в полной цепи равна отношению ЭДС цепи к ее полному сопротивлению.

Так, стоп. Слишком много незнакомых слов — разбираемся по-порядку.

Что такое ЭДС и откуда она берется

ЭДС расшифровывается, как электродвижущая сила. Обозначается греческой буквой ε и измеряется, как и напряжение, в Вольтах.

ЭДС — это сила, которая движет заряженные частицы в цепи. Она берется из источника тока. Например, из батарейки.

Химическая реакция внутри гальванического элемента (это синоним батарейки) происходит с выделением энергии в электрическую цепь. Именно эта энергия заставляет частицы двигаться по проводнику.

Зачастую напряжение и ЭДС приравнивают и говорят, что это одно и то же. Формально, это не так, но при решении задач чаще всего и правда нет разницы, так как эти величины обе измеряются в Вольтах и определяют очень похожие по сути своей процессы.

В виде формулы Закон Ома для полной цепи будет выглядеть следующим образом:

Закон Ома для полной цепи

I = ε/(R + r)

I — сила тока [A]

ε — ЭДС [В]

R — сопротивление [Ом]

r — внутреннее сопротивление источника [Ом]

Любой источник не идеален. В задачах это возможно («источник считать идеальным», вот эти вот фразочки), но в реальной жизни — точно нет. В связи с этим у источника есть внутреннее сопротивление, которое мешает протеканию тока.

Решим задачу на полную цепь.

Задачка

Найти силу тока в полной цепи, состоящей из одного резистора сопротивлением 3 Ом и источником с ЭДС равной 4 В и внутренним сопротивлением 1 Ом

Решение:

Возьмем закон Ома для полной цепи:

I = ε/(R + r)

Подставим значения:

I = 4/(3+1) = 1 A

Ответ: сила тока в цепи равна 1 А.

Когда «сопротивление бесполезно»

Электрический ток — умный и хитрый парень. Если у него есть возможность обойти резистор и пойти по идеальному проводнику без сопротивления, он это сделает. При этом с резисторами просто разных номиналов это не сработает: он не пойдет просто через меньшее сопротивление, а распределится согласно закону Ома — больше тока пойдет туда, где сопротивление меньше, и наоборот.

А вот на рисунке ниже сопротивление цепи равно нулю, потому что ток через резистор не пойдет.

Ток идет по пути наименьшего сопротивления.

Теперь давайте посмотрим на закон Ома для участка цепи еще раз.

Закон Ома для участка цепи

I = U/R

I — сила тока [A]

U — напряжение [В]

R — сопротивление [Ом]

Подставим сопротивление, равное 0. Получается, что знаменатель равен нулю, а на математике говорят, что на ноль делить нельзя. Но мы вам раскроем страшную тайну, только не говорите математикам: на ноль делить можно. Если совсем упрощать такое сложное вычисление (а именно потому что оно сложное, мы всегда говорим, что его нельзя производить), то получится бесконечность.

То есть:

I = U/0 = ∞

Такой случай называют коротким замыканием — когда величина силы тока настолько велика, что можно устремить ее к бесконечности. В таких ситуациях мы видим искру, бурю, безумие — и все ломается.

Это происходит, потому что две точки цепи имеют между собой напряжение (то есть между ними есть разница). Это как если вдоль реки неожиданно появляется водопад. Из-за этой разницы возникает искра, которую можно избежать, поставив в цепь резистор.

Именно во избежание коротких замыканий нужно дополнительное сопротивление в цепи.

Формула Закона Джоуля-Ленца

Величину резистора для изготовления блока нагрузки для блока питания компьютера мы рассчитали, но нужно еще определить какой резистор должен быть мощности? Тут поможет другой закон физики, который, независимо друг от друга открыли одновременно два ученых физика. В 1841 году Джеймс Джоуль, а в 1842 году Эмиль Ленц. Этот закон и назвали в их честь – Закон Джоуля-Ленца.

Потребляемая нагрузкой мощность прямо пропорциональна приложенной величине напряжения и протекающей силе тока. Другими словами, при изменении величины напряжения и тока будет пропорционально будет изменяться и потребляемая мощность.

где P – мощность, измеряется в ваттах и обозначается Вт;U – напряжение, измеряется в вольтах и обозначается буквой В;I – сила ток, измеряется в амперах и обозначается буквой А.

Зная напряжения питания и силу тока, потребляемую электроприбором, можно по формуле определить, какую он потребляет мощность. Достаточно ввести данные в окошки ниже приведенного онлайн калькулятора.

Закон Джоуля-Ленца позволяет также узнать силу тока, потребляемую электроприбором зная его мощность и напряжение питания. Величина потребляемого тока необходима, например, для выбора сечения провода при прокладке электропроводки или для расчета номинала.

Например, рассчитаем потребляемый ток стиральной машины. По паспорту потребляемая мощность составляет 2200 Вт, напряжение в бытовой электросети составляет 220 В. Подставляем данные в окошки калькулятора, получаем, что стиральная машина потребляет ток величиной 10 А.

Еще один пример, Вы решили в автомобиле установить дополнительную фару или усилитель звука. Зная потребляемую мощность устанавливаемого электроприбора легко рассчитать потребляемый ток и правильно подобрать сечение провода для подключения к электропроводке автомобиля. Допустим, дополнительная фара потребляет мощность 100 Вт (мощность установленной в фару лампочки), бортовое напряжение сети автомобиля 12 В. Подставляем значения мощности и напряжения в окошки калькулятора, получаем, что величина потребляемого тока составит 8,33 А.

Разобравшись всего в двух простейших формулах, Вы легко сможете рассчитать текущие по проводам токи, потребляемую мощность любых электроприборов – практически начнете разбираться в основах электротехники.

Преобразованные формулы Закона Ома и Джоуля-Ленца

Встретил в Интернете картинку в виде круглой таблички, в которой удачно размещены формулы Закона Ома и Джоуля-Ленца и варианты математического преобразования формул. Табличка представляет собой не связанные между собой четыре сектора и очень удобна для практического применения

По таблице легко выбрать формулу для расчета требуемого параметра электрической цепи по двум другим известным. Например, нужно определить ток потребления изделием по известной мощности и напряжению питающей сети. По таблице в секторе тока видим, что для расчета подойдет формула I=P/U.

А если понадобится определить напряжение питающей сети U по величине потребляемой мощности P и величине тока I, то можно воспользоваться формулой левого нижнего сектора, подойдет формула U=P/I.

Подставляемые в формулы величины должны быть выражены в амперах, вольтах, ваттах или Омах.

Применение закона Ома на практике

На практике часто приходится определять не силу тока I, а величину сопротивления R. Преобразовав формулу Закона Ома, можно рассчитать величину сопротивления R, зная протекающий ток I и величину напряжения U.

Величину сопротивления может понадобится рассчитать, например, при изготовлении блока нагрузок для проверки блока питания компьютера. На корпусе блока питания компьютера обычно есть табличка, в которой приведен максимальный ток нагрузки по каждому напряжению. Достаточно в поля калькулятора ввести данные величины напряжения и максимальный ток нагрузки и в результате вычисления получим величину сопротивления нагрузки для данного напряжения. Например, для напряжения +5 В при максимальной величине тока 20 А, сопротивление нагрузки составит 0,25 Ом.

Таблица-шпаргалка

Используя закон Ома для участка цепи, а также формулу для мощности электрического тока: P = U*I – я подготовил для вас полезную таблицу-шпаргалку, которая позволяет соотносить между собой сопротивление (R), силу тока (I), напряжение (U) и мощность электрического тока (P). Будет точно полезно не только школьникам!

Известные величины	R (сопротивление)	I (сила тока)	U (напряжение)	P (мощность)
Ток и сопротивление			U = I × R	P = I2 × R
Напряжение и ток	R = U / I			P = U × I
Мощность и ток	R = P / I2		U = P / I
Напряжение и сопротивление		I = U / R		P = U2 / R
Мощность и сопротивление		I = P / R
Напряжение и мощность	R = U2 / R	I = P / U

Последовательное и параллельное включение элементов

Для элементов электрической цепи (участка цепи) характерным моментом является последовательное либо параллельное соединение. Соответственно, каждый вид соединения сопровождается разным характером течения тока и подводкой напряжения. На этот счёт закон Ома также применяется по-разному, в зависимости от варианта включения элементов.

Цепь последовательно включенных резистивных элементов

Применительно к последовательному соединению (участку цепи с двумя компонентами) используется формулировка:

I = I1= I2 ;
U = U1+ U2 ;
R = R1+ R2

Такая формулировка явно демонстрирует, что, независимо от числа последовательно соединенных резистивных компонентов, ток, текущий на участке цепи, не меняет значения. Величина напряжения, приложенного к действующим резистивным компонентам схемы, является суммой и составляет в целом значение источника ЭДС.

При этом напряжение на каждом отдельном компоненте равно: Ux = I * Rx. Общее сопротивление следует рассматривать как сумму номиналов всех резистивных компонентов цепи.

Цепь параллельно включенных резистивных элементов

На случай, когда имеет место параллельное включение резистивных компонентов, справедливой относительно закона немецкого физика Ома считается формулировка:

I = I1+ I2 … ;
U = U1= U2 … ;
1 / R = 1 / R1+ 1 / R2 + …

Не исключаются варианты составления схемных участков «смешанного» вида, когда используется параллельное и последовательное соединение. Для таких вариантов расчет обычно ведется изначальным расчетом резистивного номинала параллельного соединения. Затем к полученному результату добавляется номинал резистора, включенного последовательно.

Интегральная и дифференциальная формы закона

Для учёта таких различий существует вариация, так называемого, «дифференциально-интегрального закона Ома». Для бесконечно малого проводника рассчитывается уровень плотности тока в зависимости от напряженности и величины удельной проводимости.

Под дифференциальный расчет берется формула: J = ό * E. Для интегрального расчета, соответственно, формулировка: I * R = φ1 – φ2 + έ Однако эти примеры скорее уже ближе к школе высшей математики и в реальной практике простого электрика фактически не применяются.

Параллельное и последовательное соединение

В электрике элементы соединяются либо последовательно — один за другим, либо параллельно — это когда к одной точке подключены несколько входов, к другой — выходы от тех же элементов.

Закон Ома для параллельного и последовательного соединения

Последовательное соединение

Как работает закон Ома для этих случаев? При последовательном соединении сила тока, протекающая через цепочку элементов, будет одинаковой. Напряжение участка цепи с последовательно подключенными элементами считается как сумма напряжений на каждом участке. Как можно это объяснить? Протекание тока через элемент — это перенос части заряда с одной его части в другую. То есть, это определенная работа. Величина этой работы и есть напряжение. Это физический смысл напряжения. Если с этим понятно, двигаемся дальше.

Последовательное соединение и параметры этого участка цепи

При последовательном соединении приходится переносить заряд по очереди через каждый элемент. И на каждом элементе это определенный «объем» работы. А чтобы найти объем работы на всем участке цепи, надо работу на каждом элементе сложить. Вот и получается, что общее напряжение — это сумма напряжений на каждом из элементов.

Точно так же — при помощи сложения — находится и общее сопротивление участка цепи. Как можно это себе представить? Ток, протекая по цепочке элементов, последовательно преодолевает все сопротивления. Одно за другим. То есть чтобы найти сопротивление, которое он преодолел, надо сопротивления сложить. Примерно так. Математический вывод более сложен, а так понять механизм действия этого закона проще.

Параллельное соединение

Параллельное соединение — это когда начала проводников/элементов сходятся в одной точке, а в другой — соединены их концы. Постараемся объяснить законы, которые справедливы для соединений этого типа. Начнем с тока. Ток какой-то величины подается в точку соединения элементов. Он разделяется, протекая по всем проводникам. Отсюда делаем вывод, что общий ток на участке равен сумме тока на каждом из элементов: I = I1 + I2 + I3.

Теперь относительно напряжения. Если напряжение — это работа по перемещению заряда, тоо работа, которая необходима на перемещение одного заряда будет одинакова на любом элементе. То есть, напряжение на каждом параллельно подключенном элементе будет одинаковым. U = U1=U2=U3. Не так весело и наглядно, как в случае с объяснением закона Ома для участка цепи, но понять можно.

Законы для параллельного соединения

Для сопротивления все несколько сложнее. Давайте введем понятие проводимости. Это характеристика, которая показывает насколько легко или сложно заряду проходить по этому проводнику. Понятно, что чем меньше сопротивление, тем проще току будет проходить. Поэтому проводимость — G — вычисляется как величина обратная сопротивлению. В формуле это выглядит так: G = 1/R.

Для чего мы говорили о проводимости? Потому что общая проводимость участка с параллельным соединением элементов равна сумме проводимости для каждого из участков. G = G1 + G2 + G3 — понять несложно. Насколько легко току будет преодолеть этот узел из параллельных элементов, зависит от проводимости каждого из элементов. Вот и получается, что их надо складывать.

Теперь можем перейти к сопротивлению. Так как проводимость — обратная к сопротивлению величина, можем получить следующую формулу: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3.

Что нам дает параллельное и последовательное соединение?

Теоретические знания — это хорошо, но как их применить на практике? Параллельно и последовательно могут соединяться элементы любого типа. Но мы рассматривали только простейшие формулы, описывающие линейные элементы. Линейные элементы — это сопротивления, которые еще называют «резисторы». Итак, вот как можно использовать полученные знания:

Если в наличии нет резистора большого номинала, но есть несколько более «мелких», нужное сопротивление можно получить соединив последовательно несколько резисторов. Как видите, это полезный прием.
Для продления срока жизни батареек, их можно соединять параллельно. Напряжение при этом, согласно закону Ома, останется прежним (можно убедиться, измерив напряжение мультиметром). А «срок жизни» сдвоенного элемента питания будет значительно больше, нежели у двух элементов, которые сменят друг друга. Только обратите внимание: параллельно соединять можно только источники питания с одинаковым потенциалом. То есть, севшую и новую батарейки соединять нельзя. Если все-таки соединить, та батарейка которая имеет больший заряд, будет стремиться зарядить менее заряженную. В результате общий их заряд упадет до низкого значения.
Практическое применение закона Ома: можно создавать источники питания с нужным напряжением и силой тока

В общем, это наиболее распространенные варианты использования этих соединений.

Интегральная и дифференциальная формы закона

Все вышеизложенные моменты с расчетами применимы к условиям, когда в составе электрических схем используются проводники, так сказать, «однородной» структуры. Между тем на практике нередко приходится сталкиваться с построением схематики, где на различных участках структура проводников меняется. К примеру, используются провода большего сечения или, напротив, меньшего, сделанные на основе разных материалов.
Для учёта таких различий существует вариация, так называемого, «дифференциально-интегрального закона Ома». Для бесконечно малого проводника рассчитывается уровень плотности тока в зависимости от напряженности и величины удельной проводимости.

Источники

https://ElectroInfo.net/teorija/vse-o-zakone-oma-prostymi-slovami-s-primerami-dlja-chajnikov.html
https://uelektrika.ru/osnovy-yelektrotekhniki/zakon-oma-dlya-yelektricheskoy-cepi/
https://serp1.ru/kak-ponjat-zakon-oma-prostoe-objasnen/
https://skysmart.ru/articles/physics/zakon-oma
https://mnogoformul.ru/zakon-oma
https://www.asutpp.ru/zakon-oma-dlya-uchastka-tsepi.html

09-д. Закон Ома для участка цепи

§ 09-д. Закон Ома для участка цепи

В § 8-и мы начали знакомство с физической величиной «электрическое сопротивление». Продолжим его – проделаем опыт. Нам потребуются источник электроэнергии, амперметр, вольтметр, реостат и два резистора (две нихромовые спирали) с различными сопротивлениями.

Соберём цепь, как показано на рисунке слева или на схеме в конце параграфа. Перемещая движок реостата, поочерёдно установим значения силы тока 0,4 А, 0,6 А, 0,8 А, 1 А. Запишем показания амперметра и вольтметра в таблицу. Повторим опыт, заменив резистор, и дополним таблицу:

Примеры экспериментальных значений силы тока и напряжения на двух различных проводниках: равным силам токов соответствуют различные напряжения.

	Первый резистор				Второй резистор
I , A	0,4	0,6	0,8	1,0	0,4	0,6	0,8	1,0
U , В	1,6	2,4	3,2	4,0	2,4	3,6	4,8	6,0
Поделив напряжение на силу тока, обнаружим закономерность:
R = ^U/_I	4	4	4	4	6	6	6	6

Закономерность в том, что вне зависимости от значений напряжения и силы тока их частное остаётся постоянным для каждого резистора. Проверьте: после деления каждого числа строки (U, В) на расположенное над ним число строки (I, А) получаются одинаковые результаты во всех колонках левой половины таблицы: 4 В/А и во всех колонках правой половины таблицы: 6 В/А. Это показывает, что величина R является характеристикой именно изучаемого участка цепи – резистора.

Заметим, что эта закономерность всегда справедлива для металлических проводников в твёрдом или жидком состоянии; для других проводников она справедлива не всегда. Однако величину R, равную отношению U/I, всегда называют электрическим сопротивлением проводника независимо от его материала и состояния, а 1 В/А называют 1 Ом. Следовательно, 1 Ом – сопротивление такого проводника, в котором возникнет ток 1 А, если на концах проводника напряжение 1 В.

Связь между величинами U, I, R обычно записывается в виде формулы, известной как закон Ома для участка цепи:

Закон Ома для участка цепи: сила тока в твёрдом металлическом проводнике прямо пропорциональна приложенному к его концам напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению этого проводника.

	I =	U			I – сила тока в участке цепи, А U – приложенное напряжение, В R – сопротивление участка цепи, Ом
		R

Чтобы выяснить, как следует прочитать эту формулу, вспомним знания по алгебре о видах пропорциональности величин.

Пояснение прямой и обратной пропорциональностей величин в законе Ома для участка цепи.

прямая пропорциональность:	Y = k · X	→	I = ¹/_R · U

обратная пропорциональность:	Y = ^k / _X	→	I = ^U / _R

Из первой строки следует: при постоянном сопротивлении величина ¹/_R тоже постоянна, поэтому сила тока прямо пропорциональна напряжению на концах участка цепи. Из второй строки: при постоянном напряжении сила тока обратно пропорциональна сопротивлению участка цепи. Объединяя это, получаем формулировку закона Ома для участка цепи: сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка.

Примечание. С точки зрения алгебры, формулу закона Ома можно записать в такой форме: U=I·R. Применим её для изучения цепи, изображённой на схеме. Допустим, клеммы A и B присоединены к источнику с напряжением 10 В, однако вольтметр позволяет измерить напряжение не более 6 В (см. рисунок в начале параграфа). Поэтому нам нужно создать падение напряжения на реостате на 4 В или более. Как это сделать? Чем правее мы смещаем движок, тем больше сопротивление реостата, и, согласно формуле U=I·R, больше напряжение на реостате, которое и называют падением напряжения. В результате на резисторе напряжение снижается и может стать менее 6 В, что нам и нужно.

В вашем браузере отключен Javascript.
Чтобы произвести расчеты, необходимо разрешить элементы ActiveX!

Больше интересного в телеграм @calcsbox
Закон Ома для участка цепи | Физика. Закон, формула, лекция, шпаргалка, шпора, доклад, ГДЗ, решебник, конспект, кратко

Закон Ома для однородного участка электрической цепи кажется довольно простым: сила тока в однородном участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению:

I = U / R,

где I —сила тока в участке цепи; U — напряжение на этом участке; R — сопротивление участка.

После известных опытов Эрстеда, Ампера, Фарадея возник вопрос: как зависит ток от рода и характеристик источника тока, от природы и характеристик проводника, в котором существует ток. Попытки установить такую зависимость удались лишь в 1826—1827 гг. немецкому физику, учителю математики и физики Георгу Симону Ому (1787—1854). Он разработал установку, в которой в значительной степени можно было устранить внешние влияния на источник тока, исследуемые проводники и т. п. Следует также иметь в виду: для многих веществ, которые проводят электрический ток, закон Ома вообще не выполняется (полупроводники, электролиты). Металлические же проводники при нагревании увеличивают свое сопротивление.

Ом (Ohm) Георг Симон (1787—1854) — немецкий физик, учитель математики и физики, член-корреспондент Берлинской АН (1839). С 1833 г. профессор и с 1839 г. ректор Нюрнбергской высшей политехнической школы, в 1849—1852 гг.— профессор Мюнхенского университета. Открыл законы, названные его именем, для однородного участка цепи и для полной цепи, ввел понятие электродвижущей силы, падения напряжения, электрической проводимости. В 1830 г. произвел первые измерения электродвижущей силы источника тока.

В формулу закона Ома для однородного участка цепи входит напряжение U, которое измеряется работой, выполняемой при перенесении заряда в одну единицу в данном участке цепи:

U = A / q,

где A — работа в джоулях (Дж), заряд q — в кулонах (Кл), а напряжение U — в вольтах (В).

Из формулы для закона Ома можно легко определить значение сопротивления для участка цепи:

R = U / I.

Если напряжение определено в вольтах, а сила тока — в амперах, то значение сопротивления получается в омах (Ом):

Ом = В/А.

На практике часто используются меньшие или большие единицы для измерения сопротивления: миллиом (1мОм = 10 Ом), килоом (1кОм = 10³ Ом), мегаом (1МОм = 10⁶ Ом) и т. п. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Закон Ома для однородного участка цепи можно выразить через плотность тока и напряженность электрического поля в нем. В самом деле, с одной стороны, I = jS, а с другой — I = (φ₁ — φ₂) / R = —Δφ / R. Если имеем однородный проводник, то и напряженность электрического поля в нем будет одинаковой и равной E = —Δφ / l. Вместо R подставляем его значение ρ • l / S и получаем:

j = —Δφ / ρl = (-1 / ρ) • (Δφ / l) = (1 / ρ) • E = σE.

Учитывая, что плотность тока j̅ и напряженность поля E̅ — величины векторные, имеем закон Ома в наиболее общем виде:

j̅ = σ͞E.

Это — одно из важнейших уравнений электродинамики, оно справедливо в любой точке электрического поля.
На этой странице материал по темам:

Краткий конспект участка земли закон ома
Закон ома для неоднородного участка цепи реферат
Шпаргалки: закон ома для участка цепи
Закон ома для полной цепи краткий конспект
Закон ома для динамиков

Вопросы по этому материалу:

Какие электрические величины и как объединяет между собой закон Ома для однородного участка цепи?

Что такое электрическое напряжение?

Как определяется сопротивление проводников?

Как формулируется закон Ома для каждой точки проводника с током, который объединяет такие электрические величины: плотность тока, удельные сопротивление или электропроводимость вещества проводника и напряженность электрического поля в данной точке проводника?

формула взаимосвязи между электрическими величинами, порядок расчета

Фундаментальным положением, описывающим зависимость тока, сопротивления и напряжения друг от друга является закон Ома для цепи переменного тока. Основное его отличие от одноимённого положения для участка цепи заключается в учёте полного сопротивления. Эта величина зависит от активной и реактивной составляющей линии, то есть учитывает ёмкость и индуктивность. Поэтому и расчёт параметров для полной цепи по сравнению с участком выполнить будет сложнее.

Основные понятия

Вся наука электротехника построена на оперировании такими понятиями, как заряд и потенциал. Кроме этого, важными явлениями в цепи являются электрические и магнитные поля. Для того чтобы разобраться в сущности закона Ома, необходимо понимать, что представляют собой эти величины, и от чего зависят те или иные электромагнитные процессы.

Электричеством называется явление, обусловленное взаимодействием зарядов между собой и их движением. Это слово было введено в обиход Уильямом Гилбертом в 1600 году после открытия им способности некоторых тел наэлектризовываться. Так как свои эксперименты он проводил с кусочками янтаря, то и свойство притягивать или отталкивать ими другие вещества им было названо «янтарностью», что в переводе с греческого звучит как электричество.

В дальнейшем различными ученными, такими как Эрстед, Ампер, Джоуль, Фарадей, Вольт, Ленц и Ом был открыт ряд явлений. Благодаря их исследованиям в обиходе появились понятия: электромагнитная индукция и поле, гальванический элемент, ток и потенциал. Ими была открыта связь между электричеством и магнетизмом, что привело к появлению науки, изучающей теорию электромагнитных явлений.

В 1880 году русский инженер Лачинов теоретически указал, какие условия необходимы для передачи электричества на расстояния. А через 8 лет Генрих Рудольф Герц во время экспериментов зарегистрировал электромагнитные волны.

Таким образом было установлено, что электрические заряды способны создавать вокруг себя электрическое излучение. Условно их разделили на частицы с положительным и отрицательным знаком заряда. Было установленно, что одноимённого знака заряды притягиваются, а разноимённого — отталкиваются. Для возникновения их движения к физическому телу необходимо приложить какую-либо энергию. При их перемещении возникает магнитное поле.

Свойство материалов обеспечивать движение зарядов получило название проводимость, а величина, обратная ей, — сопротивление. Способность пропускать через себя заряды зависит от структуры кристаллической решётки вещества, её связей, дефектов и содержания примесей.

Определение напряжения

Учёными было установлено, что существует два вида перемещения зарядов — хаотичное и направленное. Первый тип не приводит ни к каким процессам, так как энергия находится в сбалансированном состоянии. Но если к телу приложить силу, заставляющую заряды следовать в одну сторону, то возникнет электрический ток. Существует два вида:

Постоянный — сила и направление которого остаются постоянными во времени.

Переменный — имеющий разную величину в определённой точке времени и изменяющий своё движение, при этом повторяющий через равные интервалы времени своё изменение (цикл). Эта переменчивость описывается по гармоническому закону синуса или косинуса.

Заряд характеризуется таким понятием, как потенциал, то есть количеством энергии, которой он обладает. Необходимая сила для перемещения заряда из одной точки тела в другую называется напряжением.

Определяется она относительно изменения потенциала заряда. Сила тока определяется отношением количества заряда, прошедшего через тело за единицу времени, к величине этого периода. Математически она описывается выражением: Im = ΔQ/ Δt, измеряется в амперах (A).

Относительно переменного сигнала вводится дополнительная величина — частота f, которая определяет цикличность прохождения сигнала f = 1/T, где T — период. За её единицу измерения принят герц (Гц). Исходя из этого синусоидальный ток выражается формулой:

I = Im * sin (w*t+ Ψ), где:

Im — это сила тока в определённый момент времени;

Ψ — фаза, определяемая смещением волны тока по отношению к напряжению;

w — круговая частота, эта величина зависит от периода и равна w = 2*p*f.

Напряжение же характеризуется работой, которую совершает электрическое поле для переноса заряда из одной точки в другую. Определяется она как разность потенциалов: Um = φ1 — φ2. Затрачиваемая работа же складывается из двух сил: электрических и сторонних, называется электродвижущей (ЭДС). Зависит она от магнитной индукции. Потенциал же равен отношению энергии взаимодействия заряда окружающего поля к значению его величины.

Поэтому для гармонического изменения сигнала значение напряжения выражается как:

U = Um * sin (w*t + Ψ).

Где Um — амплитудное значение напряжения. Измеряется переменное напряжение в вольтах (В).

Импеданс цепи

Каждое физическое тело имеет своё сопротивление. Обусловлено оно внутренним строением вещества. Характеризуется эта величина свойством проводника препятствовать прохождению тока и зависит от удельного электрического параметра. Определяется по формуле: R = ρ*L/S, где ρ — удельное сопротивление, являющееся скалярной величиной, Ом*м; L — длина проводника; м; S — площадь сечения, м². Таким выражением определяется постоянное сопротивление, присущее пассивным элементам.

В то же время импеданс, полное сопротивление, находится как сумма пассивной и реактивной составляющей. Первая определяется только активным сопротивлением, состоящим из резистивной нагрузки источника питания и резисторов: R = R0 + r. Вторая находится как разность между ёмкостным и индуктивным сопротивлением: X = XL-Xc.

Если в электрическую цепь поместить идеальный конденсатор (без потерь), то после того, как на него поступит переменный сигнал, он зарядится. Ток начнёт поступать далее, в соответствии с периодами его заряда и разряда. Количество электричества, протекающее в цепи, равно: q = C * U, где С — ёмкость элемента, Ф; U — напряжение источника питания или на обкладках конденсатора, В.

Так как скорости изменения тока и напряжения прямо пропорциональны частоте w, то будет справедливым следующее выражение: I = 2* p * f * C * U. Отсюда получается, что ёмкостной импеданс вычисляется по формуле:

Xc = 1/ 2* p * f * C = 1/ w * C, Ом.

Индуктивное же сопротивление возникает вследствие появления в проводнике собственного поля, называемого ЭДС самоиндукции EL. Зависит она от индуктивности и скорости изменения тока. В свою очередь индуктивность зависит от форм и размеров проводника, магнитной проницаемости среды: L =Ф / I, измеряется в теслах (Тл). Поскольку напряжение, приложенное к индуктивности, по своей величине равно ЭДС самоиндукции, то справедливо EL = 2* p * f * L * I. При этом скорость изменения тока пропорциональна частоте w. Исходя из этого индуктивное сопротивление равно:

Xl = w * L, Ом.

Таким образом, импеданс цепи рассчитывается как: Z = (R ²+(X c-X l) ²) ^½, Ом.

То есть он зависит от частоты переменного сигнала, индуктивности и ёмкости цепи, а также активного сопротивления источника и электрической линии. При этом в качестве реактивной составляющей чаще всего выступают паразитные величины.

Закон для переменного тока

Классический закон был открыт физиком из Германии Симоном Омом в 1862 году. Проводя эксперименты, он обнаружил связь между током и напряжением. В результате ученый сформулировал утверждение, что сила тока пропорциональна разности потенциалов и обратно пропорциональна сопротивлению. Если в электрической цепи ток уменьшится в несколько раз, то и напряжение в ней станет меньше на столько же.

Математически закон Ома был описан как:

I = U / R, А.

Это выражение справедливо как для синусоидального, так и для постоянного тока. Но такая зависимость величин соответствует идеальной ситуации, в которой не учитываются паразитные составляющие и сопротивление источника тока. В случае же гармоничного сигнала на его прохождение влияет частота, из-за присутствия ёмкостной и индуктивной составляющей в электрической линии.

Поэтому закон Ома для переменного тока описывается формулой:

I = U / Z, где:

I — сила переменного тока, А;

U — разность потенциалов, В;

Z — полное сопротивление цепи, Ом.

Полное сопротивление зависит от частоты гармоничного сигнала и вычисляется по следующей формуле:

Z = ((R+r)² + (w*L — 1/w*C)²)^½ = ((R+r)²+X²)^½.

При прохождении тока переменной величины электромагнитное поле совершает работу, при этом из-за сопротивления, оказываемого в цепи, выделяется тепло. То есть электрическая энергия переходит в тепловую. Мощность же пропорциональна току и напряжению. Формула, описывающая мгновенное значение, выглядит как: P = I*U.

В то же время для переменного сигнала необходимо учитывать амплитудную и частотную составляющую. Поэтому:

P = I *U*cosw*t*cos (w*t+ Ψ), где I, U — амплитудные значения, а Ψ — фазовый сдвиг.

Для анализа процессов в электрических цепях переменного тока вводится понятие комплексного числа. Связанно это со смещением фаз, появляющихся между током, и разностью потенциалов. Обозначается это число латинской буквой j и состоит из мнимой Im и вещественной Re частей.

Так как на активном сопротивлении происходит трансформирование мощности в тепло, а на реактивном она преобразуется в энергию электромагнитного поля, возможны её переходы из любой формы в любую. Можно записать: Z = U / I = z * e^j*^Ψ.

Отсюда полное сопротивление цепи: Z = r + j * X, где r и x — соответственно активное и реактивное сопротивление. Если же сдвиг фаз принимается равный 90⁰, то комплексное число можно не учитывать.

Использование формулы

Использование закона Ома позволяет построить временные характеристики различных элементов. С помощью него несложно рассчитать нагрузки для электрических схем, выбрать нужное сечение проводов, правильно подобрать защитные автоматы и предохранители. Понимание закона даёт возможность применить правильный источник питания.

Использование Закона Ома можно применить на практике для решения задачи. Например, пускай есть электрическая линия, состоящая из последовательно соединённых элементов, таких как: ёмкость, индуктивность и резистор. При этом ёмкость C = 2*Ф, индуктивность L=10 мГн, а сопротивление R = 10 кОм. Требуется вычислить импеданс полной цепи и рассчитать силу тока. При этом блок питания работает на частоте равной f = 200 Гц и выдаёт сигнал с амплитудой U = 12 0 В. Внутреннее сопротивление источника питании составляет r = 1 кОм .

Вначале необходимо рассчитать реактивное сопротивление в цепи переменного тока. Так, ёмкостное сопротивление находится из выражения: Xc = 1/ (2 *p *F*C) и на частоте 200 Гц оно равно: Xc = 588 Ом.

Индуктивное сопротивление находится из выражения: XL = 2*p*F* L. На f = 200 Гц и оно оставляет: X*L = 1,25 Ом. Полное сопротивление RLC цепи будет: Z = ((10 *10 ³ +1*10 ³) ² + (588−1,25) ²) ^½ = 11 кОм.

Разность потенциалов, изменяющаяся по гармоническому закону синуса, будет определяться: U (t) = U * sin (2* p *f*t) = 120*sin (3,14*t). Ток будет равен: I (t) = 10* 10 ⁻³ + sin (3,14*t+p/2).

По рассчитанным данным можно построить график тока, соответствующий частоте 100 Гц. Для этого в декартовой системе координат отображается зависимость тока от времени.

Следует отметить, закон Ома для переменного сигнала отличается от использующегося для классического расчёта лишь учётом полного сопротивления и частоты сигнала. А учитывать их важно, так как любой радиокомпонент обладает как активным, так и реактивным сопротивлением, что в итоге сказывается на работе всей схемы, особенно на высоких частотах. Поэтому при проектировании электронных конструкций, в частности импульсных устройств, для расчётов используется именно полный закон Ома.

Закон Ома для участка цепи
В § 8-и мы начали знакомство с физической величиной «электрическое сопротивление». Продолжим его – проделаем опыт. Нам потребуются источник электроэнергии, амперметр, вольтметр, реостат и два резистора (две нихромовые спирали) с различными сопротивлениями.
Соберём цепь, как показано на рисунке слева или на схеме в конце параграфа. Перемещая движок реостата, поочерёдно установим значения силы тока 0,4 А, 0,6 А, 0,8 А, 1 А. Запишем показания амперметра и вольтметра в таблицу. Повторим опыт, заменив резистор, и дополним таблицу:
Первый резистор Второй резистор
I , A 0,4 0,6 0,8 1,0 0,4 0,6 0,8 1,0
U , В 1,6 2,4 3,2 4,0 2,4 3,6 4,8 6,0
Поделив напряжение на силу тока, обнаружим закономерность:
R = U/I 4 4 4 4 6 6 6 6
Закономерность в том, что вне зависимости от значений напряжения и силы тока их частное остаётся постоянным для каждого резистора. Проверьте: после деления каждого числа строки (U, В) на расположенное над ним число строки (I, А) получаются одинаковые результаты во всех колонках левой половины таблицы: 4 В/А и во всех колонках правой половины таблицы: 6 В/А. Это показывает, что величина R является характеристикой именно изучаемого участка цепи – резистора.
Заметим, что эта закономерность всегда справедлива для металлических проводников в твёрдом или жидком состоянии; для других проводников она справедлива не всегда. Однако величину R, равную отношению U/I, всегда называют электрическим сопротивлением проводника независимо от его материала и состояния, а 1 В/А называют 1 Ом. Следовательно, 1 Ом – сопротивление такого проводника, в котором возникнет ток 1 А, если на концах проводника напряжение 1 В.
Связь между величинами U, I, R обычно записывается в виде формулы, известной как закон Ома для участка цепи:
I = U I – сила тока в участке цепи, А
U – приложенное напряжение, В
R – сопротивление участка цепи, Ом
R
Чтобы выяснить, как следует прочитать эту формулу, вспомним знания по алгебре о видах пропорциональности величин.
прямая пропорциональность: Y = k · X → I = 1/R · U
обратная пропорциональность: Y = k / X → I = U / R
Из первой строки следует: при постоянном сопротивлении величина ¹/_R тоже постоянна, поэтому сила тока прямо пропорциональна напряжению на концах участка цепи. Из второй строки: при постоянном напряжении сила тока обратно пропорциональна сопротивлению участка цепи. Объединяя это, получаем формулировку закона Ома для участка цепи: сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка.
Примечание. С точки зрения алгебры, формулу закона Ома можно записать в такой форме: U=I·R. Применим её для изучения цепи, изображённой на схеме. Допустим, клеммы A и B присоединены к источнику с напряжением 10 В, однако вольтметр позволяет измерить напряжение не более 6 В (см. рисунок в начале параграфа). Поэтому нам нужно создать падение напряжения на реостате на 4 В или более. Как это сделать? Чем правее мы смещаем движок, тем больше сопротивление реостата, и, согласно формуле U=I·R, больше напряжение на реостате, которое и называют падением напряжения. В результате на резисторе напряжение снижается и может стать менее 6 В, что нам и нужно.
(PDF) Закон Ома в первоначальной редакции \\ Ohm’s law in his the initial version
Закон Ома в первоначальной редакции
10
Электростатический электрометр представляет собой воздушный конденсатор (см.
рис. 2), в котором используется феномен притяжения пластин (обкладок) в зависимости от
соотношения количества энергии на них, подробнее, например: [Gibilisco et al., 2016: 59-61].
Если подключить электростатический электрометр параллельно нагрузке, то в этом
случае на одну пластину электрометра поступает поток энергии перед нагрузкой, а на другую
пластину – поток энергии после нагрузки. На пластинах накапливается разное количество
энергии, пропорциональное мощности потоков энергии на входе и выходе из нагрузки, и
пропорционально электроемкости пластин. Таким образом, электростатический электрометр
отражает разность в количестве электроэнергии, входящей в нагрузку и выходящей из нее,
см. рис. 3. Шкалу электрометра можно градуировать так, чтобы он показывал величину
электроэнергии, измеряемую в cal.
Если подключить электростатический электрометр к клеммам источника тока, то он будет
измеряться разность в величине электроэнергии между избыточно заряженной
(«положительной») клеммой источника тока и дефицитно заряженной («отрицательной»)
клеммой источника тока.
7. Электропроводимость и электро-поглощение проводника, элемента цепи
Франц Эпинус (Franz Aepinus, 1759) определял электрическое «сопротивление» как
«непроводимость», свойство определенных веществ (изоляторов, диэлектриков) не
пропускать электрический ток через себя [Эпинус, 1951: 24].
Георг Ом процесс поглощения электроэнергии элементами цепи, называл «потеря
энергии». Это начальное название, как представляется, адекватнее отражает физическую
суть процесса. Ведь проводник не «сопротивляется» прохождению потока электроэнергии, а
«теряет», точнее поглощает и излучает часть ее. При таком понимании логичнее процесс
называть не «электрическим сопротивлением», а эл ектро-поглощением, электро-абсорбцией.
Сам элемент цепи, поглощающий часть электроэнергии, проходящей через него, можно
назвать абсорбером.
Можно говорить, что «сопротивляются» прохождению электрического тока изоляторы
(диэлектрики). Т.е. проводники поглощают электроэнергию, а изоляторы (почти) не
пропускают ток.
Электропроводимость – свойство тела (вещества) пропускать через себя определенную
часть, долю величины потока электроэнергии, проходящего через него. Электропроводимость
зависит от удельной (объемной) электропроводимости среды, т.е. электропроводимости
определенного вещества, определенного объема.
Электропроводимость, как показатель «пропускания» энергии, может измеряться в cal.
Коэффициент электропроводимости (Cconduct) абсорбера, проводника, элемента цепи,
Закон Ома для активного и пассивного участка линейной электрической цепи

Закон Ома для пассивного участка электрической цепи.

При протекании электрического тока через сопротивление R, напряжение U и ток I на этом участке связаны между собою согласно закону Ома:

Сопротивление R — это коэффициент пропорциональности между током и напряжением. Чтобы найти сопротивление, нужно напряжение на участке электрической цепи разделить на ток, протекающий на этом же участке.

Закон Ома можно записать через разность потенциалов:

Закон Ома для активного участка электрической цепи.

Закон Ома для активного участка цепи между точками а и в имеет вид:

Напряжение на участке электрической цепи U_ab и ЭДС берутся со знаком «плюс», если их направление совпадает с направление протекания тока. Напряжение (разность потенциалов) и источник электродвижущей силы берутся со знаком «минус», если их направление не совпадает с направлением протекания тока.

Пример составления уравнения по закону Ома

Рассмотрим пример решения задачи на составления уравнения по закону Ома для участка линейной электрической цепи с двумя источниками ЭДС.

Пусть в данной электрической цепи направление тока будет из точки «a» в точку «b». Напряжение U_ab Направляется всегда из первой буквы («a») к последней («b»).

Согласно правилу составления уравнения по закону Ома источник ЭДС E1 берем со знаком «плюс», т.к. его направление (направление стрелочки) совпадает с направлением протекающего тока.

Источник ЭДС E2 берем со знаком «минус», т.к. его направление (направление стрелочки) не совпадает с направлением протекающего тока.

Напряжение U_ab или разность потенциалов φ_a — φ_b берем со знаком «плюс», т.к. его направление совпадает с направление протекающего тока.

Сопротивление R1 и R1 соединены последовательно. При последовательном соединении сопротивлений их эквивалентное значение равно сумме.

В результате составленное уравнение по закону Ома будет иметь вид:

Пусть потенциал в данной задаче потенциал точки «а» равен 10 вольт, потенциал точки «b» = 7 вольт, E1=25 В, E2=17 В, R1=5 Ом, R2=10 Ом. Рассчитаем величину тока:

Полученный ток равен 1 Ампер.

Понимание формул закона сопротивления переменного и постоянного тока, уравнений и формул мощности

Понимание основ закона Ома — диаграммы переменного и постоянного тока…. в чем разница?

AC = Z (импеданс) и DC = R (сопротивление) Формулы закона Ома

Колесо силы закона Ома переменного тока и колесо силы закона Ома постоянного тока

(схемы, диаграммы, диаграммы, колеса, формулы, теория электроники)
Если вам нужно иметь дело с напряжением, током, сопротивлением или импедансом, а также с формулами мощности, и вы хотите знать, в чем разница между тем, что мы называем формулами переменного и постоянного тока, вам могут пригодиться эти силовые колеса закона Ома.Четырехквадрантная форма упрощает процесс нахождения значений E, I, R или Z и P. Есть два колеса, одно для нашей диаграммы закона Ома постоянного тока (R — формулы сопротивления) и одна диаграмма закона Ома для нашего переменного тока ( Z — формулы импеданса). Если вам интересно узнать цвет колеса, мы используем его в качестве удобного ориентира для цветов резисторных лент… мы включаем их в наши часы с законом Ома. Пожалуйста, читайте дальше для получения дополнительной информации о том, как читать эту диаграмму.

Двумя основными типами электричества являются переменный ток, известный как AC, и постоянный ток, известный как DC.Разница между системами переменного и постоянного тока заключается в том, как мощность передается по линиям. При переменном токе поток энергии меняет направление — на самом деле 60 раз в секунду, а при постоянном токе мощность будет двигаться только в одном направлении.

Переменный ток переменного тока — подумайте об импедансе

Формулы мощности по закону Ома и закону Джоуля. Как правило, если вы являетесь МАСТЕРОМ-электриком, специалистом по устранению неполадок или инженером, вы можете предпочесть наши часы, часы, наклейки, схемы, брелки и т. д.товары. Думай продвинуто — думай о сопротивлении. Нужны формулы Z? Колесо переменного тока

Постоянный ток постоянного тока – подумайте о сопротивлении
Закон Ома и закон Джоуля. Как правило, если вы электрик, техник, подмастерье, ученик, студент или любитель, вы можете предпочесть этот продукт колеса закона Ома. Подумайте о сопротивлении — нужны формулы R? По мере продвижения в обучении вам, несомненно, пригодятся формулы переменного тока для импеданса (таблица выше).

ТЕХНОПРИМЕЧАНИЕ. Чтобы использовать диаграмму, в центре круга выберите значение, которое нужно найти; например, на диаграмме постоянного тока I (амперы), R (омы), E (вольты) или P (ватты). Затем выберите формулу, содержащую значения, которые вы знаете из соответствующего квадранта диаграммы.

Эти силовые колеса закона Ома выше показывают нашу цветовую диаграмму резисторов, которая поможет вам определить цвета резисторов … это уникальная концепция, и вы найдете ее полное объяснение на нашей странице технических заметок слева.Мы размещаем эти таблицы на всех наших часах, наклейках, цепочках для ключей, графиках и часах с законом Ома, поэтому не забудьте заглянуть на страницу «Наша продукция», прежде чем покинуть наш сайт. Спасибо!

Понятия (теория) напряжения, тока, сопротивления, импеданса и мощности необходимы для понимания основных электрических цепей и спецификаций. Эти области должны быть полностью поняты, прежде чем вы сможете понять внутренности даже самых простых электронных устройств, таких как дешевые мобильные телефоны. Как только эти концепции покажутся вам знакомыми, вы обнаружите, что правильное соединение между частями оборудования стало намного проще.Вы также сможете лучше понять спецификации производителя, что должно помочь вам принимать более обоснованные решения о покупке. Закон Ома — один из фундаментальных законов физики. Ток, протекающий в цепи, увеличивается с увеличением напряжения и уменьшается с увеличением сопротивления ИЛИ ток, протекающий в цепи, прямо пропорционален напряжению, приложенному к цепи, и обратно пропорционален сопротивлению цепи.

Теория закона Ома может быть сформулирована как математический инструмент, который наиболее полезен при определении неизвестного фактора тока, напряжения или сопротивления в электрической цепи, в которой известны два других фактора.Таким образом, его можно использовать вместо амперметра, вольтметра или омметра, когда вы пытаетесь определить значение схемы, в котором два других значения уже известны.

Ток ВСЕГДА выражается в АМПЕРАХ и обозначается буквой I

Напряжение ВСЕГДА выражается в ВОЛЬТАХ и обозначается буквой E или V

Сопротивление ВСЕГДА выражается в ОМ и обозначается буквой R

Существует два вида тока: постоянный и переменный.Постоянный ток (DC) постоянно течет в одном направлении через проводник; переменный ток (AC) меняет направление в проводнике на различных частотах. Чтобы посмотреть пример, перейдите на нашу страницу технических заметок.

Практически во всех электрических цепях существует некоторое сопротивление протеканию тока. Противодействие постоянному току называется сопротивлением, которое измеряется в единицах, называемых омами, и обозначается в электрических уравнениях буквой R.

Противодействие переменному току называется импедансом, который также измеряется в омах, но в электрических уравнениях обозначается буквой Z.

Перейдите по этой ссылке, чтобы ознакомиться с формулами последовательной цепи и формулами параллельных цепей для закона Ома постоянного тока и закона Ома переменного тока: ohmslaw2.asp КАРТОЧКИ ФОРМУЛ также показывают формулы для следующего:

Полная мощность

3-фазная полная мощность

Коэффициент мощности

Реактивное сопротивление

Коэффициенты трансформации

Синхронизация двигателя.

Частота генератора

Эффективность любого устройства

3-фазная звезда

3-фазный треугольник

Значения синусоиды
ФОРМУЛЫ ЗАКОНА ОМА ДЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Полная мощность обозначается буквами AP

Полное сопротивление обозначается буквой Z

Итого обозначается буквой T

В общем случае закон Ома неприменим к цепям переменного тока, так как он не учитывает реактивное сопротивление, которое всегда присутствует в таких цепях.Однако путем модификации закона Ома, которая учитывает влияние реактивного сопротивления, мы получаем общий закон, применимый к цепям переменного тока. Поскольку импеданс Z представляет собой объединенное сопротивление всех реактивных сопротивлений и сопротивлений, этот общий закон для переменного тока:

И=Е

    Z

Это общее изменение применяется к переменному току, протекающему в любой цепи, и любое из значений может быть найдено из уравнения, если известны другие.(Обратите внимание, что приведенная выше формула является лишь примером для упрощения. Пожалуйста, обратитесь к нашему колесу закона Ома выше — истинной формуле для импеданса. Обратите внимание на «Т», которые представляют общее значение.)

TECHNOTE: Каждая единица измерения названа в честь известного экспериментатора в области электричества:

Усилитель имени француза Андре М. Ампера

Вольт в честь итальянца Алессандро Вольт

Ом в честь немца Георга Симона Ома

Ватт в честь шотландского изобретателя Джеймса Уоттса

ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ:

Буква P обозначает мощность в ваттах.

Напряжение, измеренное в вольтах, обозначается буквами E (или V)

Электрический ток, измеряемый в амперах, обозначается буквой   I

Электрическое сопротивление, измеренное в омах, обозначенное буквой   R

Закон Ома: E = I R       I = E / R           R = E / I

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАМЕТКА: Джеймс Прескотт Джоуль, а не Георг Саймон Ом, первым обнаружил математическую связь между рассеиваемой мощностью и током через сопротивление.Это открытие, опубликованное в 1841 году, известно как закон Джоуля. Однако эти уравнения мощности настолько часто ассоциируются с уравнениями закона Ома, связывающими напряжение, ток и сопротивление (E=IR , I=E/R и R=E/I), что их часто приписывают Ому.
TECHNOTE: Законы Кирхгофа… n : (физика) два закона, управляющие электрическими сетями, в которых текут установившиеся токи: сумма всех токов в точке равна нулю, а сумма приростов и падений напряжения в любой замкнутой цепи равен нулю.

ЗАКОН ОМА ДЛЯ КОНДЕНСАТОРА:

В _С = I _С Х _С, где:

В _C = напряжение на конденсаторе
I _C = ток на конденсаторе
X _C = емкостное реактивное сопротивление

ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ:

Миллиампер X Килоом = Вольт

Микроампер X Меом = Вольт

«Один ампер, протекающий через один ом, вызывает падение потенциала на один вольт.Георг Саймон Ом

Пожалуйста, ознакомьтесь с другими нашими категориями, пока вы находитесь на нашем сайте. Мы предлагаем продукты в дополнение к содержанию! Такие продукты, как часы с законом Ома, часы, диаграммы, отличительные знаки и монеты с законом Ома! Мы предлагаем другие подарки для электриков и инженеров, такие как оконные наклейки, забавные полноцветные наклейки, плакаты, кружки, украшения, поздравительные открытки и т. д. Просто нажмите на любой из наших отделов подарков слева. Благодарю вас!

Закон Ома | УЧИТЬСЯ.PARALLAX.COM

На напряжение при V _A3 влияют два свойства: ток и сопротивление, и закон Ома объясняет, как это работает. Закон Ома гласит, что напряжение (V) на резисторе равно протекающему через него току (I), умноженному на его сопротивление (R). Таким образом, если вы знаете два из этих значений, вы можете использовать уравнение закона Ома для расчета третьего:

. В некоторых учебниках вместо этого вы увидите E = I × R. E означает электрический потенциал, что является другим способом сказать «вольты».»

Напряжение (В) измеряется в вольтах, которые обозначаются буквой В в верхнем регистре. Ток (I) измеряется в амперах или амперах, которые обозначаются сокращенно А. Сопротивление (R) измеряется в омах. который обозначается греческой буквой омега (Ом). Уровни тока, которые вы, вероятно, увидите в этой цепи, выражены в миллиамперах (мА). Строчная буква м указывает на то, что это измерение в тысячных долях ампер. случай k в кОм указывает на то, что измерение производится в тысячах ом.

Давайте воспользуемся законом Ома для расчета V _A3 in с фототранзистором, допуская протекание по цепи двух разных токов: произошло бы при менее ярком свете
В приведенных ниже примерах показаны условия и их решения. Когда вы попробуете эти вычисления, помните, что милли (м) — это тысяча тыс. , а кило (к) — это тысяча с , когда вы подставляете числа в закон Ома.

Пример 1: i = 1,75 мА и r = 2 kω

9001

Ime 2: 1 = 0,25 мА и r = 2 кОм

Ваш закон Ом и резистор резистора

что окружающий свет в вашей комнате в два раза ярче, чем свет, полученный в результате V _A3 = 3,5 В для яркого света и 0,5 В для тени. Другая ситуация, которая может вызвать более высокий ток, — это если окружающий свет является более сильным источником инфракрасного излучения. В любом случае фототранзистор может пропускать через цепь вдвое больший ток, что может привести к трудностям измерения.

Вопрос: Что можно сделать, чтобы снова снизить отклик схемы по напряжению до 3,5 В для яркого света и 0,5 В для тусклого?

Ответ: Сократите номинал резистора вдвое; сделайте его 1 кОм вместо 2 кОм.

Попробуйте повторить расчеты по закону Ома с R = 1 кОм, ярким током I = 3,5 мА и тусклым током I = 0,5 мА. Возвращает ли это V _A3 обратно к 3,5 В для яркого света и 0,5 В для тусклого света с удвоенным током? (Должно; если не получилось, проверьте свои расчеты.)

Назад к основам… снова к закону Ома

Электрики должны быть в курсе закона Ома и некоторых других математических теорий, чтобы выполнять свои повседневные задачи. Дэвид Херрес предлагает этот курс повышения квалификации.

В осеннем выпуске журнала «Электрические соединения» за 2012 г. мы обсуждали закон Ома и формулы, которые необходимы электрикам для расчета мощности, тока или напряжения, когда известны две другие переменные.

Эти формулы показаны графически в колесе закона Ома.

В центре колеса находятся четыре величины, любая из которых может быть неизвестна вначале:
•    P (мощность) измеряется в ваттах.
•    E (электродвижущая) сила измеряется в вольтах.
•    I (интенсивность) измеряется в амперах.
•    R (сопротивление) измеряется в Омах.
Закон Ома утверждает, как вы можете видеть в правом верхнем квадранте, что E=IxR. Точно так же каждая из трех других величин может быть выражена как функция известных количеств.

Электрики часто обращаются к этим формулам. Часто используется I=E/R.

Ценность этой формулы заключается в том, что, когда известно напряжение (что почти всегда происходит, потому что вы знаете свою систему напряжения), можно найти ток в амперах, поскольку дана мощность в ваттах. Очень часто вы будете сталкиваться с прибором, таким как водонагреватель, мощностью 5500 Вт. Он состоит из двух элементов, каждый из которых рассчитан на эту мощность. Они никогда не включаются одновременно. Таким образом, номинальный ток равен 5500, деленным на номинальное напряжение системы.(Всегда используйте номинальное, а не измеренное напряжение.) Это 230. Сила тока, соответственно, равна 24. Поскольку водонагреватель для бытовых нужд считается непрерывной нагрузкой, значение 24 А умножается на 1,25, чтобы получить минимальный размер цепи 30 А. . Используется выключатель на 30А с медным проводом 10AWG.

Это один из наиболее распространенных расчетов, выполняемых электриком, определяющий номинал цепи в амперах, размер прерывателя и размер провода на основе номинала в ваттах нагрузки. В большинстве случаев расчет состоит из деления ватт на вольты, чтобы найти амперы.Чтобы помочь запомнить формулу, обратите внимание, что ватты обычно появляются в числителе, а вольты — в знаменателе. Также под чертой указаны различные факторы, которые могут быть применены к величине напряжения. Эти коэффициенты могут быть выражены в процентах или десятичном множителе. Примерами являются коэффициент мощности, КПД (для трансформатора) или цифра 1,73, связанная с трехфазными силовыми цепями.

Что нужно помнить о Колесе Закона Ома, так это то, что это не какое-то таинственное механическое устройство, приспособленное к космосу, а просто графическое представление в круговом формате некоторых фундаментальных числовых отношений.

На паспортной табличке прибора или в формулах часто указывается вольт-ампер, а не ватт. Для постоянного тока и частот 50 Гц и 60 Гц большинства энергосистем по всему миру ватты и вольтамперы почти одинаковы. Однако с увеличением частоты они расходятся.

Еще одна важная формула, представленная в колесе закона Ома, — P=I2xR. Эта формула, известная как закон Джоуля, утверждает, что мощность в ваттах, например, тепло, рассеиваемое любой резистивной нагрузкой, пропорциональна величине тока в амперах, умноженной на величину сопротивления в омах.Энергия может представлять собой полезную работу, выполняемую таким устройством, как вращающийся электродвигатель (который частично представляет собой резистивную нагрузку), или она может рассеиваться в окружающее пространство. На самом деле полезная работа может быть, а может и не быть, например, распиловка пиломатериалов, но всегда есть тепловыделение, обычно считающееся полной потерей.

Эта формула полезна не столько для выполнения каких-либо конкретных расчетов, сколько для того, чтобы помочь нам понять поток энергии. Всякий раз, когда есть электрическая цепь, которая не разомкнута, есть поток энергии от источника к нагрузке.Если вы визуализируете эту передачу энергии, нарисовав при необходимости схему, где есть несколько путей разветвления, это будет большим подспорьем в устранении неполадок неисправного оборудования и локализации неисправностей. Поскольку количество тока возводится в квадрат, а сопротивление не возводится в квадрат, это означает, что I гораздо важнее, чем R, при определении значения P. Кроме того, при постоянном количестве мощности, когда R увеличивается, I уменьшается. Когда I увеличивается, R уменьшается. R и I2 обратно пропорциональны и прямо пропорциональны Р.Полезно понимать эти отношения, чтобы визуализировать работу всех электрических цепей.

С этой концепцией связана первая из нескольких теорем, посвященных полному сопротивлению в электрических сетях. Она известна как Теорема Кирхгофа, состоящая из:
•    Закона тока Кирхгофа, утверждающего, что сумма электрических токов, втекающих в любой узел электрической цепи, равна сумме вытекающих токов; и,
•    Закон напряжения Кирхгофа, утверждающий, что сумма электрических напряжений вокруг замкнутой цепи должна быть равна нулю.
Опытные электрики хорошо знакомы с теоремой и связанными с ней законами, даже если приведенная выше формулировка не имеет для них значения. Каждый раз, когда вы измеряете напряжение с помощью мультиметра или измеряете силу тока с помощью клещевого амперметра, вы обращаетесь к этим фундаментальным соотношениям. Вольтметр подключают параллельно к источнику питания любой из последовательных нагрузок. Если это инструмент с высоким импедансом, он будет потреблять незначительное количество тока и не повлияет на работу схемы.Амперметр прямого считывания подключается последовательно со всеми последовательными нагрузками. Это прибор с низким импедансом, и его последовательное соединение также не повлияет на работу схемы.

Следует помнить, что в любой параллельной ветви электрической цепи ток везде одинаков. Если есть только один путь тока, ток везде одинаков, в том числе внутри источника питания. Помня об этом фундаментальном принципе, вы облегчите поиск и устранение неисправностей и сможете понять смысл проводимых вами измерений.

Некоторые другие сетевые теоремы — это теоремы эквивалентности Тевенина и Нортона. Они полезны при анализе сложных цепей, где применим закон Ома, но его трудно применить, поскольку имеется несколько источников питания и ответвлений цепи. Они полезны при управлении распределительными системами коммунального масштаба.

Для ремонта электрооборудования обычно важно понимать, как оно работает. Три общих компонента — это резистор, конденсатор и катушка индуктивности.

Когда они соединены последовательно или параллельно, применяются следующие формулы:

Резисторы последовательно – R _ВСЕГО = R ₁ + R ₂ + .. .

Параллельные резисторы – R _ВСЕГО =1/(1/R ₁ + 1/R ₂ + . . .)

Конденсаторы последовательно – C _ВСЕГО =1/(1/C ₁ + 1/C ₂ + . . .)

Параллельный конденсатор – C _ВСЕГО = C ₁ + C ₂ + . . .

Катушки индуктивности последовательно – L _ВСЕГО = L ₁ + L ₂ + . . .

Параллельные индукторы – L _ВСЕГО =1/(1/L ₁ + 1/L ₂ + .. .)

Несколько простых наблюдений продемонстрируют, как работают эти формулы.

Когда резисторы соединены последовательно, это не отличается от изготовления одного резистора большего размера. Если рассматривать один резистор как состоящий из отдельных сегментов, вы можете видеть, что эти сегменты соединены последовательно. Тот же анализ применим к катушкам индуктивности. Для конденсаторов верно обратное.

Два параллельно включенных конденсатора эквивалентны одному конденсатору с пластинами большего размера, поэтому их емкости являются аддитивными.

Определение закона Ома класс 10

Закон Ома Треугольник
Закон Ома гласит, что: «Ток, протекающий через проводник, прямо пропорционален разности потенциалов на его концах при условии, что физическое состояние проводника, такое как температура и т. д., остается постоянным». Формула закона Ома: В=ИК».
Ом математически описывает, как связаны между собой напряжение, ток и сопротивление в цепи.Он используется в эквивалентной форме в зависимости от того, какую величину необходимо определить. В этом разделе вы изучите каждую из этих форм.

Зависимость между напряжением и током

Ом опытным путем определил, что если увеличить напряжение на резисторе, то ток через резистор также увеличится; и, аналогично, если напряжение уменьшится, ток уменьшится. Например, если напряжение удвоится, ток удвоится. Если напряжение уменьшить вдвое, ток тоже уменьшится вдвое.
В ∝ I

Зависимость между током и сопротивлением

Закон Ома также гласит, что если напряжение поддерживается постоянным, меньшее сопротивление приводит к большему току, а также большему сопротивлению при меньшем токе. Например, если сопротивление уменьшить вдвое, ток удвоится. Если сопротивление увеличить вдвое, ток уменьшится вдвое.
I ∝ 1/R

Формула закона Ома

В=ИК

Где R, константа пропорциональности называется сопротивлением проводника.Значение сопротивления зависит от природы, размеров и физического состояния проводника. V имеет приложенное напряжение в вольтах, а I — ток в амперах.

Уравнение (1) представляет собой уравнение закона Ома, в котором «V» — это напряжение, «I» — это ток, а «R» — это сопротивление.

разница между омическими и неомическими проводниками

Проводники, которые подчиняются закону Ома, называются омическими проводниками, другими словами, материалы с постоянным сопротивлением называются омическими проводниками.

Примеры омических проводников

Металлы в основном являются омическими проводниками, их сопротивление остается постоянным при увеличении напряжения, тока и температуры. Графики тока и напряжения для этих материалов представляют собой прямую линию. Некоторые примеры омических проводников:

Алюминий

Медь

Серебро

Железо

Это примеры омических проводников.

Неомические проводники

Проводники или материалы, которые не подчиняются закону Ома, называются неомическими проводниками или материалами.или Проводники, сопротивление которых увеличивается или уменьшается при увеличении напряжения, тока и температуры. Их график напряжение-ток показывает не прямую линию.

Примеры неомических проводников

Нить накала электрической лампы

Термистор

Полупроводниковые диоды

ЛДР

Транзисторы

Молниеотвод

Нагреватель

Проблемы юридической практики Ома

В следующих примерах используется формула I=V/R.Чтобы получить силу тока в амперах, необходимо выразить значение напряжения и значение сопротивления в омах.
Пример: Рассчитайте ток на следующем рисунке. Решение
: На приведенном выше рисунке R=10 кОм и V=50 В, тогда по закону Ома:

V=IR

I=V/R

I=50 В/10 кОм

I=5 мА

Расчет напряжения по закону сопротивления

Мы можем найти напряжение, используя соотношение закона Ома V=IR, если мы знаем силу тока и сопротивление цепи.
Пример: Найдите напряжение, если ток 5 мА протекает по следующей цепи.
На приведенном выше рисунке R=10 кОм, I=5 мА, с использованием соотношения омов V=IR:

v = (5 мА) (10 км)

v = 50v

Давайте посмотрим видео о законе Ома.Оставайтесь с нами:

ОМ’СЛАВ

ЗАКОН ОМА ЗАКОН ОМА
Наиболее важным законом, применимым к изучению электричества, является закон Ома. закон. Этот закон, описывающий зависимость между напряжением, током, и сопротивление в электрической цепи впервые было установлено немецким физик Джордж Саймон Ом (1787 — 1854). Этот закон распространяется на все прямые токовые цепи. В модифицированном виде он может применяться к чередующимся цепи, которые будут изучены позже в этом тексте.Опыты Ома показали, что ток в электрической цепи прямо пропорционален величине напряжения, приложенного к цепи. Другими словами, этот закон говорит, что при увеличении напряжения увеличивается ток; и когда напряжение уменьшается, ток уменьшается. Следует добавить, что это соотношение верно только в том случае, если сопротивление в цепи остается постоянный. Ведь легко видеть, что при изменении сопротивления ток также меняется.

Закон Ома может быть выражен следующим уравнением:

Где I — ток в амперах, E — потенциал разность измеряется в вольтах, а R — сопротивление, измеряемое в ом (обозначается греческой буквой омега, символ которой ). Если известны любые две из этих величин цепи, можно найти третью. простой алгебраической транспозицией.Схема, показанная на рис. 8-47, содержит источник напряжения 24 вольта и сопротивление 3 Ом.

Если в цепь включен амперметр, как показано на рис. 8-47, сила тока, протекающего в цепи, может быть считана напрямую. Предполагая что нет амперметра, можно определить силу тока используя закон Ома следующим образом:

Некоторые особенности рисунка 8-47, характерные для всех электрических цепей нарисованные в схематическом виде, должны быть пересмотрены.Электрическое давление или разность потенциалов, приложенная к цепи, представлена на схеме символом батареи. Знак минус расположен рядом с единицей стороне, чтобы указать отрицательную клемму источника или батареи. Противоположный сторона отмечена положительной с символом +. Стрелки иногда используются для обозначения направление тока от отрицательной клеммы через проводящую провода и другие цепные устройства, к положительному выводу источника.

На рис. 8-48 показано, что значения напряжения и тока известны. Чтобы найти величину сопротивления в цепи, воспользуйтесь законом Ома. можно транспонировать, чтобы решить для R.
Преобразование основной формулы I = E/R в R = E/I и замена известные значения цепи в уравнении, R = 24 вольт/8 ампер = 3 Ом, или 3.

Закон Ома также можно транспонировать для определения напряжения, подаваемого на цепь, когда ток и сопротивление известны, как показано на рисунке 8-49.
В этой цепи представлена неизвестная величина цепи, напряжение. символом Е. Величина сопротивления 3 Ом, а протекающий ток составляет 8 ампер. (Слово амперы часто сокращают до «ампер».)

Преобразование закона Ома из его основной формулы, уравнение для решения вместо E становится E = I x R.

Подставляя известные значения в уравнение,

Е = 8 х 3
E = 24 В или 24 В

Взаимосвязь между различными параметрами контура может быть дополнительно проявляется, если сопротивление в цепи поддерживается постоянным.В таком В этом случае ток будет увеличиваться или уменьшаться прямо пропорционально увеличение или уменьшение напряжения, подаваемого на цепь. Например, если напряжение, приложенное к цепи, составляет 120 вольт, а сопротивление цепи 20 Ом, ток будет 120/20, или 6 ампер. Если это сопротивление остается постоянным на уровне 20 Ом, график зависимости напряжения от тока, как показано на рис. 8-50, можно построить.

Зависимость между напряжением и током в этом примере показывает напряжение, отложенное горизонтально по оси X в значениях от 0 до 120 вольт, а соответствующие значения тока нанесены вертикально в значениях от 0 до 6.0 ампер по оси Y. Нарисована прямая линия через все точки, где встречаются линии напряжения и тока, представляет собой уравнение I = E/20 и называется линейной зависимостью.
Константа 20 представляет собой сопротивление, которое, как предполагается, не изменение в этом примере. Этот график представляет важную характеристику основного закона, что сила тока прямо зависит от приложенного напряжения если сопротивление остается постоянным.

Основные уравнения, полученные из закона Ома, суммированы вместе с единицами измерения схемных величин, на рис. 8-51.

Различные уравнения, которые могут быть получены путем перестановки основных закон можно легко получить, используя треугольники на рис. 8-52.

Треугольники, содержащие E, I и R, разделены на две части с E над линией и I x R под ней. Чтобы определить неизвестную величину контура когда известны два других, закройте неизвестное количество большим пальцем. Расположение оставшихся непокрытых букв в треугольнике укажет выполняемая математическая операция.Например, чтобы найти I, обратитесь к (а) рисунка 8-52, и закройте I большим пальцем. Незакрытые буквы указывают, что E должно быть разделено на R, или I = E/R. Чтобы найти R, см. (b) на рис. 8-52, и закройте R большим пальцем. Результат указывает на то, что E должно быть разделено на I, или R = E/I. Чтобы найти E, обратитесь к (c) рисунка. 8-52 и закройте E большим пальцем. Результат указывает на то, что я должен быть умножен на R, или E = I x R.

Эта таблица полезна при изучении закона Ома.Его следует использовать чтобы дополнить знания новичка об алгебраическом методе.

Мощность

Помимо вольта, ампера и ома часто используется еще одна единица измерения используется при расчетах электрических цепей. Это единица мощности. единицей измерения мощности в электрических цепях постоянного тока является ватт. Власть определяется как скорость выполнения работы и равна произведению напряжение и ток в цепи постоянного тока. Когда ток в амперах (I) умножить на эл.m.f в вольтах (E), в результате мощность измеряется в ваттах (П). Это указывает на то, что электрическая мощность, подаваемая в цепь, изменяется непосредственно с приложенным напряжением и током, протекающим в цепи. Выраженный как уравнение, это становится

Р = ИЭ

Это уравнение можно транспонировать для определения любой из трех цепей величин, пока известны два других. Таким образом, если мощность читается прямо с ваттметра и напряжение измеряется вольтметром, можно определить силу тока (I), протекающего в цепи путем преобразования основного уравнения в I = P/E.Точно так же напряжение (E) можно найти, переставив основную формулу мощности в E = P/I.

Поскольку некоторые значения, используемые для определения мощности, подаваемой на схемы такие же, как и в законе Ома, можно заменить Значения закона Ома для эквивалентов в формуле мощности.

По закону Ома I = E/R. Если это значение E/R заменить на I в формула мощности, становится

Это уравнение P = E2/R показывает, что мощность в ваттах, подаваемая цепи зависит прямо от квадрата приложенного напряжения и обратно пропорционально сопротивлению цепи.

Ватт назван в честь Джеймса Уатта, изобретателя паровой машины. Уатт провел эксперимент по измерению силы лошади, чтобы найти средство измерения механической мощности его паровой машины. Один лошадиных сил требуется, чтобы переместить 33 000 фунтов на 1 фут за 1 минуту. С мощность – это скорость выполнения работы, она равна работе, деленной на время. В виде формулы это

Электрическая мощность может быть оценена аналогичным образом.Например, электрический двигатель мощностью 1 лошадиная сила требует 746 Вт электроэнергии. Но ватт – это относительно небольшая единица мощности. Гораздо чаще встречается киловатт или 1000 ватт. (Приставка килограмм означает 1000.) В измерении количества потребляемой электроэнергии используется киловатт-час. Например, если 100-ваттная лампочка потребляет электроэнергию в течение 20 часов, она израсходовала 2000 ватт-часов или 2 киловатт-часа электроэнергии.

Электроэнергия, которая теряется в виде тепла при протекании тока через электрическое устройство часто называют потерей мощности.Это тепло обычно рассеивается в окружающем воздухе и не служит никакой полезной цели, за исключением случаев, когда они используются для обогрева. Поскольку все проводники обладают некоторым сопротивлением, схемы предназначены для уменьшения этих потерь. Еще раз обратимся к основному формула мощности, P = I x E, можно подставить значения закона Ома для E в формуле мощности, чтобы получить формулу мощности, которая непосредственно отражает потери мощности в сопротивлении.

Р = I х Е; Е = Я х Р.

Подставляя значение закона Ома вместо E (I x R) в формуле мощности,

P = I x I x R.

Сбор терминов, это дает,

Из этого уравнения видно, что мощность в ваттах в цепи изменяется пропорционально квадрату тока цепи в амперах и изменяется прямо с сопротивлением цепи в омах.

Наконец, мощность, подаваемая в цепь, может быть выражена как функция тока и сопротивления путем транспонирования уравнения мощности

Преобразование для решения тока дает

и извлекая квадратный корень из обеих частей уравнения,

I = квадратный корень из P/R

Таким образом, ток через нагрузку 500 Вт, 100 Ом (сопротивление) равен следует:

I = квадратный корень из P/R = 500/100 = 2.24 ампера.

Электрические уравнения, полученные из закона Ома и основной мощности формула не раскрывает всего о поведении цепей. Они указывают числовое соотношение между вольтом, ампером, омом и ваттом. Фигура 8-53 дает сводку всех возможных транспозиций этих формулы в круге из 12 сегментов.

Что такое закон Ома? — Наука для детей

Определение закона Ома

Закон Ома представляет собой математическую зависимость между электрическим током, сопротивлением и напряжением.

Закон Ома гласит, что ток в проводнике между двумя точками прямо пропорционален напряжению в двух точках.

Принцип назван в честь немецкого ученого Георга Симона Ома.

Формула закона Ома

Формула закона Ома выглядит следующим образом:

В = ИК

где

В — напряжение
I — ток
R — сопротивление

Как работает закон Ома?

Непрерывный поток свободных электронов через проводники цепи называется током.Электрическая цепь образуется, когда создается проводящий путь, позволяющий свободным электронам непрерывно двигаться.

Сила, вызывающая поток электронов, называется напряжением. Это особая мера потенциальной энергии, которая всегда является относительной между двумя точками.

Свободные электроны имеют тенденцию двигаться по проводникам с некоторой степенью трения или противодействия движению. Это противодействие движениям свободных электронов называется сопротивлением.

Используя этот Закон, мы можем анализировать электрические цепи.Если вы знаете любые два значения, вы можете проанализировать третье. Иногда электрические цепи сложны, но это уравнение настолько важно, что оно также решает значения этих сложных цепей. Он применяется практически во всех схемотехнических исследованиях.

Практическое применение закона Ома

Закон Ома используется в электрических нагревателях для выработки тепла. Проводник предназначен для создания сопротивления потоку свободных электронов, поэтому сопротивление создает тепло.

Потолочные и другие вентиляторы также используют закон Ома.Скорость регулируется с помощью приложения Закона Ома.

Лампочки излучают свет в соответствии с законом Ома

Вот простое веселое упражнение. Пройдитесь по дому и посмотрите, какой объект использует закон Ома! Составьте список и сравните его со своими друзьями. Радоваться, веселиться!

Закон Ома и сопротивление – формула, уравнение, применение, ограничения и часто задаваемые вопросы

Согласно закону Ома, электричество, проходящее внутри проводника, прямо пропорционально разности потенциалов, по которой оно протекает.

Тем более, что электрическое сопротивление проводника постоянно. Математическое уравнение закона Ома:

R = V/I

Где

I = ток в амперах.

В = напряжение в вольтах.

R = сопротивление в омах.

Для иллюстрации: когда ток силой 1 А проходит через проводник с сопротивлением 1 Ом, возникает разность потенциалов 1 В. Это уравнение названо в честь ученого Георга Ома. Он опубликовал свои выводы в 1827 году.

Он выполнил ряд экспериментов, чтобы определить взаимосвязь между приложенным напряжением и током, проходящим через проводник.

(изображение скоро будет загружено)

Закон эмпирический. Закон Ома является одним из основных законов электротехники.

Единица электрического сопротивления в системе СИ = Ом.

Контурный закон Кирхгофа (данный Густавом Кирхгофом) сделал обобщение закона Ома и широко используется.

\[\sigma = \frac{J}{E}\]

Где,

σ = проводимость материала (зависит от материала),

Дж = плотность тока в определенном месте этого материала и

E = Электрическое поле в этом месте

Закон о Ом

90

1
V)
1

Известные значения

1
1

1

Power (P)

Текущий и сопротивление

—

—

V = I × R

p = i² × R

Напряжение и текущий

R = V ÷ I

—

—

P = V × I

Power текущий 9001 4

R = P ÷ I²

—

—

V = P ÷ I

—

—

I = V ÷ R

—

p = v² ÷ R

Power & Сопротивление

—

I = (P ÷ R) ½

V = (P × R) ½

—

R = (V²) ÷ P

I = P ÷ V

—

—

Количество

Ома Закон Символ

Единица измерения (аббревиатура)

Роль в цепи TS

в случае, если вы блуждаете

Напряжение

V

Volt V

Давление, которое триггеры электронного потока

E = Электромологическая сила

Текущий

Я

ампер, Amp A

Скорость электронный поток

I = Интенсивность

сопротивление

R

Ом

Замедлитель потока

Ω = греческая буква омега

Уравнение закона Ома

Формулу закона Ома можно использовать, когда известны любые две из трех переменных.Существуют различные соотношения сопротивления, тока и напряжения. Для запоминания этих соотношений можно использовать калькулятор закона Ома.

Треугольник закона Ома

Если известны значения тока и сопротивления и требуется рассчитать значение напряжения, просто закройте V вверху, чтобы рассчитать напряжение.

Теперь у нас остались I и R, которые нужно перемножить, чтобы получить значение напряжения.

Ниже приведен пример использования магического треугольника для определения напряжения.

\[R = \frac{V}{I}\]

(изображение скоро будет загружено)

или

V = IR

или

\[I = \frac{V}{R} \]

Это были уравнения закона Ома.

Диаграмма закона Ома

Для лучшего понимания взаимосвязи между различными параметрами мы можем просто свести уравнения, используемые для расчета напряжения, тока, сопротивления и мощности, в круговую диаграмму закона Ома, как указано ниже.

(изображение скоро будет загружено)

График закона Ома

Закон Ома показывает, что при постоянной температуре существует прямая зависимость между током и разностью потенциалов на его концах.

(изображение будет загружено в ближайшее время)

Исходя из утверждения, напряжение должно определять ток. Если мы отложим напряжение по оси X, а ток по оси Y графика, мы получим прямую линию, представляющую сопротивление.

Применение закона Ома

Некоторые из основных применений закона Ома:

Для определения напряжения, силы тока и сопротивления электрической цепи.

Закон Ома используется для поддержания падения напряжения на компонентах электроники.

Закон Ома используется для отклонения тока в амперметрах постоянного тока и шунтах постоянного тока.

Некоторые другие применения закона Ома:

Закон Ома контролирует общую работу электрических компонентов, обеспечивая переменное выходное напряжение в зависимости от сопротивления.

Принцип работы обогревателей, чайников и другого оборудования также основан на законе Ома. Зарядные устройства для мобильных телефонов и ноутбуков используют постоянный ток.

Для обычных бытовых целей электрическое напряжение составляет 120 вольт.

Ограничения закона Ома

Закон Ома не применяется для односторонних сетей. В односторонних сетях ток течет только в одном направлении. Односторонние сети состоят из таких элементов, как диоды и транзисторы.

Закон Ома неприменим к нелинейным электрическим элементам. Нелинейные элементы — это те элементы, в которых ток, протекающий через них, не совсем пропорционален приложенному напряжению.

Это означает, что значения сопротивления нелинейных элементов изменяются при изменении значения напряжения и тока.Тиристор — один из лучших нелинейных элементов.

Расчет электрической мощности

Скорость, с которой электрическая энергия преобразуется в какую-либо другую форму энергии, такую как механическая энергия, энергия, хранящаяся в электрических и магнитных полях, тепловая энергия, известна как электрическая энергия.

Единицей мощности является ватт.

Значение электрической мощности можно рассчитать, используя формулу закона Ома и подставив значения напряжения, сопротивления и силы тока.

Как найти силу?

В случае, если даны значения тока и напряжения, значение мощности рассчитывается по формуле

P = V * I формула

P = V² ÷ R

Когда заданы значения напряжения и тока, мощность рассчитывается по формуле

P = I² × R

Знаете ли вы?

Сопротивление не может быть измерено в работающей цепи.

No related posts.

	Первый резистор				Второй резистор
I , A	0,4	0,6	0,8	1,0	0,4	0,6	0,8	1,0
U , В	1,6	2,4	3,2	4,0	2,4	3,6	4,8	6,0
Поделив напряжение на силу тока, обнаружим закономерность:
R = U/I	4	4	4	4	6	6	6	6

прямая пропорциональность:	Y = k · X	→	I = 1/R · U

обратная пропорциональность:	Y = k / X	→	I = U / R

Известные значения	1 1 1	Power (P)
Текущий и сопротивление	—	—		V = I × R	p = i² × R

Напряжение и текущий	R = V ÷ I	—	—	P = V × I
Power текущий 9001 4		R = P ÷ I²	— —	V = P ÷ I	—

—	I = V ÷ R		—	p = v² ÷ R
Power & Сопротивление	—	I = (P ÷ R) ½			V = (P × R) ½	—

R = (V²) ÷ P	I = P ÷ V	—	—

Количество	Ома Закон Символ	Единица измерения (аббревиатура)	Роль в цепи TS		в случае, если вы блуждаете
Напряжение	V			Volt V	Давление, которое триггеры электронного потока	E = Электромологическая сила
Текущий	Я	ампер, Amp A	Скорость электронный поток	I = Интенсивность
сопротивление	R	Ом	Замедлитель потока	Ω = греческая буква омега