Сила тока формула через напряжение и сопротивление: Электрическое сопротивление. Закон Ома для участка электрической цепи — урок. Физика, 8 класс.

Закон Ома… Связь между напряжением, током и сопротивлением – Журнал IAEI

Теоретические термины и определения

Следующие определения относятся к базовой теории электричества. Важно, чтобы установщики и инспекторы обладали практическими знаниями в области теории электричества. Такие знания часто необходимы для определения надлежащего размера проводников для цепей с различными нагрузками.

Вольт — единица электрического давления — это давление, необходимое для передачи одного ампера через сопротивление в один ом; сокращенно «Е», первая буква термина электродвигатель сила .

Ампер — единица электрического тока, который будет протекать через один ом под давлением в один вольт за одну секунду; сокращенно «И», первая буква термина интенсивность тока .

Ом — единица электрического сопротивления — это сопротивление, через которое один вольт действует на один ампер; сокращенно «R», первая буква термина сопротивление .

Вт — это единица измерения энергии, протекающей в электрической цепи в любой момент времени. Это также количество работы, выполняемой в электрической цепи. Термины ватт или киловатт чаще использовались для выражения количества работы, выполненной в электрической цепи, а не термин джоуль . Ватты — это произведение вольт и ампер, иногда их называют вольт-амперами. Одна тысяча вольт-ампер обозначается как один киловольт-ампер или один кВА.

Закон Ома

Джордж Саймон Ом открыл взаимосвязь между током, напряжением и сопротивлением в электрической цепи в 1826 году. Экспериментально он обнаружил, что давление равно произведению тока на сопротивление; эта зависимость называется законом Ома. Этот закон является практической основой, на которой основано большинство электрических расчетов. Формула может быть выражена в различных формах и по ее использованию, как в трех примерах, показанных на рисунке 1.

Рисунок 1. Основные примеры закона Ома и его применение

Если известны любые два значения, то третье можно найти по формуле. Например, если известны сопротивление и напряжение, ток можно определить, разделив напряжение на сопротивление. Это может быть полезно при определении количества тока, который будет протекать в цепи, для правильного выбора размеров проводников, а также устройств перегрузки по току.

Лошадиная сила. Механическая мощность обычно выражается в лошадиных силах, а электрическая мощность – в ваттах. Срок лошадиных сил возникла как объем работы, которую сильная лондонская упряжная (тягловая) лошадь могла выполнить за короткий промежуток времени. Он также использовался для измерения мощности паровых двигателей. Одна лошадиная сила, сокращенно «HP», равна работе, необходимой для подъема 33 000 фунтов на один фут (33 000 футо-фунтов) за одну минуту. Это то же самое, что поднять 550 фунтов на один фут за одну секунду.

Часто необходимо преобразовать мощность из одних единиц в другие, и уравнение на рисунке 2 используется для преобразования лошадиных сил в ватты или ватт в лошадиные силы.

Рисунок 2. Базовая формула HP

Формула HP применима к лабораторным условиям, поскольку двигатели потребляют больше энергии, чем выдают. Это происходит из-за того, что мощность расходуется в виде тепла в двигателе для преодоления трения в подшипниках, сопротивления ветра и других факторов. Например, двигатель мощностью 1 л.с. (746 ватт) может потреблять около 1000 ватт, разница расходуется на преодоление уже указанных факторов. Для определения фактической мощности однофазных двигателей необходимо учитывать коэффициент КПД двигателя (см. рис. 3).

Рисунок 3. Базовые формулы коэффициента мощности

Колесо Ватт

Колесо Ватта было разработано и опубликовано во многих руководствах и в нескольких вариантах для иллюстрации ватт или мощности и их связи с элементами закона Ома. Как показано в этом тексте, он точен для цепей постоянного тока и резистивных нагрузок цепей переменного тока, где коэффициент мощности близок к 100 процентам или единице (см. рис. 4). Не пытайтесь использовать его для нагрузки двигателя, так как в формулу должны быть включены как коэффициент мощности, так и КПД двигателя (см. рис. 3).

Рисунок 4. Колесо Ватта и закон Ома

В цепях переменного тока мы используем термин импеданс вместо омов для представления сопротивления цепи Импеданс – это полное сопротивление току, протекающему в цепи переменного тока; измеряется в омах. Полное сопротивление включает сопротивление, емкостное сопротивление и индуктивное сопротивление. Последние два фактора уникальны для цепей переменного тока и обычно могут игнорироваться в таких цепях, как нагрузки освещения с лампами накаливания и цепи нагревателей, состоящие из резистивных нагрузок. Подробное объяснение емкостного реактивного сопротивления и индуктивного сопротивления выходит за рамки этого текста, но его можно найти во многих превосходных учебниках по теории электричества.

Закон Ома и основы теории электротехники

Электрический ток, протекающий через любую электрическую цепь, можно сравнить с водой под давлением, протекающей через пожарный шланг. Вода, протекающая через пожарный шланг, измеряется в галлонах в минуту (GPM), а электричество, протекающее по цепи, измеряется в амперах (А).

Вода течет по шлангу, когда на него оказывается давление и открывается клапан. Давление воды измеряется в фунтах на квадратный дюйм (psi). Электрический ток течет по электрическому проводнику, когда к нему приложено электрическое давление и предусмотрен путь для протекания тока. Подобно тому, как «фунты на квадратный дюйм» (давление) заставляют течь галлоны в минуту, так и «вольты» (давление) заставляют течь «ампер» (ток).

Чтобы протолкнуть такое же количество воды через маленький шланг, требуется большее давление, чем через большой шланг. Небольшой шланг при том же давлении, что и шланг большего размера, пропустит гораздо меньше воды за определенный период времени. Из этого следует, что маленький шланг оказывает большее сопротивление потоку воды.

В электрической цепи большее электрическое давление (вольты) будет пропускать ток определенной силы (ампер) через небольшой проводник (сопротивление), чем то, которое требуется для подачи того же количества тока (амперы) через проводник большего размера (сопротивление ). Проводник меньшего размера будет пропускать меньший ток (ампер), чем проводник большего размера, если к каждому проводнику будет приложено одинаковое электрическое давление (вольты) в течение того же периода времени. Можно предположить, что меньший проводник имеет большее сопротивление (Ом), чем больший проводник. Таким образом, мы можем определить сопротивление как «свойство тела, которое сопротивляется или ограничивает поток электричества через него». Сопротивление измеряется в Ом. — термин, аналогичный трению в шланге или трубе.

Взято из Электрические системы жилых домов на одну и две семьи, , 8 ^th Edition. Эту книгу можно приобрести по адресу www.iaei.org/web/shop или по адресу Amazon.com .

 

Закон Ома

Если у вас есть современный компьютер и быстрое подключение к Интернету, это сообщение вскоре должно быть заменено веб-страницей, которую вы хотите просмотреть. Если это сообщение отображается в течение длительного периода времени, это может быть связано со следующими причинами:

Тремя наиболее фундаментальными свойствами электрических цепей являются: напряжение, ток и сопротивление. В резисторе три связаны простой математической зависимостью. выражение, известное как закон Ома.

Три самых фундаментальных понятия в электричестве: напряжение, ток и сопротивление. Если вы изначально боролись с пониманием разницы между напряжением и током, вы не одиноки. Люди знали о электричества тысячи лет. Они оценили, что это может быть очень мощным (как в случае молнии) или едва заметным (как в статических силах). которые притягивают пыль к поверхности). Хотя было ясно, что сила электричество могло меняться, не было ясно, что было больше одного параметр, описывающий эту силу.

Все изменилось в начале 1800-х благодаря таким людям, как Георг Ом. Он описал, как характеризуется электричество, протекающее по металлическим проводникам двумя совершенно разными величинами, которые мы теперь называем напряжением и током.

Мы обычно используют V для представления уровня постоянного напряжения, а I для описать силу тока.

Ом изучал ток, проходящий через обычный металлический проводник. Проводник имеет свойство, называемое сопротивлением. Напряжение, ток и сопротивление в этих цепях связаны друг с другом, уравнением, которое мы теперь называем законом Ома \[V = ИК\] Где V — напряжение в вольтах, I — ток в амперах (или просто амперах). R – сопротивление в омах.

Довольно легко получить напряжения и токи, которые быстро изменять значения, значительно колеблясь в секундах, миллисекундах, или даже быстрее. Однако сопротивление обычно определяется физическим свойства, которые не изменяются быстро, такие как размер, химический состав и температура. По этим причинам для нас характерно рабочие задачи, где напряжение и ток считаются функциями время, но сопротивление рассматривается как константа, которая не колеблется в зависимости от время.

Закон Ома по-прежнему действует при колебаниях напряжения и тока, просто написано немного по другому \[х(т) = Ри(т)\]

Хотя закон Ома чрезвычайно полезен, пожалуйста, запомните его только относится к резисторам. Есть много других видов электрические компоненты, такие как катушки индуктивности, конденсаторы, диоды, транзисторы, и т. д. Все компоненты будут иметь напряжение на них и ток, проходящий через них. Закон Ома не описывает зависимость напряжения/силы тока. для этих остальных компонентов – только для резисторов.