Закон Ома и его применение
Закон Ома выражает зависимость между напряжением U, током I и сопротивлением R для участка цепи, не содержащего ЭДС:
U = I ∙ R
где U – напряжение, в вольтах;
I – сила тока, в амперах;
R – сопротивление, в омах.
Три составляющие закона Ома
Для участка цепи, содержащего ЭДС, закон Ома выражает зависимость между ЭДС источника тока E, сопротивлением нагрузки Rн, током I и внутренним сопротивлением r0 источника тока:
I = E / (Rн + r0)
Напряжение на зажимах источника тока U определяется по формуле:
U = E – I ∙ r0 = I ∙ Rн
Диаграмма, помогающая запомнить закон Ома. Нужно закрыть искомую величину, и два других символа дадут формулу для её вычисления:
В зависимости от сопротивления нагрузки Rн существуют три режима работы:
режим короткого замыкания при Rн = 0
Iк.з. = Imax = E / r0
режим холостого хода при Rн = ∞
Uх.х. = Umax = E
режим согласованной нагрузки при Rн = r0
I = Iк.з. / 2
U = Uх.х. / 2
Р = Uх.х. ∙ Iк.з. / 4
В последнем случае источник тока отдает в нагрузку максимально возможную мощность. Если сопротивление нагрузки состоит из нескольких резисторов, то справедливы следующие соотношении:
при последовательном соединении резисторов R1 и R2:
U1 / U2 = R1 / R2
U / U2 = R1 + R2 / R2
U2 = U ∙ R2 / (R1 + R2)
U1 = U ∙ R1 / (R1 + R2)
где U – подведенное напряжение;
U1 и U2 – падение напряжения на резисторах R1 и R2;
при параллельном соединении резисторов R1 и R2:
I1 / I2 = R2 / R1
Подключение резисторов параллельно или последовательно измерительному прибору позволяет расширить пределы измерений. Можно показать, что расширение пределов измерения вольтметра достигается включением последовательно с ним добавочного резистора Rдоб. Если верхний предел измерения вольтметра Uв, а необходимый предел измерения Uн > Uв, то включение Rдоб = Rп ∙ (Uн / Uв – 1) позволяет отсчитывать максимально напряжение Uн. В приведенном выражении Rп – сопротивление прибора, равное Rп = Uв / Iв, где Iв – ток прибора при подведении к нему напряжения Uв.
Расширение предела измерения амперметра достигается параллельным подключением к нему дополнительного резистора (шунта). Если верхний предел измерения тока амперметра Iв, а необходимый предел измерения Iн > Iв, то сопротивление шунта:
Rш = Rп / (Iн / Iв) – 1
Сопротивление вольтметра можно определить следующим способом. Измерить вольтметром напряжение на зажимах источника напряжения E и, отметив показания вольтметра, включить последовательно с ним такой добавочный резистор, при котором показание вольтметра уменьшится вдвое, т.е. при равенстве сопротивлений вольтметра и добавочного резистора.
На этом же принципе основана и обратная задача определения величины неизвестного сопротивления с помощью вольтметра.
Элементарный учебник физики Т2
Элементарный учебник физики Т2
ОглавлениеИЗ ПРЕДИСЛОВИЯ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮГлава I. Электрические заряды § 1. Электрическое взаимодействие. § 2. Проводники и диэлектрики. § 3. Разделение тел на проводники и диэлектрики § 4. Положительные и отрицательные заряды § 5. Что происходит при электризации? § 6. Электронная теория. § 7. Электризация трением. § 8. Электризация через влияние. § 9. Электризация под действием света. § 10. Закон Кулона. § 11. Единица заряда. Глава II. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ § 12. § 13. Понятие об электрическом поле. § 14. Напряженность электрического поля. § 15. Сложение полей. § 16. Электрическое поле в диэлектриках и в проводниках. § 17. Графическое изображение полей. § 18. Основные особенности электрических карт. § 19. Применение метода линий поля к задачам электростатики. § 20. Работа при перемещении заряда в электрическом поле. § 21. Разность потенциалов (электрическое напряжение). § 22. Эквипотенциальные поверхности. § 23. В чем смысл введения разности потенциалов? § 24. Условия равновесия зарядов в проводниках. § 26. В чем различие между электрометром и электроскопом? § 27. Соединение с Землей. § 28. Измерение разности потенциалов в воздухе. Электрический зонд. § 29. Электрическое поле Земли. § 30. Простейшие электрические поля. § 31. Распределение зарядов в проводнике. Клетка Фарадея. § 32. Поверхностная плотность заряда. § 33. Конденсаторы. § 34. Различные типы конденсаторов. § 35. Параллельное и последовательное соединение конденсаторов. § 36. Диэлектрическая проницаемость. § 37. Почему электрическое поле ослабляется внутри диэлектрика? Глава III. ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК § 39. Электрический ток и электродвижущая сила. § 40. Признаки электрического тока. § 41. Направление тока. § 42. Сила тока. § 43. «Скорость электрического тока» и скорость движения носителей заряда. § 44. Гальванометр. § 45. Распределение напряжения в проводнике с током. § 46. Закон Ома. § 47. Сопротивление проводов. § 48. Зависимость сопротивления от температуры. § 49. Сверхпроводимость. § 50. Последовательное и параллельное соединение проводников. § 51. Реостаты. § 52. Распределение напряжения в цепи. § 54. Каким должно быть сопротивление вольтметра и амперметра? § 55. Шунтирование измерительных приборов. Глава IV. ТЕПЛОВОЕ ДЕЙСТВИЕ ТОКА § 56. Нагревание током. Закон Джоуля-Ленца. § 57. Работа, совершаемая электрическим током. § 58. Мощность электрического тока. § 59. Контактная сварка. § 60. Электрические нагревательные приборы. Электрические печи. § 61. Понятие о расчете нагревательных приборов. § 62. Лампы накаливания. § 63. Короткое замыкание. § 64. Электрическая проводка. Глава V. ПРОХОЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА ЧЕРЕЗ ЭЛЕКТРОЛИТЫ § 66. Второй закон Фарадея. § 67. Ионная проводимость электролитов. § 68. Движение ионов в электролитах. § 69. Элементарный электрический заряд. § 70. Первичные и вторичные процессы при электролизе. § 71. Электролитическая диссоциация. § 72. Градуировка амперметров при помощи электролиза. § 73. Технические применения электролиза. Глава VI. ХИМИЧЕСКИЕ И ТЕПЛОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ ТОКА § 74. Введение. Открытие Вольты. § 75. Правило Вольты. Гальванический элемент. § 76. Как возникают э. д. с. и ток в гальваническом элементе? § 77. Поляризация электродов. § 79. Аккумуляторы. § 80. Закон Ома для замкнутой цепи. § 81. Напряжение на зажимах источника тока и э. д. с. § 82. Соединение источников тока. § 83. Термоэлементы. § 84. Термоэлементы в качестве генераторов. § 85. Измерение температуры с помощью термоэлементов. Глава VII. ПРОХОЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА ЧЕРЕЗ МЕТАЛЛЫ § 86. Электронная проводимость металлов. § 87. Строение металлов. § 88. Причина электрического сопротивления. § 89. Работа выхода. § 90. Испускание электронов накаленными телами. Глава VIII. ПРОХОЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА ЧЕРЕЗ ГАЗЫ § 91. Самостоятельная и несамостоятельная проводимость газов. § 93. Искровой разряд. § 94. Молния. § 95. Коронный разряд. § 96. Применения коронного разряда. § 97. Громоотвод. § 98. Электрическая дуга. § 99. Применения дугового разряда. § 100. Тлеющий разряд. § 101. Что происходит при тлеющем разряде? § 102. Катодные лучи. § 103. Природа катодных лучей. § 104. Каналовые лучи. § 105. Электронная проводимость в высоком вакууме. § 106. Электронные лампы. § 107. Электроннолучевая трубка. Глава IX. ПРОХОЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА ЧЕРЕЗ ПОЛУПРОВОДНИКИ § 109. Движение электронов в полупроводниках. § 110. Полупроводниковые выпрямители. § 111. Полупроводниковые фотоэлементы. Глава X. ОСНОВНЫЕ МАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ § 112. Естественные и искусственные магниты. § 113. Полюсы магнита и его нейтральная зона. § 114. Магнитное действие электрического тока. § 115. Магнитные действия токов и постоянных магнитов. § 116. Происхождение магнитного поля постоянных магнитов. § 117. Гипотеза Ампера об элементарных электрических токах. Глава XI. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ § 118. Магнитное поле и его проявления. Магнитная индукция. § 119. Магнитный момент. Единица магнитной индукции. § 120. Измерение магнитной индукции поля с помощью магнитной стрелки. § 121. Сложение магнитных полей. § 122. Линии магнитного поля. § 123. Приборы для измерения магнитной индукции. Глава XII. МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТОКОВ § 124. Магнитное поле прямолинейного проводника и кругового витка с током. § 125. Магнитное поле соленоида. Эквивалентность соленоида и полосового магнита. § 126. Магнитное поле внутри соленоида. Напряженность магнитного поля. § 127. Магнитное поле движущихся зарядов. Глава XIII. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ § 129. Элементы земного магнетизма. § 130. Магнитные аномалии и магнитная разведка полезных ископаемых. § 131. Изменение элементов земного магнетизма с течением времени. Магнитные бури. Глава XIV. СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ НА ПРОВОДНИКИ С ТОКОМ § 132. Введение. § 133. Действие магнитного поля на прямолинейный проводник с током. Правило левой руки. § 134. Действие магнитного поля на виток или соленоид с током. § 135. Гальванометр, основанный на взаимодействии магнитного поля и тока. § 136. Сила Лоренца. § 137. Сила Лоренца и полярные сияния. § 138. Условия возникновения индукционного тока. § 139. Направление индукционного тока. Правило Ленца. § 140. Основной закон электромагнитной индукции. § 141. Электродвижущая сила индукции. § 142. Электромагнитная индукция и сила Лоренца. § 143. Индукционные токи в массивных проводниках. Токи Фуко. Глава XVI. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ТЕЛ § 144. Магнитная проницаемость железа. § 145. Магнитная проницаемость различных веществ. Вещества парамагнитные и диамагнитные. § 146. Движение парамагнитных и диамагнитных тел в магнитном поле. Опыты Фарадея. § 147. Молекулярная теория магнетизма. § 148. Магнитная защита. § 149. Особенности ферромагнитных тел. § 150. Основы теории ферромагнетизма. Глава XVII. ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК § 151. Постоянная и переменная электродвижущая сила. § 152. Опытное исследование формы переменного тока. Осциллограф. § 153. Амплитуда, частота и фаза синусоидального переменного тока и напряжения. § 154. Сила переменного тока. § 155. Амперметры и вольтметры переменного тока. § 156. Самоиндукция. § 157. Индуктивность катушки. § 158. Прохождение переменного тока через конденсатор и катушку с большой индуктивностью. § 159. Закон Ома для переменного тока. Емкостное и индуктивное сопротивления. § 160. Сложение токов при параллельном включении сопротивлений в цепь переменного тока. § 161. Сложение напряжений при последовательном соединении сопротивлений в цепи переменного тока. § 162. Сдвиг фаз между током и напряжением. § 163. Мощность переменного тока. § 164. Трансформаторы. § 165. Централизованное производство и распределение электрической энергии. § 166. Выпрямление переменного тока. Глава XVIII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ: ГЕНЕРАТОРЫ, ДВИГАТЕЛИ, ЭЛЕКТРОМАГНИТЫ § 167. Генераторы переменного тока. § 168. Генераторы постоянного тока. § 169. Генераторы с независимым возбуждением и с самовозбуждением. § 170. Трехфазный ток. § 171. Трехфазный электродвигатель. § 172. Электродвигатели постоянного тока. § 173. Основные рабочие характеристики и особенности двигателей постоянного тока с параллельным и последовательным возбуждением. § 174. Коэффициент полезного действия генератора и двигателя. § 175. Обратимость электрических генераторов постоянного тока. § 176. Электромагниты. § 177. Применение электромагнитов. § 178. Реле и их применения в технике и автоматике. Ответы и решения к упражнениям Приложения Предметный указатель Таблицы |
Закон Ома Пояснения к экзамену на получение лицензии техника
Вопрос по закону Ома Пояснения к экзамену на получение лицензии техника Создано с помощью ЛунасиРадиолюбительская подготовка
В этом руководстве:
Самая фундаментальная формула в электронике — закон Ома. Закон Ома объясняет взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением. Закон Ома гласит, что Напряжение (E) равно силе тока (I), умноженной на сопротивление (R) . В наше время напряжение часто обозначается буквой V, но в тесте Voltage обозначается буквой E.
Используя закон Ома, мы можем рассчитать напряжение, ток или сопротивление, если у нас есть два из трех значений.
Вот треугольное представление, полезное для расчета закона Ома. Напряжение вверху, а ток и сопротивление внизу треугольника.
Расчет напряжения
В качестве примера предположим, что мы хотим рассчитать напряжение (E).
- Сначала обведите Напряжение (E)
- Обратите внимание, что Ток (I) находится рядом с Сопротивлением (R), поэтому добавьте знак умножения.
- Теперь у вас есть ответ: напряжение (E) равно току (I), умноженному на сопротивление (R)
Давайте решим закон Ома для напряжения с некоторыми реальными значениями.
Найдем напряжение в цепи с резистором 2 Ом, через который протекает ток 0,5 ампер.
- Сначала подставьте наши значения: Напряжение = 0,5 ампера x 2 Ом.
- Напряжение равно 1 вольт .
Для цепи с резистором 10 Ом с протекающим через него током 1 ампер:
- Напряжение = 1 ампер x 10 Ом
- Напряжение = 10 вольт .
Напряжение на резисторе 10 Ом, если через него протекает ток 2 ампера, составляет 20 вольт.
Расчет силы тока
Допустим, мы хотим рассчитать ток (I).
- Сначала обведите ток (I)
- Обратите внимание, что напряжение (E) выше сопротивления (R), поэтому добавьте знак деления
- Теперь у вас есть ответ: ток (I) равен напряжению (E), деленному на сопротивление (R) .
Для цепи с приложенным напряжением 120 вольт при сопротивлении 80 Ом:
- Ток (I) = 120 вольт разделить на 80 Ом
- Ток = 1,5 ампера .
Для цепи с резистором 100 Ом, подключенным через 200 вольт: 2 ампера.
- Ток (I) = 200 вольт разделить на 100 Ом
- Ток (I) = 2 ампера.
Для цепи с резистором 24 Ом, подключенным к 240 В:
- Ток (I) = 240 В, деленное на 24 Ом
- Ток (I) = 10 ампер .
Ток через резистор 24 Ом, подключенный к сети 240 вольт, составляет 10 ампер .
Расчет сопротивления
Теперь давайте воспользуемся треугольником для расчета сопротивления.
- Сначала обведите сопротивление (R)
- Обратите внимание, что напряжение (E) находится над сопротивлением (I), поэтому добавьте знак деления
- Теперь у вас есть ответ: сопротивление (R) равно напряжению (E), деленному на ток (I)
Допустим, у нас есть цепь, в которой ток 3 ампера протекает через резистор, подключенный к 90 вольтам. , и мы хотим рассчитать сопротивление.
- Из нашего треугольника мы знаем, что сопротивление (R) = напряжение (E), деленное на ток (I).
- Подставляем наши значения сопротивления = 90 делим на 3.
- Наш окончательный ответ: сопротивление = 30 Ом .
Возьмем другую цепь, для которой приложенное напряжение составляет 12 вольт, а сила тока составляет 1,5 ампера. Нам нужно найти сопротивление.
- Из нашего треугольника мы знаем, что сопротивление (R) = напряжение (E), деленное на ток (I).
- Подставляем наши значения сопротивления = 12 разделить на 1,5.
- Наш окончательный ответ: Сопротивление = 8 Ом .
У нас есть еще одна схема, потребляющая 4 ампера от 12-вольтового источника.
- Из нашего треугольника мы знаем, что сопротивление (R) = напряжение (E), деленное на ток (I).
- Подставляем наши значения сопротивления = 12 делим на 4.
- Наш окончательный ответ: сопротивление = 3 Ом .
Связанные руководства:
Наша миссия № 1 здесь, в Ham Radio Prep, – продвигать искусство любительского радио, а также поддерживать его историю живой и процветающей. Мы хотим проложить путь к еще более светлому будущему для всех, кто интересуется радиолюбителями, на долгие годы вперед!
Напоминание: передача на любительских радиочастотах без лицензии FCC является незаконной. Всегда соблюдайте правила FCC при работе на любительском радио.
Быстрые ссылки
Ресурсы
Свяжитесь с нами
Created with Lunacy1309 Coffeen Ave Ste 1956 Sheridan, WY 82801
Фейсбук Инстаграм Реддит Твиттер YouTubeCopyright © 2023 Американский Радио Клуб – Все права защищены
Загрузите БЕСПЛАТНОЕ учебное приложение!
Фейсбук Реддит Твиттер YouTubeПолучите пропуск на полный доступ
Получите доступ ко ВСЕМ лицензионным курсам и обучающим видео для радиолюбителей + VIP-поддержка студентов для Всего за 89 долларов ( 354,99 долларов ) !
Смотрите предложение!
Получите ALL ACCESS PASS — «Лицензионные курсы, обучающие видео + VIP-поддержка» всего за 89 долларов ( 354,99 долларов )!
Законы Ома и Ватта | SpazzTech
Главная | Продукты | Электроника | Программирование | Спаззауты | Контакт
Что такое Закон Ома и Закон Ватта?:
Закон Ома определяет одно из самых фундаментальных соотношений в электронике. Это соотношение между напряжением, током и сопротивлением. Закон Ватта определяет еще одно из самых фундаментальных соотношений в электронике. Такова связь между мощностью и величинами, определяемыми законом Ома. Мы не сможем углубиться в электронику, пока не поймем эти концепции.
Вольт:
Единицей измерения параметра напряжения является вольт. Символом, который используется для обозначения вольта, является буква «V». В зависимости от ситуации используется как верхний, так и нижний регистр. Символом параметра напряжения также является буква «В». Если бы электрическая цепь была садовым шлангом, напряжение было бы аналогично давлению в шланге. Единица V равна количеству энергии в джоулях, необходимой для перемещения одного кулона электронов между двумя точками. Напряжение иногда называют «потенциалом», потому что оно может перемещать эти электроны.
Ампер или Ампер:
Единицей измерения параметра тока является ампер. Ампер часто сокращают до amp. Символ, используемый для обозначения усилителя, – буква «А». В зависимости от ситуации используется как верхний, так и нижний регистр. Символ, используемый для обозначения параметра тока, представляет собой букву «I». Если бы электрическая цепь была садовым шлангом, сила тока была бы равна скорости потока воды в шланге. Единица А равна количеству кулонов, протекающих по контуру за одну секунду.
Ом:
Единицей измерения параметра сопротивления является ом. Символ, используемый для обозначения Ома, — Ω. Символ, используемый для обозначения параметра сопротивления, представляет собой букву «R». Если бы электрическая цепь была садовым шлангом, сопротивлением был бы любой клапан или другое ограничение в шланге. Единица Ом равна сопротивлению, которое существует, когда 1 А течет между двумя точками с напряжением 1 В между этими двумя точками. Это формирует основу для форм закона Ома, приведенных в следующем разделе.
Формы закона Ома:
Мощность:
Наиболее часто используемой единицей измерения мощности в электронике является ватт.