Η σχέση μεταξύ τάσης, Current και αντίσταση σε κάθε ηλεκτρικό κύκλωμα DC ήταν αρχικά ανακαλύφθηκε από τη γερμανική φυσικόςGeorg Ohm. Ohm διαπίστωσε ότι, σε μια σταθερή θερμοκρασία, το ηλεκτρικό ρεύμα που ρέει μέσω μιας σταθερής γραμμικής αντίστασης είναι ευθέως ανάλογη με την τάση που εφαρμόζεται πάνω σε αυτό , καθώς επίσης και αντιστρόφως ανάλογη προς την αντίσταση.
Αυτή η σχέση μεταξύ της τάσης, Τρέχουσα και Αντίσταση αποτελεί τη βάση τουOhms νόμου και φαίνεται παρακάτω.
Ohms νόμου Σχέσεις
Με τη γνώση κάθε δύο τιμές της τάσης, Τρέχουσες ή Αντίσταση ποσότητες που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το νόμο ωμ για να βρείτε την τιμή του τρίτου λείπει. Ohms νόμου η οποία χρησιμοποιείται ευρέως στα ηλεκτρονικά τους τύπους και υπολογισμούς, έτσι είναι "πολύ σημαντικό να κατανοήσουμε και με ακρίβεια να θυμάστε αυτά τα τύπους"
.
.
Για να βρείτε την τάση (V)
[V = I x R] V (βολτ) = I (αμπέρ) x R (Ω)
Για να βρείτε την τρέχουσα, (Ι)
[I = V ÷ R] I (αμπέρ) = V (βολτ) ÷ R (Ω)
Για να βρείτε την Αντίσταση, (R)
[R = V ÷ I] R (Ω) = V (Volt) ÷ I (amps)
Μερικές φορές είναι πιο εύκολο να θυμόμαστε αυτή του νόμου του Ohm σχέση με τη χρήση εικόνων. Εδώ οι τρεις ποσότητες V, Ι και Κ έχουν επάνω σε ένα τρίγωνο (χαϊδευτικά ο νόμος Τρίγωνο Ω) δίνει τάση στην κορυφή με την τρέχουσα και την αντίσταση κάτω. Η διάταξη αυτή αντιπροσωπεύει την πραγματική θέση της κάθε ποσότητας εντός των τύπων του νόμου του Ohm.
Ohms νόμου Τρίγωνο
και τη μεταφορά της παραπάνω εξίσωσης Ω νόμος μάς δίνει τη ακόλουθους συνδυασμούς της ίδιας εξίσωσης:
Στη συνέχεια, με τη χρήση Ohms νόμο μπορούμε να δούμε ότι ένας τάση 1V εφαρμόζεται σε ένα αντιστάτη του 1Ω θα προκαλέσει ρεύμα 1Α να ρέει και το μεγαλύτερο την τιμή της αντίστασης, το λιγότερο ρεύμα που θα ρέει για μια δεδομένη εφαρμοζόμενη τάση. Κάθε ηλεκτρική συσκευή ή εξάρτημα που υπακούει "Ω νόμου», δηλαδή, το ρεύμα που ρέει μέσα από αυτό είναι ανάλογη με την τάση σε όλη την (Ι α V), όπως αντιστάσεις ή καλώδια, λέγεται ότι είναι«ωμική" στη φύση, και συσκευές που δεν έχουν, όπως τρανζίστορ ή δίοδοι, λέγεται ότι είναι «μη-ωμική" συσκευές.
Ηλεκτρική ισχύς σε κυκλώματα
Ηλεκτρική ισχύς (Ρ) σε ένα κύκλωμα είναι το ποσό της ενέργειας που απορροφάται ή παράγεται εντός του κυκλώματος. Μια πηγή ενέργειας, όπως η τάση θα παράγει ή να παραδώσει την εξουσία, ενώ το συνδεδεμένο φορτίο απορροφά. Ηλεκτρικοί λαμπτήρες και θερμαντήρες για παράδειγμα, απορροφά ηλεκτρική ενέργεια και τη μετατρέπουν σε θερμότητα ή το φως. Η υψηλότερη τιμή ή την κατάταξη τους σε βατ η περισσότερη δύναμη που θα καταναλώσουν.
Το σύμβολο ποσότητα για δύναμη είναι P και είναι το προϊόν της τάσης πολλαπλασιάζεται με το ρεύμα με τη μονάδα μέτρησης είναι το Watt (W).Προθέματα χρησιμοποιούνται για να υποδηλώσουν τα διάφορα πολλαπλάσια ή υπο-πολλαπλάσια ενός watt, όπως: milliwatts (mW = 10 -3 W) ή κιλοβάτ(kW = 10 3 W).
Στη συνέχεια, με τη χρήση του νόμου του Ohm και αντικαθιστώντας τις τιμές των V, I και R, ο τύπος για ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να βρεθεί ως:
Για να βρείτε τη δύναμη (Ρ)
[Ρ = V x I] P (Watt) = V (βολτ) x I (αμπέρ)
Επίσης,
[Ρ = V 2 ÷ R] P (Watt) = V 2 (βολτ) ÷ R (Ω)
Επίσης,
[P = I 2 x R] P (Watt) = I 2 (αμπέρ) x R (Ω)
Πάλι, οι τρεις ποσότητες έχουν επάλληλα σε ένα τρίγωνο αυτή τη φορά ονομάζεται τρίγωνο Ισχύς με δύναμη στην κορυφή και ρεύματος και τάσης στο κάτω μέρος. Και πάλι, η διάταξη αυτή αντιπροσωπεύει την πραγματική θέση της κάθε ποσότητας εντός των τύπων ισχύ του νόμου Ohm.
Το τρίγωνο ισχύος
Στον Νόμο του Ωμ συνδέονται η τάση η ένταση και η αντίσταση.Όταν σε ένα κύκλωμα γνωρίζουμε 2 από τα χαρακτηριστικά του χρησιμοποιούμε τον νόμο του Ωμ για να βρούμε το άλλο 1.π.χ. αν θέλω να βρω την τάση πολλαπλασιάζω την ένταση με την αντίσταση.Αντίθετα όταν θέλω να βρω την ένταση διαιρώ την τάση με την αντίσταση το ίδιο κάνω όταν θέλω να βρω την αντίσταση διαιρώ την τάση με την ένταση...(Σχέδιο 2α-2β).
 |
| Σχέδιο 2α |
 |
| Σχέδιο 2β |
Ηλεκτρική Ισχύς
και πάλι, για τη μεταφορά της βασικής εξίσωσης Ohms νόμου για την εξουσία πάνω μας οι ακόλουθοι συνδυασμοί της ίδιας εξίσωσης δίνει για να βρείτε τις διάφορες επιμέρους ποσότητες:
Έτσι μπορούμε να δούμε ότι υπάρχουν τρεις πιθανές φόρμουλες για τον υπολογισμό ηλεκτρικού ρεύματος σε ένα κύκλωμα. Εάν η υπολογιζόμενη ισχύς είναι θετική, (+ P) σε αξία για κάθε τύπο το συστατικό απορροφά τη δύναμη, ότι είναι καταναλώνει ή χρησιμοποιεί την ισχύ της. Αλλά αν η υπολογιζόμενη ισχύς είναι αρνητική, (Ρ) της αξίας του στοιχείου παράγει ή δημιουργεί δύναμη, με άλλα λόγια, είναι μια πηγή ηλεκτρικής ενέργειας όπως μπαταρίες και γεννήτριες.
Ηλεκτρική Ισχύς Βαθμολογία
Τα ηλεκτρικά εξαρτήματα δώσει ένα «ιπποδύναμη» σε watt που δείχνει τη μέγιστη ταχύτητα με την οποία το στοιχείο μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε άλλες μορφές ενέργειας, όπως η θερμότητα, το φως ή κίνηση. Για παράδειγμα, ένα 1 / 4W αντίσταση, μια λάμπα 100W κ.λπ.
Ηλεκτρικές συσκευές μετατρέπουν μια μορφή ενέργειας σε μια άλλη. Έτσι, για παράδειγμα, ένας ηλεκτρικός κινητήρας, θα συγκεκαλυμμένη ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ισχύ, ενώ μία ηλεκτρική γεννήτρια μετατρέπει τη μηχανική δύναμη σε ηλεκτρική ενέργεια. Ένας λαμπτήρας φωτισμού μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε τόσο φως και τη θερμότητα.
Επίσης, γνωρίζουμε πλέον ότι η μονάδα της ηλεκτρικής ενέργειας είναι ηWATT, αλλά κάποιες ηλεκτρικές συσκευές, όπως ηλεκτρικοί κινητήρες έχουν ισχύ στην παλιά μέτρηση της «ιπποδύναμη» ή hp. Η σχέση μεταξύ της ιπποδύναμης και βατ δίνεται ως: 1HP = 746W. Έτσι, για παράδειγμα, ένας κινητήρας δύο ιπποδύναμη έχει βαθμολογία 1492W, (2 χ 746) ή 1.5kW.
Για να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε την τη σχέση μεταξύ των διαφόρων αξιών λίγο περισσότερο, μπορούμε να πάρουμε όλα Νόμου εξισώσεις του Ohm από πάνω για την εύρεση τάσης, Current, Αντίσταση και φυσικά δύναμης
και η συμπύκνωση τους σε ένα απλό νόμο ωμ πίτα γράφημα για χρήση σε AC και DC κυκλώματα και τους υπολογισμούς, όπως φαίνεται.
και η συμπύκνωση τους σε ένα απλό νόμο ωμ πίτα γράφημα για χρήση σε AC και DC κυκλώματα και τους υπολογισμούς, όπως φαίνεται.
Καθώς και τη χρήση του Νόμου πίτας του Ohm φαίνεται από τα παραπάνω, μπορούμε επίσης να βάλετε το εθνικό δίκαιο εξισώσεις του Ohm σε ένα απλό πίνακα μήτρα, όπως φαίνεται για εύκολη αναφορά κατά τον υπολογισμό μιας άγνωστης αξίας.
Παράδειγμα No1
Για το κύκλωμα που φαίνεται παρακάτω βρει την τάση (V), το ρεύμα (Ι), η αντίσταση (R) και η δύναμη (P).
Τάση [V = I x R] = 2 x 12Ω = 24V
Ρεύματος [I = V ÷ R] = 24 ÷ 12Ω = 2Α
Αντίσταση [R = V ÷ I] = 24 ÷ 2 = 12 Ω
Ισχύς [Ρ = V x i] = 24 x 2 = 48W
Δύναμη μέσα σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα είναι παρόν μόνο όταν ΔΥΟυπάρχουν τάσης και ρεύματος. Για παράδειγμα, σε κατάσταση ανοικτού κυκλώματος, υπάρχει τάση, αλλά δεν υπάρχει ροή ρεύματος I = 0 (μηδέν), ως εκ τούτου V x 0 είναι μηδέν, έτσι η ισχύς διαχέεται εντός του κυκλώματος πρέπει να είναι μηδέν. Ομοίως, αν έχουμε μια κατάσταση βραχυκυκλώματος, η τρέχουσα ροή είναι παρούσα, αλλά δεν υπάρχει τάση V = 0, ως εκ τούτου, 0 x i = 0 οπότε και πάλι η ισχύς που καταναλώνει εντός του κυκλώματος είναι 0.
Όπως ηλεκτρική ενέργεια αποτελεί το προϊόν του V x I, η ισχύς διαχέεται σε ένα κύκλωμα είναι η ίδια είτε το κύκλωμα περιέχει υψηλή τάση και χαμηλή τρέχουσα ή χαμηλή τάση και υψηλό ρεύμα ροής. Σε γενικές γραμμές, η ηλεκτρική ενέργεια διαχέεται υπό μορφή θερμότητας (θερμαντικά σώματα),μηχανικό έργο, όπως κινητήρες, Ενέργειας, με τη μορφή που ακτινοβολείται (Φωτιστικά) ή ως αποθηκευμένης ενέργειας (μπαταρίες).
Ηλεκτρική ενέργεια σε κυκλώματα
Ηλεκτρική ενέργεια είναι η ικανότητα να κάνει τη δουλειά, και η μονάδα εργασίας ή ενέργειας είναι το joule (J). Ηλεκτρική ενέργεια είναι το γινόμενο της ισχύος πολλαπλασιασμένο επί το μήκος του χρόνου που καταναλώθηκε.Έτσι, αν γνωρίζουμε πόση δύναμη, σε Watts καταναλώνεται και ο χρόνος, σε δευτερόλεπτα, για την οποία χρησιμοποιείται, μπορούμε να βρούμε την συνολική ενέργεια που χρησιμοποιείται σε watt-δευτερόλεπτα. Με άλλα λόγια, Ενέργεια = δύναμη x χρόνος και Power = τάση x ρεύμα. Ως εκ τούτου, η ηλεκτρική ισχύς που σχετίζονται με την ενέργεια και η μονάδα δίνονται για την ηλεκτρική ενέργεια είναι τα watt-δευτερόλεπτα ή τζάουλ.
Ηλεκτρική ενέργεια μπορεί επίσης να ορίζεται ως το ποσοστό κατά το οποίο η ενέργεια μεταφέρεται. Αν ένα joule της εργασίας είτε απορροφάται ή παραδίδονται σε σταθερό ρυθμό ενός δευτερολέπτου, τότε η αντίστοιχη δύναμη θα είναι ισοδύναμη με ένα βατ ηλεκτρικής ενέργειας, έτσι μπορεί να οριστεί ως «1Joule / sec = 1 Watt". Στη συνέχεια, μπορούμε να πούμε ότι ένα βατ ισούται με ένα joule ανά δευτερόλεπτο και ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να οριστεί ως το ποσοστό της να κάνει την εργασία ή τη μεταφορά της ενέργειας.
Ηλεκτρικής Ενέργειας και Τρίγωνο Ενέργειας
ή για να βρείτε τις διάφορες επιμέρους ποσότητες:
Είπαμε προηγουμένως ότι η ηλεκτρική ενέργεια ορίζουν ως βατ ανά δευτερόλεπτο ή τζάουλ. Αν και ηλεκτρική ενέργεια μετράται σε Joules μπορεί να γίνει μια πολύ μεγάλη αξία, όταν χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της ενέργειας που καταναλώνεται από ένα συστατικό.
Για παράδειγμα, εάν ένας λαμπτήρας 100 watt είναι αριστερόχειρες "ΟΝ" για 24 ώρες, η ενέργεια που καταναλώνεται θα είναι 8640000 Joules (100W x 86400 δευτερόλεπτα), ώστε τα προθέματα όπως kilojoules (kJ = 10 3 J) ήmegajoules (MJ = 10 6 J) χρησιμοποιούνται αντ 'αυτού και σε αυτό το απλό παράδειγμα, η ενέργεια που καταναλώνεται θα είναι 8.64MJ (Mega-τζάουλ).
Αλλά που ασχολούνται με τζάουλ, θερμίδες ή megajoules να εκφράσουν την ηλεκτρική ενέργεια, τα μαθηματικά που εμπλέκονται μπορεί να καταλήξετε με κάποια μεγάλους αριθμούς και πολλά μηδενικά, οπότε είναι πολύ πιο εύκολο να εκφράσω την ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνεται σε κιλοβατώρες.
Αν η ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνεται (ή δημιουργούνται) μετράται σε βατ ή κιλοβάτ (χιλιάδες βατ) και ο χρόνος είναι το μέτρο σε ώρες που δεν δευτερόλεπτα, τότε η μονάδα μέτρησης της ηλεκτρικής ενέργειας θα είναι οικιλοβατώρες, (kWhr). Στη συνέχεια, 100 watt λάμπα πάνω μας θα καταναλώνει 2,4 χιλιάδες ώρες watt ή 2.4kWhr, η οποία είναι πολύ πιο εύκολο να κατανοήσουμε τα 8.640.000 τζάουλ.
1 kWhr είναι η ποσότητα της ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιείται από μια συσκευή, ισχύος 1000 watt σε μία ώρα και είναι κοινώς ονομάζεται "μονάδα ηλεκτρικής ενέργειας». Αυτό είναι ό, τι μετριέται από το μετρητή χρησιμότητας και είναι αυτό που εμείς ως καταναλωτές αγοράζουν από τους προμηθευτές ηλεκτρικής ενέργειας μας όταν λαμβάνουν λογαριασμούς μας.
Κιλοβατώρες είναι οι πρότυπες μονάδες ενέργειας που χρησιμοποιείται από τον μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας στα σπίτια μας για να υπολογίσουμε το ποσό της ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιούμε και, ως εκ τούτου πόσο θα πληρώσετε. Έτσι, εάν μεταβείτε σε μια ηλεκτρική φωτιά με ένα θερμαντικό στοιχείο, ισχύος 1000 watt και το άφησε για 1 ώρα θα έχουν καταναλώσει 1 kWhr της ηλεκτρικής ενέργειας. Εάν έχετε αλλάξει σε δύο ηλεκτρικές πυρκαγιές το καθένα με 1000 watt στοιχεία για μισή ώρα η συνολική κατανάλωση θα είναι ακριβώς η ίδια ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας - 1kWhr.
Έτσι, η κατανάλωση 1000 βατ για μία ώρα χρησιμοποιεί την ίδια ποσότητα ισχύος όπως 2.000 watts (διπλάσια) για μισή ώρα (το μισό του χρόνου). Στη συνέχεια, για μια λάμπα 100 watt για να χρησιμοποιήσετε 1 kWhr ή μια μονάδα ηλεκτρικής ενέργειας θα πρέπει να είναι ενεργοποιημένη για συνολικά 10 ώρες (10 x 100 = 1000 = 1kWhr).
Αναρτήσεις
