Par Ohmas likumu populārā paziņojumā

Elektrisko strāvu un bīstamo spriegumu nevar dzirdēt (izņemot augstsprieguma līniju un elektrisko instalāciju pazemināšanu). Zem sprieguma esošās aktīvās daļas pēc izskata neatšķiras.

Parastos darba režīmos tos nav iespējams atpazīt gan pēc smaržas, gan pēc paaugstinātas temperatūras, tie neatšķiras. Bet mēs ieslēdzam putekļsūcēju klusā un klusā kontaktligzdā, noklikšķiniet uz slēdža - un šķiet, ka enerģija pati no sevis tiek izvadīta no tā, kas rodas trokšņa un kompresijas veidā sadzīves tehnikas iekšpusē.

Atkal, ja mēs iespraudīsim divus nagus kontaktligzdas kontaktligzdās un ņemsim tos līdzi, tad burtiski ar visu ķermeni mēs jutīsim elektriskās strāvas esamības realitāti un objektivitāti. To darīt, protams, stingri attur.

Bet piemēri ar putekļsūcēju un naglām mums skaidri parāda, ka elektrotehnikas pamatlikumu izpēte un izpratne veicina drošību, apstrādājot mājsaimniecības elektrību, kā arī novērš māņticīgos aizspriedumus, kas saistīti ar elektrisko strāvu un spriegumu.

Tātad, mēs apsvērsim vienu, visvērtīgāko elektrotehnikas likumu, kas ir noderīgi zināt. Un mēģiniet to izdarīt pēc iespējas populārākā formā.

Ohmas likuma atklājums

1827. gadā vācu fiziķis Georgs Simons Ohms izstrādāja likumu, kas sasaista elektriskās strāvas lielumu, akumulatora elektromotora spēku un vienkāršas elektriskās ķēdes pretestību, ko veido akumulators un virknē savienotu neviendabīgu vadītāju stabi. Turklāt viņš atklāja, ka dažādām vielām ir atšķirīga pretestība pret elektrisko strāvu.

Ohms eksperimentāli atklāja, ka sērijveida ķēdē, kas sastāv no vairākām sekcijām ar dažādu pretestības vadītājiem, strāva visās sekcijās ir vienāda, atšķirīga ir tikai potenciālu starpība uz vadītājiem, ko Ohms sauca par "sprieguma kritumu".

Ohmas likuma atklāšana bija ļoti svarīgs posms elektrisko un magnētisko parādību izpētē, kurām bija liela praktiskā nozīme. Omas likumi un Kiršhofa likumi, kas atklāti vēlāk, pirmo reizi ļāva aprēķināt elektriskās ķēdes un veidoja topošās elektrotehnikas pamatu.

Ohmas likumu veidi

1. Ohmas likuma diferenciālā forma

Vissvarīgākais elektrotehnikas likums, protams, ir Ohmas likums. Pat cilvēki, kas nav saistīti ar elektrotehniku, zina par tā esamību. Bet tikmēr jautājums “Vai jūs zināt Ohmas likumus?” tehniskajās universitātēs ir slazds domājamiem un augstprātīgiem skolniekiem. Biedrs, protams, atbild, ka Ohms perfekti zina likumu, un tad viņi vēršas pie viņa ar lūgumu panākt šo likumu atšķirīgā formā. Un tad izrādās, ka skolēnam vai pirmkursniekam vēl ir jāmācās un jāmācās.

Tomēr Ohmas likuma diferencētā forma praktiski nav piemērojama. Tas atspoguļo sakarību starp strāvas blīvumu un lauka intensitāti:

j = G * E,

kur G ir ķēdes vadītspēja; E ir elektriskās strāvas stiprums.

Visi šie ir mēģinājumi izteikties elektriskā strāva, ņemot vērā tikai vadītāja materiāla fizikālās īpašības, neņemot vērā tā ģeometriskos parametrus (garums, diametrs un tamlīdzīgi). Ohmas likuma atšķirīgā forma ir tīra teorija, tās zināšanas ikdienas dzīvē absolūti nav vajadzīgas.

2. Ohmas likuma neatņemama forma ķēdes sekcijai

Vēl viena lieta ir neatņemama ierakstīšanas forma. Tam ir arī vairākas šķirnes. Vispopulārākais no tiem ir Ohmas likums ķēdes posmam: I = U / R

Citiem vārdiem sakot, strāva ķēdes sadaļā vienmēr ir lielāka, jo lielāks ir šai sekcijai pielietotais spriegums un mazāka šīs sekcijas pretestība.

Šāda Ohmas likuma "veida" ir obligāta prasība visiem, kam vismaz reizēm nākas saskarties ar elektrību. Par laimi, atkarība ir diezgan vienkārša. Galu galā spriegumu tīklā var uzskatīt par nemainīgu.

Par kontaktligzdu tas ir 220 volti. Tāpēc izrādās, ka strāva ķēdē ir atkarīga tikai no ķēdes, kas savienota ar izeju, pretestības. Tātad vienkāršs morāles princips: šī pretestība ir jāuzrauga.

Īssavienojumi, kurus visi dzird, notiek tieši zemās ārējās ķēdes pretestības dēļ. Pieņemsim, ka nepareizas vadu savienošanas dēļ savienojuma kārbā fāzes un neitrālie vadi bija tieši savienoti viens ar otru. Tad ķēdes sekcijas pretestība strauji samazināsies līdz gandrīz nullei, un arī strāva strauji palielināsies līdz ļoti lielai vērtībai.

Ja elektroinstalācija ir pareiza, tā darbosies ķēdes pārtraucējs, un, ja tā tur nav, vai tas ir kļūdains vai nepareizi izvēlēts, vads netiks galā ar palielinātu strāvu, tas sakarst, izkusīs un, iespējams, izraisīs ugunsgrēku.

Bet gadās, ka par iemeslu jau kļūst ierīces, kas ir pievienotas elektrotīklam un ir nēsātas vairāk nekā stundu īssavienojums. Tipisks gadījums ir ventilators, kura motora tinumi tika pārkarsēti asmeņu iesprūšanas dēļ.

Motora tinumu izolācija nav paredzēta nopietnai apkurei, tā ātri kļūst bezvērtīga. Tā rezultātā parādās pagrieziena īssavienojumi, kas samazina pretestību un saskaņā ar Ohma likumu arī palielina strāvu.

Paaugstināta strāva, savukārt, izraisa tinumu izolāciju, kas kļūst pilnīgi nelietojama, un tas nav savstarpējs pagrieziens, bet notiek reāls, pilnvērtīgs īssavienojums. Strāva iet papildus tinumiem, tūlīt no fāzes līdz neitrālajam vadam. Tiesa, viss iepriekš minētais var notikt tikai ar ļoti vienkāršu un lētu ventilatoru, kas nav aprīkots ar termisko aizsardzību.

Omas apkrāpšanas lapa ķēdes sadaļai:

Ohma likums maiņstrāvai

Jāatzīmē, ka iepriekšminētais Ohmas likuma ieraksts apraksta ķēdes sadaļu ar pastāvīgu spriegumu. Maiņstrāvas sprieguma tīklos ir papildu reaģētspēja, un pretestība ņem aktīvās un reaktīvās pretestības kvadrātu summas kvadrātsakni.

Ohma likums maiņstrāvas ķēdes sekcijai ir šāds: I = U / Z,

kur Z ir ķēdes pretestība.

Bet liela reaģētspēja ir raksturīga, pirmkārt, jaudīgām elektriskām mašīnām un enerģijas pārveidošanas iekārtām. Gandrīz pilnībā darbojas sadzīves tehnikas un armatūras iekšējā elektriskā pretestība. Tāpēc ikdienas dzīvē aprēķiniem varat izmantot vienkāršāko Ohmas likuma formu: I = U / R.

3. Pilnīgas shēmas integrētais apzīmējums

Tā kā ir veidlapa likuma ierakstīšanai par kādu ķēdes posmu, tad Ohmas likums visai ķēdei: I = E / (r + R).

Šeit r ir EML tīkla avota iekšējā pretestība, un R ir pašas ķēdes kopējā pretestība.

Mums nav tālu jāmeklē fiziskais modelis, lai ilustrētu šo Ohmas likuma pasugu. transportlīdzekļa elektriskā sistēma, akumulators, kurā ir EML avots.

Jūs nevarat uzskatīt, ka akumulatora pretestība ir absolūta nulle, tāpēc pat ar tiešu īssavienojumu starp tā spailēm (pretestības trūkums R) strāva nepieaugs līdz bezgalībai, bet vienkārši par lielu vērtību.

Tomēr ar šo augsto vērtību, protams, pietiek, lai vadi izkustu un automašīnas āda aizdegas. Tāpēc automašīnu elektriskās ķēdes aizsargā no īssavienojumiem ar drošinātājiem.

Šāda aizsardzība var nebūt pietiekama, ja drošinātāju kārbā notiek īssavienojums attiecībā pret akumulatoru vai ja viens no drošinātājiem tiek aizstāts ar vara stieples gabalu. Tad ir tikai viens glābiņš - ir nepieciešams pēc iespējas ātrāk pilnībā pārtraukt ķēdi, izmetot "masu", tas ir, negatīvo spaili.

4.Ohmas likuma neatņemama forma shēmas sadaļai, kurā ir emf avots

Jāpiemin, ka ir vēl viena Ohmas likuma variācija - shēmas sadaļai, kurā ir emf avots:

I = (U + E) / (r + R)

vai

I = (U-E) / (r + R)

Šeit U ir potenciālā atšķirība aplūkotās ķēdes sekcijas sākumā un beigās. Zīme EML lieluma priekšā ir atkarīga no tā virziena attiecībā pret spriegumu.

Bieži vien, nosakot ķēdes parametrus, ķēdes sadaļai ir jāizmanto Ohmas likums, ja daļa no ķēdes nav pieejama detalizētai izpētei un mūs neinteresē.

Pieņemsim, ka to slēpj korpusa neatņemamās daļas. Atlikušajā shēmā ir EML avots un elementi ar zināmu pretestību. Pēc tam, izmērot spriegumu pie nezināmas ķēdes daļas ieejas, jūs varat aprēķināt strāvu un pēc tam nezināmā elementa pretestību.

Secinājumi

Tādējādi mēs varam redzēt, ka Ohmas “vienkāršais” likums nebūt nav tik vienkāršs, kā kādam šķita. Zinot visas Ohmas likumu neatņemamo ierakstu formas, var saprast un viegli atcerēties daudzas elektrodrošības prasības, kā arī iegūt pārliecību par apiešanos ar elektrību.