За закона на Ом в популярно изявление

Не може да се чуе електрически ток и опасно напрежение (с изключение на тананикащи високо напрежение и електрически инсталации). Частите под напрежение под напрежение не се различават по външен вид.

Невъзможно е да ги разпознаете както по мирис, така и по повишена температура в нормални режими на работа, те не се различават. Но ние включваме прахосмукачката в безшумен и тих контакт, натискаме превключвателя - и енергията сякаш се отнема от нищото, сама по себе си, материализирайки се под формата на шум и сгъстяване вътре в домакински уред.

Отново, ако включим два гвоздея в гнездата на контакта и се заемем с тях, тогава буквално с цялото си тяло ще усетим реалността и обективността на съществуването на електрически ток. Това, разбира се, е силно обезкуражено.

Но примерите с прахосмукачка и нокти ясно ни показват, че изучаването и разбирането на основните закони на електротехниката допринася за безопасността при работа с домакинството на електричество, както и за премахване на суеверните предразсъдъци, свързани с електрически ток и напрежение.

Така че ще разгледаме един, най-ценният закон на електротехниката, който е полезно да знаем. И се опитайте да го направите в възможно най-популярната форма.

Ом откриване на закон

През 1827 г. немският физик Георг Саймън Ом формулира закон, свързващ величината на електрическия ток, електромоторната сила на акумулатора и съпротивлението на обикновена електрическа верига, съставена от акумулатор и полюсите на разнородни проводници, свързани последователно. Освен това той откри, че различните вещества имат различна устойчивост на електрически ток.

Ом експериментално установи, че в серийна верига, съставена от няколко секции с проводници с различно съпротивление, токът във всички секции е един и същ, само разликата в потенциала на проводниците е различна, което Ом нарече "спад на напрежението".

Откриването на закона на Ом беше много важен етап в изучаването на електрически и магнитни явления, които бяха от голямо практическо значение. Законът на Ом и законите на Кирххоф, открити по-късно за първи път, направиха възможно изчисляването на електрическите вериги и формираха основата на възникващата електротехника.

Видове закони на Ом

1. Диференциалната форма на закона на Ом

Най-важният закон на електротехниката е, разбира се, Законът на Ом, Дори хора, несвързани с електротехниката, знаят за неговото съществуване. Междувременно въпросът „Знаете ли закона на Ом?“ в техническите университети е капан за самонадеяни и арогантни ученици. Другарят, разбира се, отговаря, че Ом отлично познава закона и след това се обръщат към него с молба да приведе този закон в различна форма. И тогава се оказва, че ученик или първокурсник все още трябва да учи и учи.

Различната форма на закона на Ом обаче е практически неприложима. Той отразява връзката между плътността на тока и силата на полето:

j = G * E,

където G е проводимостта на веригата; E е силата на електрическия ток.

Всичко това са опити за изразяване електрически ток, като се вземат предвид само физичните свойства на материала на проводника, без да се вземат предвид неговите геометрични параметри (дължина, диаметър и други подобни). Диференциалната форма на закона на Ом е чиста теория, знанията му в ежедневието абсолютно не се изискват.

2. Интегралната форма на закона на Ом за верижна секция

Друго нещо е интегралната форма на запис. Той също има няколко разновидности. Най-популярният от тях е Закон на Ом за сечение на верига: I = U / R

С други думи, токът в една верига винаги е по-висок, толкова по-голямо е напрежението, приложено към тази секция, и по-ниското съпротивление на тази секция.

Този „вид“ от закона на Ом е просто задължителен за всички, които поне понякога трябва да се справят с електричеството. За щастие зависимостта е доста проста. В края на краищата напрежението в мрежата може да се счита за непроменено.

За изход е 220 волта. Следователно се оказва, че токът във веригата зависи само от съпротивлението на веригата, свързана към изхода. Оттук и простият морал: тази съпротива трябва да бъде наблюдавана.

Късо съединение, което всички чуват, се случва именно поради ниското съпротивление на външната верига. Да предположим, че поради неправилно свързване на проводници в разклонителната кутия, фазовите и неутралните проводници са директно свързани помежду си. Тогава съпротивлението на секцията на веригата рязко ще намалее до почти нула, а токът също рязко ще се увеличи до много голяма стойност.

Ако окабеляването е правилно, то ще работи прекъсвач, и ако го няма, или е повреден или неправилно избран, тогава проводникът няма да се справи с увеличения ток, той ще се нагрее, ще се стопи и евентуално ще предизвика пожар.

Но се случва причината за устройства, които са включени и се носят повече от един час късо съединение, Типичен случай е вентилатор, чиито намотки на двигателя претърпяха прегряване поради задръстване на лопатките.

Изолацията на намотките на двигателя не е предназначена за сериозно отопление, бързо става безполезна. В резултат на това се появяват къси съединения между завоите, които намаляват съпротивлението и в съответствие със закона на Ом също водят до увеличаване на тока.

Увеличеният ток, от своя страна, прави изолацията на намотките напълно неизползваема, а не междувратното, а възниква истинското, пълноправно късо съединение. Токът отива в допълнение към намотките, веднага от фазата към неутралния проводник. Вярно е, че всичко по-горе може да се случи само с много прост и евтин вентилатор, който не е оборудван с термична защита.

Ом мамят лист за веригата секция:

Закон на Ом за променлив ток

Трябва да се отбележи, че горният запис на закона на Ом описва раздел от верига с постоянно напрежение. В мрежите с променливо напрежение има допълнително реактивно съпротивление и импедансът придобива квадратния корен на сумата от квадратите на активното и реактивното съпротивление.

Законът на Ом за секция на променлив ток има формата: I = U / Z,

където Z е съпротивлението на веригата.

Но голяма реактивност е характерна, на първо място, за мощни електрически машини и оборудване за преобразуване на мощност. Вътрешното електрическо съпротивление на домакински уреди и тела е почти напълно активно. Следователно в ежедневието за изчисления можете да използвате най-простата форма на закона на Ом: I = U / R.

3. Интегрална нотация за цялата верига

Тъй като има форма за запис на закона за част от верига, Закон на Ом за цялата верига: I = E / (r + R).

Тук r е вътрешното съпротивление на източника на EMF мрежата, а R е общото съпротивление на самата верига.

Не е нужно да стигаме далеч за физически модел, за да илюстрираме този подвид на закона на Ом. електрическа система на превозното средство, батерията, в която е източникът на EMF.

Не може да се счита, че съпротивлението на батерията е абсолютно нула, следователно, дори при директно късо съединение между нейните клеми (липса на съпротивление R), токът няма да нарасне до безкрайност, а просто до висока стойност.

Тази висока стойност, разбира се, е достатъчна, за да накара жиците да се стопят и кожата на колата да се запали. Следователно електрическите вериги на автомобилите предпазват от късо съединение с предпазители.

Такава защита може да не е достатъчна, ако възникне късо съединение пред кутията с предпазители спрямо батерията или ако един от предпазителите бъде заменен с парче медна жица. Тогава има само едно спасение - необходимо е възможно най-скоро да се прекъсне изцяло веригата, изхвърляйки „масата“, тоест отрицателния терминал.

4.Интегралната форма на закона на Ом за част от верига, съдържаща източник на emf

Трябва да се спомене, че има и друго изменение на закона на Ом - за част от верига, съдържаща източник на emf:

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

или

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

Тук U е потенциалната разлика в началото и в края на разглежданата верижна секция. Знакът пред величината на ЕРС зависи от неговата посока спрямо напрежението.

Често е необходимо да се използва законът на Ом за секция на верига, когато се определят параметрите на дадена верига, когато част от схемата не е достъпна за подробно проучване и не представлява интерес за нас.

Да предположим, че е скрита от неразделни части на калъфа. В останалата верига има източник на ЕМП и елементи с известна устойчивост. След това, измервайки напрежението на входа на неизвестна част от веригата, можете да изчислите тока и след това съпротивлението на неизвестния елемент.

данни

Така можем да видим, че "простият" закон на Ом далеч не е толкова прост, колкото изглежда на някой. Познавайки всички форми на интегралния запис на законите на Ом, човек може да разбере и лесно да запомни много от изискванията за електрическа безопасност, както и да спечели увереност в работата с електричеството.