Prawo Ohma dla manekinów: 5 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Hej! Nie bądź dla siebie taki surowy!

Nie jesteś głupi! Elektryczność jest niezwykle trudną do zrozumienia koncepcją, dlatego dzisiaj dowiesz się ode mnie (A Dummy), jak nauczyłem się podstaw elektryczności. Wytnę cały nadmiar i zostawię tylko uproszczone podstawy.

Dzisiaj omówię tylko krótkie wprowadzenie do elektryczności, omówimy

1. Czym jest elektryczność?
2. Rezystancja i moc prądu napięciowego
3. Algebraiczny związek między sobą Prawo Ohma
4. I moja ulubiona metoda rozwiązywania problemów z obwodami!

Dlaczego miałbyś mnie słuchać? Jestem elektrykiem od 6 lat i kiedyś siedziałem na twoim miejscu! Chciałem zrozumieć elektryczność, ale ludzie ciągle używali wielkich terminów i obcych pojęć, które przelatywały mi przez głowę! Więc dzisiaj mam zamiar nauczyć cię tego, czego chciałbym, aby ktoś nauczył mnie, kiedy dopiero zaczynałem. Podstawy, ale..podstawowe-er

Krok 1: Co to jest energia elektryczna?

Elektryczność to ruch elektronów. Otóż to. Wystarczająco proste, prawda?

Nie zagłębiając się zbyt głęboko, wszystko w całym wszechświecie składa się z atomów. W jądrze atomu znajdują się protony i neutrony, a w otaczającej je chmurze są elektrony!

To jest ta rzecz. Elektrony się nie lubią. Elektrony mają ładunek ujemny, a po połączeniu mają tendencję do odpychania się!

Ale elektrony kochają protony! Protony mają ładunek dodatni +, ale nie poruszają się tak łatwo jak elektrony. Więc jeśli połączysz razem elektron i proton, elektron przesunie się w kierunku protonu! Elektryczność!

Pamiętasz stare powiedzenie? Przeciwieństwa się przyciągają?

Więc z tym na uboczu, teraz możemy dostać się do bloków budulcowych elektryczności (niezwykle uproszczone dla naszej lekcji)

1. Napięcie: nierównowaga ładunku między dwoma punktami
2. Prąd: ilość elektronów przepływających przez punkt
3. Odporność: Odporność na przepływ elektronów
4. Moc: Przeniesienie energii elektrycznej w inną formę

I jak je mierzymy

1. Napięcie: mierzone w woltach (V)
2. Prąd: mierzony w amperach (A)
3. Rezystancja: mierzona w omach (Ω)
4. Moc: mierzona w watach (W)

I ich symbole

1. Napięcie: Biorąc pod uwagę symbol (E lub V) dla siły elektromotorycznej lub woltów
2. Prąd: Biorąc pod uwagę symbol (I) intensywności przepływu
3. Odporność: Biorąc pod uwagę symbol (R) dla oporu
4. Moc: Biorąc pod uwagę symbol (P) dla Mocy

Pamiętaj, że jest to tylko wprowadzenie i możesz zagłębić się w wyjaśnienie i definicję tych terminów, ale dlaczego nie zachować prostoty?

Jak więc ze sobą współpracują?

Moim ulubionym sposobem wyjaśnienia tego jest wyobrażenie sobie elektryczności jako zbiornika wody przechodzącego przez wąż. Siła nacisku na wodę lub ciśnienie to napięcie. Z powodu tego ciśnienia woda będzie płynąć, ilość płynącej wody to amperaż. Ale w pewnym momencie węża jest załamanie! Może przez to przepływać mniej wody, powodując Ruch Oporu. Teraz wyobraź sobie, że spryskujesz wodą koło wodne, powodując jego obrót, Moc!

Teraz, gdy znasz terminologię, możemy przejść do relacji matematycznych

Krok 2: Prawo Ohma

Prawo Ohma opisuje, w jaki sposób napięcie, prąd i rezystancja odnoszą się algebraicznie, stwierdzając:

Napięcie (E) = Prąd (I) pomnożony przez Rezystancję (R)

E=IR

lub możesz przepisać to na wiele sposobów

I=E/R R=E/I

Zróbmy więc przykład. Mamy obwód składający się z baterii 12V i rezystora mierzącego 2 Ohm. Jeśli wstawimy to do naszego równania, powinno to wyglądać tak: 12v=I(2Ω). Podziel 12v/2Ω i I = 6. Popłynie 6 amperów!

Teraz spróbujmy jeszcze raz, tym razem używasz tej samej baterii 12v, ale tym razem nie znasz oporu! Za pomocą amperomierza mierzysz przepływ 1 A, ile wynosi opór? Podłączmy to do naszego równania: R=12v/1A i otrzymamy R=12Ω!

Ostatni, tym razem podłączyliśmy obwód do baterii o nieznanym napięciu (nigdy tego nie rób przy okazji). Wiesz, że rezystancja wynosi 6 Ω i mierzysz przepływ jako 2 ampery. Podłączmy go do naszego równania E=2a*6Ω i otrzymamy 12v! To dość proste, prawda?

Oto zabawna sztuczka. Narysuj okrąg i narysuj linię poziomo pośrodku. Pozostaw górną połowę w spokoju i narysuj linię pionowo między dolną połową. Powinieneś mieć najgorszy znak pokoju, jaki kiedykolwiek narysowałeś! Jednak jest to przydatne, zaufaj mi! Na górnej połowie umieść E, na dolnej lewej ćwiartce umieść I, a na prawej ćwiartkę R. Teraz, w zależności od potrzebnej wartości, umieść kciuk nad symbolem, a otrzymasz odpowiedź! Na przykład potrzebujesz napięcia? Zakryj E, a zostaniesz z I pomnożonym przez R! Potrzebujesz oporu? Zakryj R, a zostaniesz z E/I!

Całkiem fajnie, co?

Teraz dodajmy moc do równania!

Krok 3: Formuła mocy

Wzór na moc jest tak prosty, jak prawo omów

Moc (P) jest równa prądowi (I) pomnożonemu przez napięcie (E)

lub P=IE, możemy to przepisać tak, jak zrobiliśmy to z prawem omów!

I=P/E i E=P/I

Zróbmy jakiś przykład!

Obwód ma baterię 12 V i przepływ prądu 2 ampery. Podłączając to do naszego wzoru na moc P=(2A)(12v) otrzymujemy 24 waty! Łał! Najbardziej jak moc zamienia się w ciepło z naszego obwodu!

a innym przykładem jest użycie tej samej baterii 12 V w obwodzie, używamy watomierza i mierzymy 48 watów! Ile płynie prąd? Podłączając to, co wiemy do naszego wzoru na moc, otrzymujemy (48W)=I(12v), co daje nam 4 ampery prądu!

i na koniec powiedzmy, że w obwodzie o nieznanym napięciu mierzysz 240 watów i przepływ prądu 1 amper, jakie jest przyłożone napięcie? Podłączając go otrzymujemy E= (240w)/(1A), co daje nam 240 V! Auć!

Ważne jest również, aby pamiętać, że możesz podłączyć to do okręgu, który narysowaliśmy ostatnim razem, po prostu zamień E na P i R na E

Ale teraz przejdźmy do mojej ulubionej metody prawa omów!

Krok 4: PEIR

PEIR rozwiąże wszystkie Twoje problemy! Moim zdaniem jest to najlepsza metoda, jednak większość ludzi nigdy nie używała PEIR

Najpierw wypisz PEIR pionowo

P (moc)

E (napięcie)

ja (obecny)

R (Opór)

I wpisz wartości, które znasz. Powiedzmy, że mamy 120 V z rezystancją 60 Ω, Podłącz go!

P=?

E=120v

ja=?

R= 60Ω

Teraz żeby iść w górę z PEIR mnożymy, a żeby zejść, dzielimy. Zacznijmy więc od oporu i idźmy w górę. 60Ω pomnożone przez nieznaną liczbę da nam 120v. 120v=60Ω*I, więc otrzymujemy 2 Ampery! Więc podłączamy to!

P=?E=120v

I= 2A

R= 60Ω

Teraz weźmy Moc! Pamiętaj, że wznoszenie oznacza mnożenie, a spadanie oznacza dzielenie, więc 120 V pomnożone przez 2 A powinno dać nam moc 240 watów!

P=240W

E=120v

I= 2A

R= 60Ω

I to wszystko!

Krok 5: Następna lekcja?

I w ten sposób możesz użyć prawa Ohma do rozwiązywania problemów!

To wcale nie było trudne, prawda? Właśnie postawiłeś swoje pierwsze kroki w świecie elektryczności! Gratulacje!

Jednak nie zatrzymuj się tutaj! Jest o wiele więcej do nauczenia się, polecam zacząć od instruktażowego użytkownika RANDOFO, który jest instruowany na temat elektroniki

A może, jeśli znajdę trochę więcej czasu, zrobię dla ciebie kolejną lekcję!

Daj mi znać, jeśli chcesz kolejną lekcję! Do następnej serii Vs Parallel?