- Sección separada y circuito eléctrico completo.
- Inclusión consecutiva y paralela de elementos.
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
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Un electricista profesional, un especialista en electrónica, no puede pasar por alto la ley de Ohm en sus propias actividades, resolviendo cualquier problema asociado con el ajuste, ajuste, reparación de circuitos electrónicos y eléctricos.
En realidad, la comprensión de esta ley es necesaria para todos. Porque todos en la vida cotidiana tienen que lidiar con la electricidad.
Aunque el curso de la escuela secundaria contempla la ley del físico alemán Ohm, no siempre se estudia en la práctica. Por lo tanto, consideraremos en nuestro material un tema que sea relevante para la vida y trataremos las opciones para escribir una fórmula.
Sección separada y circuito eléctrico completo.
Teniendo en cuenta el circuito eléctrico desde el punto de vista de la aplicación de la ley de Ohm al esquema, se deben tener en cuenta dos posibles opciones de cálculo: para una sola gráfica y para un circuito completo.
Cálculo para la sección del circuito eléctrico.
Una parte del circuito eléctrico, como regla general, considera que una parte del circuito que excluye la fuente de EMF tiene una resistencia interna adicional.
Por lo tanto, la fórmula de cálculo, en este caso, parece simple:
I = U / R,
Donde, respectivamente:
- I - fuerza actual;
- U es el voltaje aplicado;
- R es la resistencia.
Siguiendo la formulación de la ley de Ohm para una parte de un circuito eléctrico, la magnitud de la corriente se vuelve obvia, expresada en proporción directa a la tensión e inversamente proporcional al valor de resistencia.
La llamada "margarita" gráfica, a través de la cual se presenta todo el conjunto de variaciones de formulaciones basadas en la ley de Ohm. Herramienta conveniente para el almacenamiento de bolsillo: el sector "P" son las fórmulas de poder; Sector “U” - fórmulas de estrés; sector "I" - fórmulas actuales; Sector "R" - fórmulas de resistenciaPor lo tanto, la fórmula describe claramente la dependencia del flujo de corriente a través de una sección separada de un circuito eléctrico con respecto a ciertos valores de voltaje y resistencia.
La aplicabilidad de la ley es obvia cuando, por ejemplo, se requiere el cálculo de una resistencia para la implementación de un circuito eléctrico. La misma ley se usa para determinar la intensidad de la corriente conducida a través de una sección o la cantidad requerida de voltaje aplicado a la sección del circuito.
Tres variaciones básicas de la redacción de la ley de Ohm, que todo electricista profesional, ingeniero eléctrico, ingeniero electrónico y todos los asociados con la operación de circuitos eléctricos deben poseer. De izquierda a derecha: 1 - definición de corriente; 2 - determinación de la resistencia; 3 - definición de voltaje, donde I - corriente, U - voltaje, R - resistenciaTome como experimento una resistencia fija con un valor nominal de 10 ohmios para encender este componente electrónico en una sección de un circuito eléctrico con un voltaje de 12 voltios.
Luego, para calcular la corriente que fluye a través del elemento resistivo, basta con utilizar la fórmula ya familiar, sustituyendo los valores reales: I = 12/10 .
El resultado es un valor calculado de 1.2 A (amperios), la corriente que fluye a través de la resistencia. Entonces, utilizando la fórmula tradicional para una parte de un circuito eléctrico, se abren las posibilidades para calcular cualquiera de los tres parámetros.
De este modo, siempre es posible elegir la tensión de funcionamiento requerida, el amperaje deseado y el elemento resistivo óptimo.
Al aplicar la ley de Ohm a una sección del circuito, se supone que el valor resistivo de la fuente de energía se excluye de los cálculos. Este cálculo factorial difiere del cálculo aplicable a la cadena completa. En el diagrama: A - la inclusión del amperímetro; V - encender el voltímetroPor cierto, el conductor mismo actúa como un elemento resistivo en la sección del circuito. El cable (aluminio o cobre) no es un conductor ideal y tiene cierta resistencia.
En consecuencia, de nuevo usando la ley de Ohm, se permite seleccionar con precisión la sección transversal del conductor requerida, dependiendo del material del núcleo.
Nuestro sitio tiene instrucciones detalladas para calcular la sección transversal del cable para la alimentación y la corriente.
Opción de cálculo para la cadena completa.
Un circuito completo ya es una trama (parcelas), así como una fuente de EMF. Es decir, de hecho, la resistencia interna de la fuente de EMF se agrega al componente resistivo existente de la sección del circuito.
Por lo tanto, es lógico hacer algunos cambios en la fórmula anterior:
I = U / (R + r)
Por supuesto, el valor de la resistencia interna del EMF en la ley de Ohm para un circuito eléctrico completo puede considerarse despreciable, aunque en muchos aspectos este valor de resistencia depende de la estructura de la fuente del EMF.
Sin embargo, al calcular circuitos electrónicos complejos, circuitos eléctricos con múltiples conductores, la presencia de resistencia adicional es un factor importante.
Para cálculos en condiciones de un circuito eléctrico completo, el valor de resistencia de la fuente de EMF siempre se tiene en cuenta. Este valor se suma con la resistencia resistiva del propio circuito eléctrico. En el diagrama: I - flujo de corriente; R - elemento resistivo externo; r - factor resistivo EMF (fuente de energía)Tanto para la sección del circuito como para el circuito completo, se debe tener en cuenta el momento natural: el uso de una corriente constante o variable.
Si los puntos mencionados anteriormente, característicos de la ley de Ohm, se consideraron desde el punto de vista del uso de corriente continua, respectivamente, con corriente alterna, todo parece un poco diferente.
Consideración del efecto de la ley a la variable.
El concepto de "resistencia" a las condiciones de paso de la corriente alterna debe considerarse más como el concepto de "impedancia". Esto se refiere a la combinación de carga resistiva activa (Ra) y la carga formada por la resistencia reactiva (Rr).
Tales fenómenos son causados por los parámetros de los elementos inductivos y las leyes de conmutación aplicadas a un valor de voltaje variable, un valor de corriente sinusoidal.
Tal es el circuito equivalente de un circuito eléctrico de corriente alterna para el cálculo con el uso de formulaciones basadas en los principios de la ley de Ohm: R es el componente resistivo; C - componente capacitivo; L - componente inductivo; EMF es la fuente de energía; Flujo de corriente IEn otras palabras, se produce el efecto de avanzar (desfasar) los valores actuales de los valores de voltaje, que se acompaña de la aparición de potencias activas (resistivas) y reactivas (inductivas o capacitivas).
El cálculo de tales fenómenos se realiza mediante la fórmula:
Z = U / I o Z = R + J * (X L - X C )
donde: Z - impedancia; R - carga activa; X L, X C - carga inductiva y capacitiva; J es el coeficiente.
Inclusión consecutiva y paralela de elementos.
Para los elementos del circuito eléctrico (sección de cadena), el punto característico es una conexión en serie o en paralelo.
En consecuencia, cada tipo de conexión está acompañado por una naturaleza diferente de flujo de corriente y suministro de voltaje. En este sentido, la ley de Ohm también se aplica de manera diferente, dependiendo de la inclusión de los elementos.
Circuito resistivo de elementos en serie.
Para la conexión en serie (un circuito con dos componentes), se usa la redacción:
- I = I 1 = I 2 ;
- U = U 1 + U 2 ;
- R = R 1 + R 2
Esta formulación demuestra claramente que, independientemente del número de componentes resistivos conectados en serie, la corriente que fluye en la sección del circuito no cambia el valor.
La conexión de elementos resistivos en la sección del circuito consistentemente entre sí. Para esta opción, su propia ley de cálculo. En el diagrama: I, I1, I2 - flujo de corriente; R1, R2 - elementos resistivos; U, U1, U2 - tensión aplicadaLa magnitud de la tensión aplicada a los componentes resistivos efectivos del circuito es la suma y totaliza el valor de la fuente EMF.
El voltaje en cada componente individual es: Ux = I * Rx .
La resistencia total debe considerarse como la suma de los valores de todos los componentes resistivos del circuito.
Circuito de elementos resistivos conectados en paralelo.
En el caso de que haya una conexión paralela de componentes resistivos, la siguiente redacción se considera justa con respecto a la ley del físico alemán Ohm:
- I = I 1 + I 2 … ;
- U = U 1 = U 2 … ;
- 1 / R = 1 / R 1 + 1 / R 2 + …
No excluya las opciones para dibujar diagramas esquemáticos tipo "mixto", cuando se usa una conexión en paralelo y en serie.
La conexión de elementos resistivos en la cadena en paralelo entre sí. Para esta opción, aplicar su propia ley de cálculo. En el diagrama: I, I1, I2 - flujo de corriente; R1, R2 - elementos resistivos; U - voltaje sumado; A, B - puntos de entrada / salidaPara tales opciones, el cálculo generalmente se lleva a cabo mediante el cálculo inicial del valor resistivo de la conexión en paralelo. Luego, el valor de la resistencia conectada en serie se agrega al resultado.
Formas integrales y diferenciales de derecho.
Todos los puntos anteriores con cálculos son aplicables a las condiciones cuando, como parte de los circuitos eléctricos, los conductores se utilizan, por así decirlo, de una estructura "homogénea".
Mientras tanto, en la práctica, a menudo es necesario tratar con la construcción de esquemas, donde la estructura de los conductores cambia en diferentes sitios. Por ejemplo, se utilizan cables de una sección más grande o, por el contrario, cables más pequeños, hechos de diferentes materiales.
Para explicar tales diferencias, hay una variación de la llamada "ley diferencial-integral de Ohm". Para un conductor infinitamente pequeño, el nivel de densidad de corriente se calcula según la intensidad y el valor de la conductividad específica.
Bajo la fórmula de cálculo diferencial se toma: J = ό * E
Para el cálculo integral, respectivamente, la formulación: I * R = φ1 - φ2 +
Sin embargo, estos ejemplos están más cerca de la escuela de matemáticas superiores y en realidad no se utilizan en la práctica real de un simple electricista.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Un análisis detallado de la ley de Ohm en el siguiente video ayudará a consolidar finalmente el conocimiento en esta dirección.
Un tipo de lección en video apoya cualitativamente la escritura teórica:
El trabajo de un electricista o la actividad de un ingeniero en electrónica está relacionado inherentemente con los momentos en que uno realmente tiene que observar la ley de George Ohm en acción. Este es un tipo de verdades que todo profesional debería saber.
No se requiere un conocimiento masivo sobre este tema, es suficiente aprender las tres variaciones principales de la redacción para aplicar con éxito en la práctica.
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