Электрические цепи

Простые примеры использования Закона Ома

Применение Закона Ома становится очевидным на простых электрических цепях, где имеется один источник тока (ЭДС).

Самый простая электрическая цепь — это такая цепь, которая содержит всего лишь два элемента, один из которых источник тока, а другой — резистивная нагрузка. В качестве источника может быть химический аккумулятор или гальваническая батарея. Для наглядности в качестве резистивной нагрузки может быть выбрана электрическая лампа накаливания, но вместо неё можно использовать любой нагревательный элемент, в том числе просто кусок провода.

Давайте посмотрим, как уравнения Закона Ома могут нам помочь анализировать простые схемы.

Рассмотрим схему нашей простейшей электрической цепи:

Простейшая электрическая цепь

В приведённой выше схеме, есть только один источник напряжения (батареи, слева) и только одно сопротивление — резистивная нагрузка (лампы, справа). Для этой схемы достаточно легко применять Закон Ома. Если мы знаем значения любых двух из трёх величин (напряжение, ток и сопротивление) в этой схеме, тогда мы можем использовать Закон Ома для определения третьего.

В этом первом примере мы будем вычислять величину тока (I) в цепи, при заданных значениях напряжения ЭДС источника (E) и сопротивления (R):

Закон Ома. Решение для тока

Чему равна величина тока (I) в этой схеме?

Закон Ома. Формула тока

Во втором примере мы рассчитаем величину сопротивления (R), при заданных значений напряжения (E) и тока (I):

Закон Ома. Формула сопротивления

Чему равна величина сопротивления (R) лампы?

Закон Ома. Формула сопротивления

В последнем примере мы рассчитаем величину напряжения, выдаваемое батареей, для известных значений тока (I) и сопротивление (R):

Закон Ома. Формула напряжения

Какова величина напряжения, которое выдаёт аккумуляторная батарея?

Закон Ома. Формула напряжения

Закон Ома очень простой и полезный инструмент для анализа электрических цепей. Он используется так часто при изучении электротехники и электроники, что должен быть хорошо отложен в памяти каждого серьёзного студента. При работе в качестве электротехнического персонала (электромонтёром), применение Закона Ома доводится до автоматизма, потому как очень часто используется.

Для тех, кто плохо знаком с алгеброй, есть хороший способ запомнить вариации применения Закона Ома. Для этого достаточно изобразить треугольник на листке бумаги, который будет разбит на три части. Вершина треугольника — это E, правый угол — это R, а левый угол — это I.

Для удобства полезно запомнить эту картинку:

Треугольник Закона Ома

Если вы знаете E и I, и желаете определить чему равно R, тогда нужно зачеркнуть на картинке неизвестное R, и наглядно будет видно, что нужно сделать:

Сопротивление через треугольник Закона Ома

Если вам известны E и R, и вы желаете отыскать значение тока I, тогда выполняем подобное действие, но зачёркиваем неизвестное I. В итоге наглядно видим, что для отыскания I нужно напряжение делить на сопротивление R:

Сила тока через треугольник Закона Ома

Если вы знаете I и R, и желаете определить Е, тогда зачеркните E и посмотрите, что получилось. Вам нужно умножить величину тока I, протекающего в электрической цепи (ветви), на величину сопротивления участка цепи. В итоге вы получите значение падения напряжения E на этом участке:

Напряжение через треугольник Закона Ома

В конце концов, вы придёте к тому, что знание алгебры необходимо для глубокого изучения электротехники и электроники. Приведённый выше способ позволит вам легко выполнять свои первые расчёты электрических цепей. Если же вы знакомы с алгеброй, то вам достаточно помнить формулировку Закона Ома с тем, чтобы составить необходимую пропорцию и из неё получить все остальные формулы для нахождения неизвестных величин.

Дата: 24.06.2015

© Valentin Grigoryev (Валентин Григорьев)



Возможно Вам будут интересны следующие статьи из этого раздела:

Если Вы не нашли ничего интересного в этом разделе, тогда Вам следует воспользоваться левым вертикальным меню, чтобы попасть в интересующий Вас раздел сайта.