Ohms Law for Dummies: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Γεια! Μην είσαι τόσο σκληρός με τον εαυτό σου!

Δεν είσαι χαζός! Η ηλεκτρική ενέργεια είναι μια εξαιρετικά δύσκολη έννοια, γι 'αυτό σήμερα θα μάθετε από εμένα (A Dummy) πώς έμαθα τα βασικά του ηλεκτρισμού. Θα κόψω όλη την περίσσεια και θα σας αφήσω με τα απλοποιημένα βασικά.

Σήμερα πρόκειται να καλύψω μόνο μια σύντομη εισαγωγή στον ηλεκτρισμό, θα καλύψουμε

1. Τι είναι η ηλεκτρική ενέργεια;
2. Τάση ρεύματος αντίσταση και ισχύς
3. Η αλγεβρική σχέση μεταξύ τους Ohms Law
4. Και η αγαπημένη μου μέθοδος επίλυσης προβλημάτων κυκλώματος!

Γιατί να με ακούσεις; Είμαι ηλεκτρολόγος για 6 χρόνια και κάθισα κάποτε στο σημείο σας! Wantedθελα να καταλάβω τον ηλεκτρισμό, αλλά οι άνθρωποι συνέχιζαν να χρησιμοποιούν μεγάλους όρους και ξένες έννοιες που περνούσαν πάνω από το κεφάλι μου! Σήμερα λοιπόν θα σας διδάξω αυτό που θα ήθελα να μου έμαθε κάποιος όταν μόλις ξεκινούσα. Τα βασικά, αλλά.. βασικά

Βήμα 1: Τι είναι η ηλεκτρική ενέργεια;

Ο ηλεκτρισμός είναι η κίνηση των ηλεκτρονίων. Αυτό είναι. Αρκετά απλό σωστά;

Χωρίς να εμβαθύνουμε πολύ, τα πάντα σε ολόκληρο το σύμπαν είναι φτιαγμένα από άτομα. Στον πυρήνα του ατόμου έχετε πρωτόνια και νετρόνια, και σε ένα σύννεφο γύρω τους υπάρχουν ηλεκτρόνια!

Εδώ είναι το πράγμα. Τα ηλεκτρόνια δεν αρέσουν το ένα το άλλο. Τα ηλεκτρόνια έχουν αρνητικό φορτίο και όταν τα συνδυάζετε τείνουν να απομακρύνονται μεταξύ τους!

Αλλά, τα ηλεκτρόνια αγαπούν τα πρωτόνια! Τα πρωτόνια έχουν θετικό + φορτίο, αλλά δεν μπορούν να κινηθούν όσο πιο εύκολα μπορούν τα ηλεκτρόνια. Έτσι, αν τοποθετήσετε ένα ηλεκτρόνιο και ένα πρωτόνιο, το ηλεκτρόνιο θα κινηθεί προς το πρωτόνιο! Ηλεκτρική ενέργεια!

Θυμάστε το παλιό ρητό; Τα αντίθετα προσελκύουν;

Έτσι, με αυτό εκτός δρόμου, τώρα μπορούμε να φτάσουμε στα δομικά στοιχεία του ηλεκτρισμού (εξαιρετικά απλοποιημένο για το μάθημά μας)

1. Τάση: Ανισορροπία φόρτισης μεταξύ δύο σημείων
2. Ρεύμα: Ποσότητα ηλεκτρονίων που ρέουν πέρα από ένα σημείο
3. Αντίσταση: Αντοχή στη ροή των ηλεκτρονίων
4. Ισχύς: Μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας σε άλλη μορφή

Και πώς τα μετράμε

1. Τάση: Μετράται σε Volts (V)
2. Ρεύμα: Μετράται σε ενισχυτές (Α)
3. Αντίσταση: Μετρήθηκε σε Ohms (Ω)
4. Ισχύς: Μετριέται σε Watts (W)

Και τα σύμβολά τους

1. Τάση: Δίνεται το σύμβολο (E ή V) για ηλεκτροκινητική δύναμη ή τάση
2. Ρεύμα: Δίνεται το σύμβολο (Ι) για την Ένταση ροής
3. Αντίσταση: Δίνεται το σύμβολο (R) για Αντίσταση
4. Ισχύς: Δίνεται το σύμβολο (P) για Ισχύς

Λάβετε υπόψη ότι αυτό είναι απλώς και εισαγωγικό και μπορείτε να πάτε πολύ περισσότερο στην εξήγησή σας και στον ορισμό αυτών των όρων, γιατί να μην το κάνετε απλό;

Πώς συνεργάζονται λοιπόν;

Ο αγαπημένος μου τρόπος για να το εξηγήσω αυτό είναι να φανταστώ τον ηλεκτρισμό ως μια δεξαμενή νερού που περνάει μέσα από έναν εύκαμπτο σωλήνα. Η δύναμη που πιέζει προς τα κάτω το νερό ή η πίεση είναι Τάση. Λόγω αυτής της πίεσης, το νερό πρόκειται να ρέει, η ποσότητα του νερού που ρέει είναι Amperage. Αλλά σε ένα σημείο του εύκαμπτου σωλήνα, υπάρχει μια συστροφή! Λιγότερο νερό μπορεί να ρέει εδώ, προκαλώντας αντίσταση. Τώρα φανταστείτε ότι ψεκάζετε το νερό σε έναν τροχό νερού, προκαλώντας το να γυρίζει, Ισχύς!

Τώρα που γνωρίζετε την ορολογία, μπορούμε να μπούμε σε μαθηματικές σχέσεις

Βήμα 2: Νόμος Ohms

Ο νόμος του Ohms περιγράφει πώς η τάση, το ρεύμα και η αντίσταση σχετίζονται αλγεβρικά, δηλώνοντας

Τάση (E) = Ρεύμα (I) πολλαπλασιασμένο με αντίσταση (R)

E = IR

ή μπορείτε να το ξαναγράψετε με πολλούς τρόπους

I = E/R R = E/I

Ας κάνουμε λοιπόν ένα παράδειγμα: Έχουμε ένα κύκλωμα που αποτελείται από μια μπαταρία 12v και μια αντίσταση 2 Ohms. Εάν το συνδέσουμε στην εξίσωση μας θα πρέπει να μοιάζει με αυτό: 12v = I (2Ω). Διαχωρίστε 12v/2Ω και I = 6. Θα κυλήσουν 6 Amps!

Τώρα ας το δοκιμάσουμε ξανά, Αυτή τη φορά χρησιμοποιείτε την ίδια μπαταρία 12v, αλλά αυτή τη φορά δεν γνωρίζετε την αντίσταση! Χρησιμοποιώντας ένα αμπερόμετρο, μετράτε μια ροή 1 amp, πόση είναι η αντίσταση; Συνδέστε το στην εξίσωση μας: R = 12v/1A και παίρνουμε R = 12Ω!

Το τελευταίο, αυτή τη φορά συνδέσαμε ένα κύκλωμα σε μια μπαταρία άγνωστης τάσης (Ποτέ μην το κάνετε παρεμπιπτόντως) Ξέρετε ότι η αντίσταση είναι 6Ω και μετράτε τη ροή ως 2 Amps. Συνδέστε το στην εξίσωση E = 2a*6Ω και παίρνουμε 12v! Είναι αρκετά απλό έτσι;

Τώρα εδώ είναι ένα διασκεδαστικό μικρό κόλπο Σχεδιάστε έναν κύκλο και σχεδιάστε μια γραμμή οριζόντια στη μέση. Αφήστε το πάνω μισό μόνο του και τραβήξτε μια γραμμή κάθετα ανάμεσα στο κάτω μισό. Θα πρέπει να έχετε το χειρότερο σημάδι ειρήνης που έχετε σχεδιάσει ποτέ! Ωστόσο, αυτό είναι χρήσιμο, πιστέψτε με! Στο επάνω μισό βάλτε ένα Ε, στο κάτω αριστερό τέταρτο ένα Ι και στο δεξί τέταρτο ένα R. Τώρα, ανάλογα με την τιμή που χρειάζεστε, τοποθετήστε τον αντίχειρά σας πάνω από το σύμβολο και θα λάβετε την απάντησή σας! Για παράδειγμα, χρειάζεστε τάση; Καλύψτε το Ε και μένετε με I πολλαπλασιάζω με R! Χρειάζεστε Αντίσταση; Καλύψτε το R και σας μένει ένα E/I!

Αρκετά δροσερό ε;

Τώρα ας προσθέσουμε δύναμη στην εξίσωση!

Βήμα 3: Ο τύπος ισχύος

Ο τύπος ισχύος είναι τόσο απλός όσο ο νόμος του Ωμ

Η ισχύς (P) είναι ίση με το ρεύμα (I) πολλαπλασιασμένο με τάση (E)

ή P = IE, μπορούμε να το ξαναγράψουμε όπως ακριβώς κάναμε με το νόμο των ωμ!

I = P/E και E = P/I

Ας κάνουμε ένα παράδειγμα!

Ένα κύκλωμα έχει μπαταρία 12v και ροή ρεύματος 2 Amps. Συνδέοντας αυτό στον τύπο ισχύος μας P = (2A) (12v) και παίρνουμε 24 Watt! Ουάου! Μοιάζει περισσότερο η ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα από το κύκλωμά μας!

και ένα άλλο παράδειγμα είναι η χρήση της ίδιας μπαταρίας 12v σε ένα κύκλωμα, χρησιμοποιούμε ένα βατόμετρο και μετράμε 48 watt! Πόσο ρεύμα ρέει; Συνδέοντας ό, τι γνωρίζουμε στη φόρμουλα ισχύος μας, παίρνουμε (48W) = I (12v), δίνοντάς μας 4 Amps ρεύματος!

Και τελευταίο αλλά όχι λιγότερο σημαντικό ας πούμε σε ένα κύκλωμα με άγνωστη τάση, μετράτε 240 Watt και ροή ρεύματος 1 amp, ποια είναι η εφαρμοζόμενη τάση; Συνδέοντας το παίρνουμε E = (240w)/(1A), δίνοντάς μας 240 Volt! Ωχ!

Επίσης, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι μπορείτε να το συνδέσετε στον κύκλο που σχεδιάσαμε την προηγούμενη φορά, απλώς αντικαταστήστε το E για το P και το R για το E

Αλλά τώρα ας φτάσουμε στην αγαπημένη μου μέθοδο του νόμου των ωμ!

Βήμα 4: PEIR

Το PEIR θα λύσει όλα σας τα προβλήματα! Κατά τη γνώμη μου είναι η καλύτερη μέθοδος, ωστόσο οι περισσότεροι άνθρωποι δεν έχουν χρησιμοποιήσει ποτέ το PEIR

Καταγράψτε πρώτα το PEIR κατακόρυφα

P (Ισχύς)

E (Τάση)

Εγώ (τρέχον)

R (αντίσταση)

Και συμπληρώστε τις τιμές που γνωρίζετε, ας πούμε ότι έχουμε 120v με αντίσταση 60Ω, συνδέστε το!

P =?

Ε = 120v

Εγώ =?

R = 60Ω

Τώρα για να ανέβουμε με PEIR πολλαπλασιάζουμε και για να κατεβούμε, διαιρούμε. Ας ξεκινήσουμε λοιπόν από την αντίσταση και ανεβούμε. 60Ω πολλαπλασιασμένο με άγνωστο αριθμό θα μας δώσει 120v. 120v = 60Ω*I, συνεπώς παίρνουμε 2 Amps! Το συνδέουμε λοιπόν!

P =? E = 120v

Ι = 2Α

R = 60Ω

Τώρα ας πάρουμε Power! Θυμηθείτε ότι το ανέβασμα σημαίνει ότι πολλαπλασιάζετε και το κατέβασμα σημαίνει διαίρεση, οπότε τα 120v πολλαπλασιασμένα με 2 Amps θα μας δώσουν την ισχύ μας, 240 Watt!

Ρ = 240W

Ε = 120v

Ι = 2Α

R = 60Ω

Και αυτό είναι!

Βήμα 5: Επόμενο μάθημα;

Και έτσι μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το Ohms Law για να λύσετε προβλήματα!

Δεν ήταν καθόλου δύσκολο έτσι; Μόλις κάνατε τα πρώτα σας βήματα στον κόσμο της ηλεκτρικής ενέργειας! Συγχαρητήρια!

Ωστόσο, μην σταματήσετε εδώ! Υπάρχουν πολλά περισσότερα για να μάθετε, προτείνω να ξεκινήσετε με το διδακτικό χρήστη του RANDOFO για ηλεκτρονικά

Και ίσως αν βρω λίγο περισσότερο χρόνο να κάνω άλλο μάθημα για εσάς!

Ενημερώστε με αν θέλετε ένα άλλο μάθημα! Επόμενη σειρά Vs παράλληλη;