専門の電気技師、専門の電子エンジニアは、彼の活動においてオームの法則を回避することはできず、電子回路と電気回路の設定、調整、修理に関連する問題を解決します。
実際、誰もがこの法律を理解する必要があります。日常生活の誰もが電気を扱わなければならないからです。
そして、ドイツの物理学者オームの法律は中等学校のコースによって規定されていますが、実際には、常にタイムリーに研究されているわけではありません。したがって、私たちは資料でそのような人生に関連するトピックを検討し、式を書くためのオプションを扱います。
独立したセクションと完全な電気回路
オームの法則を回路に適用するという観点から電気回路を考えると、2つの可能な計算オプションに注意する必要があります。単一のセクションと完全な回路の場合です。
電気回路の現在の面積の計算
回路の一部は、原則として、追加の内部抵抗を持つものとして、EMFの発生源を除いて回路の一部と見なされます。
したがって、この場合の計算式は単純に見えます。
I = U / R,
ここで、それぞれ:
- 私 -現在の強さ;
- U -印加電圧;
- R -抵抗。
式の解釈は簡単です。回路の特定の部分に沿って流れる電流は、それに加えられる電圧に比例し、抵抗は反比例します。
いわゆるグラフィック「デイジー」。オームの法則に基づいた製剤のバリエーションのすべてのセットが提示されます。ポケット収納に便利なツール:セクター「P」-べき公式セクター「U」-電圧式。セクター「I」-現在の計算式。セクター「R」-抵抗式
したがって、式は、電圧と抵抗の特定の値に対する電気回路の別のセクションを流れる電流の依存性を明確に説明しています。
たとえば、電流を伴う電圧が指定されている場合に回路にはんだ付けする必要がある抵抗パラメータを計算する式を使用すると便利です。
オームの法則と、すべての専門の電気技師、電気技師、電子技師、および電気回路の操作に関与するすべての人が持つ2つの結果。左から右へ:1-現在の検出。 2-抵抗の決定; 3-電圧の決定、ここでI-電流強度、U-電圧、R-抵抗
上の図は、たとえば、12ボルトの電圧が印加されている10オームの抵抗を流れる電流を特定するのに役立ちます。値を代入すると、-I = 12/10 = 1.2アンペアになります。
同様に、抵抗(電流と電圧が既知の場合)または電圧(電流と電圧が既知の場合)を求める問題が解決されます。
したがって、必要な動作電圧、必要なアンペア数、最適な抵抗素子を選択することが常に可能です。
使用が提案されている式では、電圧源のパラメータを考慮する必要はありません。ただし、たとえばバッテリーを含む回路は、別の式を使用して計算されます。図では:A-電流計が含まれています。 V-電圧計を含みます。
ちなみに、どの回路の接続線も抵抗です。それらが負担しなければならない負荷の大きさは、電圧によって決まります。
したがって、再びオームの法則を使用して、コアの材料に応じて、必要な導体断面積を正確に選択することが可能になります。
電力と電流のケーブル断面の計算に関する詳細な手順については、当社のWebサイトをご覧ください。
完全チェーンの計算オプション
完全なチェーンはすでにサイトであり、EMFのソースでもあります。つまり、実際には、EMFソースの内部抵抗が回路セクションの既存の抵抗コンポーネントに追加されます。
したがって、上記の式に対するいくつかの変更は論理的です。
I = U /(R + r)
もちろん、完全な電気回路のオームの法則におけるEMFの内部抵抗の値は無視できると見なすことができますが、多くの点でこの抵抗の値はEMFの発生源の構造に依存します。
ただし、複雑な電子回路、多数の導体を含む電気回路を計算する場合、追加の抵抗の存在が重要な要素になります。
本格的な電気回路での計算では、EMFソースの抵抗値が常に考慮されます。この値は、電気回路自体の抵抗に追加されます。図では:I-電流の流れ。 Rは外部の抵抗要素です。 rは、EMF(エネルギー源)の抵抗係数です。
回路セクションと完全な回路の両方で、自然モーメント(定電流または可変電流の使用)を考慮する必要があります。
オームの法則の特徴である上記の点が直流を使用する観点から考慮された場合、交流ではすべてが少し異なって見えます。
変数に対する法則の考察
交流の通過条件に対する「抵抗」の概念は、「インピーダンス」の概念としてより考慮されるべきです。これは、アクティブな抵抗性負荷(Ra)と無効抵抗(Rr)によって形成される負荷の組み合わせです。
このような現象は、誘導性要素のパラメーターと、可変電圧値(正弦波電流値)に適用されるスイッチングの法則によって引き起こされます。
これは、オームの法則の原理に基づく定式化を使用して計算するための交流電気回路の等価回路のようです。R-抵抗成分。 Cは容量成分です。 Lは誘導成分です。 EMFはエネルギー源です。電流の流れ
言い換えると、電圧値から電流値を進める(遅らせる)効果があり、これにはアクティブ(抵抗)容量とリアクティブ(誘導または容量)容量の出現が伴います。
このような現象の計算は、次の式を使用して実行されます。
Z = U / I または Z = R + J *(XL - バツC)
どこ: Z -インピーダンス; R -アクティブロード; バツL , バツC -誘導性および容量性負荷; J -係数。
要素の直列および並列接続
電気回路の要素(回路セクション)の場合、特性モーメントは直列または並列接続です。
したがって、各タイプの接続には、電流の流れと電圧供給の性質が異なります。これに関して、オームの法則は、要素を含めるオプションに応じて、さまざまな方法で適用されます。
抵抗回路
シリアル接続(2つのコンポーネントを持つ回路のセクション)に関しては、次の式が使用されます。
- 私=私1 =私2 ;
- U = U1 + U2 ;
- R = R1 + R2
この定式化は、直列に接続された抵抗コンポーネントの数に関係なく、回路を流れる電流が変化しないことを明確に示しています。
互いに直列に接続された回路部分の抵抗素子の接続。このオプションには、独自の計算法が適用されます。図では、I、I1、I2-電流の流れ。 R1、R2-抵抗要素; U、U1、U2-印加電圧
回路のアクティブな抵抗性コンポーネントに印加される電圧の大きさは、EMFソースの合計値の合計です。
この場合、個々のコンポーネントの電圧は次のようになります。 Ux = I * Rx.
総抵抗は、回路のすべての抵抗コンポーネントの定格の合計と見なす必要があります。
並列接続された抵抗素子の回路
抵抗成分の並列接続がある場合、次の式はドイツの物理学者オームの法則に関して公平であると見なされます。
- 私=私1 +私2 … ;
- U = U1 = U2 … ;
- 1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 + …
パラレル接続とシリアル接続を使用するときに「混合」タイプの回路セクションをコンパイルするオプションは除外されません。
回路内の抵抗要素の並列接続。このオプションには、独自の計算法が適用されます。図では、I、I1、I2-電流の流れ。 R1、R2-抵抗要素; Uは合計電圧です。 A、B-入口/出口ポイント
このようなオプションの場合、計算は通常、並列接続の抵抗率の初期計算によって実行されます。次に、直列に接続された抵抗の値が結果に追加されます。
積分法と微分法
計算に関する上記のすべてのポイントは、「均質な」構造の導体が電気回路で使用されている場合の条件に適用できます。
一方、実際には、導体の構造が異なる領域で変化する回路の構築に対処しなければならないことがよくあります。例えば、より大きな断面のワイヤ、または逆に、異なる材料に基づいて作られたより小さなワイヤが使用されます。
このような違いを説明するために、いわゆる「オームの微分積分法則」のバリエーションがあります。無限に小さい導体の場合、電流密度レベルは強度と導電率に応じて計算されます。
微分計算では、次の式が使用されます。 J =ό* E
積分計算の場合、それぞれ次のようになります。 I * R =φ1-φ2+έ
ただし、これらの例は高等数学の学校にかなり近く、実際の実践では、単純な電気技師は実際には使用されていません。
以下のビデオでオームの法則を詳細に分析すると、この方向で最終的に知識を統合するのに役立ちます。
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電気技師の仕事や電子技術者の活動は、実際にGeorg Ohmの法則を遵守しなければならない瞬間と密接に関連しています。これらはすべての専門家が知っておくべきいくつかの一般的な真実です。
この問題に関する広範な知識は必要ありません。実際に正しく適用するには、3つの主要な表現のバリエーションを学習するだけで十分です。
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