Ohms Law for Dummies: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Ei! No siguis tan dur amb tu mateix!

No ets ximple! L’electricitat és un concepte extremadament difícil d’entendre, per la qual cosa avui aprendràs de mi (Un maniquí) com he après els fonaments de l’electricitat. Eliminaré tot l’excés i us deixo només els fonaments simplificats.

Avui tractaré només una breu introducció a l'electricitat, que cobrirem

1. Què és l’electricitat?
2. Resistència i potència del corrent de tensió
3. La relació algebraica entre si Llei d'Ohms
4. I el meu mètode preferit per resoldre problemes de circuits.

Per què m’escoltes? Fa 6 anys que sóc electricista i una vegada em vaig asseure al vostre lloc. Volia entendre l’electricitat, però la gent seguia fent servir grans termes i conceptes estranys que em passaven pel cap. Avui, doncs, us ensenyaré el que desitjaria que algú m’ensenyés quan començava. El bàsic, però … bàsic-er

Pas 1: Què és l’electricitat?

L’electricitat és el moviment dels electrons. Això és. És prou senzill, oi?

Sense aprofundir massa, tot l’univers sencer està format per àtoms. Al nucli de l’àtom tens protons i neutrons, i en un núvol al seu voltant hi ha electrons!

Aquí hi ha la cosa. Els electrons no s’agraden. Els electrons tenen una càrrega negativa i, quan els ajunteu, tendeixen a apartar-se mútuament.

Però als electrons els encanten els protons. Els protons tenen una càrrega + positiva, però no es poden moure tan fàcilment com poden els electrons. Així que si poseu un electró i un protó junts, l’electró es mourà cap al protó. Electricitat!

Recordeu el vell refrany? Els extrems s'atrauen?

Així que, amb això fora del camí, ara podem arribar als blocs bàsics de l’electricitat (extremadament simplificat per a la nostra lliçó)

1. Voltatge: un desequilibri de càrrega entre dos punts
2. Corrent: quantitat d’electrons que flueixen més enllà d’un punt
3. Resistència: resistència al flux d'electrons
4. Potència: transferència d’energia elèctrica a una altra forma

I com els mesurem

1. Voltatge: mesurat en volts (V)
2. Corrent: mesurat en amperes (A)
3. Resistència: mesurada en ohms (Ω)
4. Potència: mesurada en watts (W)

I els seus símbols

1. Voltatge: donat el símbol (E o V) de la força electromotriu o de voltatge
2. Corrent: donat el símbol (I) de la intensitat de flux
3. Resistència: donat el símbol (R) de Resistència
4. Potència: donat el símbol (P) de Potència

Tingueu en compte que això és just i introductori i que podeu aprofundir molt més en la vostra explicació i definició d’aquests termes, però, per què no és senzill?

Llavors, com funcionen junts?

La meva manera preferida d’explicar-ho és imaginar l’electricitat com un dipòsit d’aigua que travessa una mànega. La força que prem a l’aigua o la pressió és Voltatge. A causa d'aquesta pressió, l'aigua va a fluir, la quantitat d'aigua que flueix és l'amperatge. Però en un moment de la mànega, hi ha una torçada. Aquí pot fluir menys aigua, causant resistència. Ara imagineu-vos que ruixeu l’aigua a una roda hidràulica, fent que giri, Power!

Ara que ja coneixeu la terminologia, podem entrar en relacions matemàtiques

Pas 2: Llei d'Ohms

La llei d’Ohms descriu com es relacionen algebraicament el voltatge, el corrent i la resistència

Voltatge (E) = Corrent (I) multiplicat per Resistència (R)

E = IR

o podeu reescriure-ho de moltes maneres

I = E / R R = E / I

Donem-ne un exemple: tenim un circuit format per una bateria de 12v i una resistència de 2 ohms. Si ho connectem a la nostra equació, hauria de ser així: 12v = I (2Ω). Dividiu 12v / 2Ω i I = 6. Fluxiran 6 amperes.

Ara ho tornem a provar, aquesta vegada utilitzeu la mateixa bateria de 12v, però aquesta vegada no coneixeu la resistència. Mitjançant un amperímetre, mesureu un cabal d’1 amp. Quina és la resistència? Connecteu-lo a la nostra equació: R = 12v / 1A i obtenim R = 12Ω.

L'últim, aquesta vegada hem connectat un circuit a una bateria de tensió desconeguda (per cert, no ho feu mai). Ja sabeu que la resistència és de 6 Ω i mesureu el cabal com a 2 amperes. Connecteu-lo a la nostra equació E = 2a * 6Ω i obtenim 12v. Això és prou senzill, oi?

Ara hi ha un petit truc divertit. Dibuixa un cercle i dibuixa una línia horitzontalment al centre. Deixeu la meitat superior sola i traqueu una línia verticalment entre la meitat inferior. Hauríeu de tenir el pitjor senyal de pau que heu dibuixat mai. Tot i això, és útil, confieu en mi! A la meitat superior, poseu una E, a la part inferior esquerra poseu una I, i a la part dreta, poseu una R. Ara, segons el valor que necessiteu, col·loqueu el polze sobre el símbol i obtindreu la vostra resposta. Per exemple, necessiteu tensió? Cobriu l'E i us quedareu amb I multiplicat per R! Necessiteu resistència? Cobriu la R i us quedareu un E / I.

Bastant genial eh?

Ara, afegim potència a l'equació.

Pas 3: la fórmula del poder

La fórmula de potència és tan senzilla com la llei d’ohms

La potència (P) és igual al corrent (I) multiplicat per la tensió (E)

o P = IE, podem reescriure això tal com vam fer amb la llei d'ohms.

I = P / E i E = P / I

Fem algun exemple!

Un circuit té una bateria de 12v i un flux de corrent de 2 amperes. Connectant això a la nostra fórmula de potència P = (2A) (12v) i obtindrem 24 watts. Vaja! La majoria de la potència es converteix en calor del nostre circuit.

i un altre exemple és utilitzar la mateixa bateria de 12v en un circuit, fem servir un wattímetre i mesurem 48 watts. Quanta corrent flueix? Connectant el que sabem a la nostra fórmula de potència, obtenim (48W) = I (12v), donant-nos 4 amperes de corrent.

i per últim, però no menys important, diguem en un circuit amb tensió desconeguda: mesureu 240 watts i un flux de corrent d’1 amper, quina és la tensió aplicada? Connectant-lo, obtenim E = (240w) / (1A), donant-nos 240 volts. Ai!

També és important tenir en compte que podeu connectar-ho al cercle que vam dibuixar l'última vegada, només heu de substituir E per P i R per E

Però ara anem al meu mètode favorit de llei d’ohms.

Pas 4: PEIR

PEIR solucionarà tots els vostres problemes. Al meu entendre, és el millor mètode, però la majoria de la gent mai no ha utilitzat PEIR

Primer escriviu PEIR verticalment

P (Potència)

E (tensió)

I (Actual)

R (resistència)

I empleneu els valors que coneixeu, diguem que tenim un 120v amb una resistència de 60Ω. Connecteu-lo.

P =?

E = 120v

Jo =?

R = 60Ω

Ara per pujar amb PEIR multipliquem i per baixar, dividim. Comencem doncs de la resistència i pugem. 60Ω multiplicat per un nombre desconegut ens donarà 120v. 120v = 60Ω * I, per tant, obtenim 2 amperes. Així que ho connectem!

P =? E = 120v

I = 2A

R = 60Ω

Ara obtindrem Power! Recordeu que pujar significa multiplicar-vos i baixar significa dividir, de manera que 120v multiplicats per 2 amperis ens haurien de donar la nostra potència, 240 watts.

P = 240W

E = 120v

I = 2A

R = 60Ω

I ja està!

Pas 5: següent lliçó?

I així és com podeu utilitzar la llei d’Ohms per resoldre problemes.

No va ser gens difícil, oi? Acabes de fer els teus primers passos cap al món de l’electricitat! Felicitats!

Tot i això, no us atureu aquí. Hi ha molt més a aprendre, us recomano començar per l'usuari instructiu de RANDOFO que es pugui instruir en electrònica

I potser si puc trobar una mica més de temps et faré una altra lliçó!

Avisa’m si vols una altra lliçó! Puja la propera Sèrie V paral·lela?