Định luật Ohm là gì?

Định luật Ohm là gì?

Định luật Ohm là một công thức được sử dụng để tính toán mối quan hệ giữa điện áp, dòng điện và điện trở trong mạch điện.

Đối với sinh viên ngành điện tử, Định luật Ohm (E = IR) về cơ bản quan trọng như phương trình Tương đối của Einstein (E = mc²) đối với các nhà vật lý.

Công thức tính: E = I x R

Khi đánh vần, nó có nghĩa là điện áp = điện trở x dòng điện, hoặc volts = amps x ohms hoặc V = A x.

Được đặt tên theo nhà vật lý người Đức Georg Ohm (1789-1854), Luật Ohm đề cập đến các đại lượng quan trọng trong công việc trong các mạch:

Nếu hai trong số các giá trị này được biết đến, các kỹ thuật viên có thể cấu hình lại Định luật Ohm để tính toán giá trị thứ ba. Chỉ cần sửa đổi kim tự tháp như sau:

Nếu bạn biết điện áp (E) và dòng điện (I) và muốn biết điện trở (R), hãy loại bỏ R trong kim tự tháp và tính phương trình còn lại (xem hình chóp đầu tiên, hoặc xa bên trái, hình chóp bên trên)

Hiệu suất năng lượng

Lưu ý: Không thể đo điện trở trong mạch vận hành, vì vậy Định luật Ohm đặc biệt hữu ích khi cần tính toán. Thay vì tắt mạch để đo điện trở, kỹ thuật viên có thể xác định R bằng cách sử dụng biến thể trên của Định luật Ohm.

Bây giờ, nếu bạn biết điện áp (E) và điện trở (R) và muốn biết dòng điện (I), hãy loại bỏ I và tính hai ký hiệu còn lại (xem hình chóp giữa ở trên).

Và nếu bạn biết dòng điện (I) và điện trở (R) và muốn biết điện áp (E), hãy nhân các nửa dưới của kim tự tháp (xem hình thứ ba, hoặc ngoài cùng bên phải, hình chóp bên trên).

Hãy thử một vài tính toán mẫu dựa trên mạch nối tiếp đơn giản, chỉ bao gồm một nguồn điện áp (pin) và điện trở (ánh sáng). Hai giá trị được biết đến trong mỗi ví dụ. Sử dụng định luật Ohm để tính toán thứ ba.

Ví dụ 1: Điện áp (E) và điện trở (R) đã biết.

Dòng điện trong mạch là gì?

I = E / R = 12V / 6Ω = 2A

Ví dụ 2: Điện áp (E) và dòng điện (I) đã biết.

Điện trở được tạo ra bởi đèn là gì?

R = E / I = 24 V / 6A = 4Ω

Ví dụ 3: Dòng điện (I) và Điện trở(R) được biết đến. Điện áp là gì?

Điện áp trong mạch là gì?

E = I x R = (5A) (8Ω) = 40 V

Khi Ohm công bố công thức của mình vào năm 1827, phát hiện chính của ông là lượng dòng điện chạy qua một dây dẫn tỷ lệ thuận với điện áp đặt vào nó. Nói cách khác, một volt áp suất là cần thiết để đẩy một amp dòng điện qua một ohm điện trở.

Những gì để xác nhận bằng cách sử dụng Luật Ohm

Định luật Ohm có thể được sử dụng để xác nhận các giá trị tĩnh của các linh kiện trong mạch, cường độ dòng điện, nguồn cung cấp điện áp và giảm điện áp. Ví dụ, nếu một dụng cụ thử nghiệm phát hiện phép đo dòng điện cao hơn bình thường, điều đó có thể có nghĩa là điện trở giảm hoặc điện áp tăng, gây ra tình trạng điện áp cao. Điều này có thể chỉ ra trong mạch có vấn đề.

Trong các mạch điện một chiều (dc), việc đo dòng điện thấp hơn bình thường có thể có nghĩa là điện áp đã giảm hoặc điện trở mạch tăng. Nguyên nhân có thể làm tăng điện trở là kết nối kém hoặc lỏng lẻo, ăn mòn và / hoặc các thành phần bị hư hỏng.

Tải trong một mạch vẽ trên dòng điện. Tải có thể là bất kỳ loại thành phần nào: thiết bị điện nhỏ, máy tính, thiết bị gia dụng hoặc động cơ lớn. Hầu hết các thành phần này (tải) có một bảng tên hoặc nhãn dán thông tin kèm theo. Những bảng tên này cung cấp chứng nhận an toàn và nhiều số tham chiếu.

Kỹ thuật viên tham khảo bảng tên trên các thành phần để tìm hiểu điện áp tiêu chuẩn và giá trị dòng điện. Trong quá trình kiểm tra, nếu các kỹ thuật viên thấy rằng đồng hồ vạn năng hoặc ampe kìm của họ không đo giá trị nào đó, họ có thể sử dụng Định luật Ohm để tính toán và xác định vấn đề nằm ở đâu.

Khoa học cơ bản về mạch điện

Mạch, giống như tất cả các vật chất, được làm bằng các nguyên tử. Nguyên tử bao gồm các hạt hạ nguyên tử:

• Proton (có điện tích dương)
• Neutron (không tính phí)
• Electron (tích điện âm)

Các nguyên tử vẫn bị ràng buộc với nhau bởi lực hút giữa hạt nhân và electron của lớp nguyên tử ở lớp vỏ ngoài của nó. Khi bị ảnh hưởng bởi điện áp , các nguyên tử trong mạch bắt đầu cải tổ và các thành phần của chúng phát huy tiềm năng thu hút được gọi là sự khác biệt tiềm năng. Các electron bị thu hút lẫn nhau di chuyển về phía các proton, tạo ra dòng điện tử ( dòng điện ). Bất kỳ vật liệu trong mạch hạn chế dòng chảy này được coi là điện trở .

Tham khảo: Nguyên tắc vạn năng kỹ thuật số của Glen A. Mazur, Nhà xuất bản kỹ thuật Hoa Kỳ.