Ohmov zakon za lutke: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Hej! Ne budi tako strog prema sebi!

Nisi glup! Električna energija je izuzetno težak koncept za razumijevanje, zbog čega ćete danas učiti od mene (lutka), kako sam naučio osnove električne energije. Loše ću izrezati sav višak i ostaviti vam samo pojednostavljene osnove.

Danas ću se pozabaviti samo kratkim uvodom o električnoj energiji

1. Šta je električna energija?
2. Otpor i snaga naponske struje
3. Algebarski odnos jedan prema drugom Ohmov zakon
4. I moja omiljena metoda rješavanja problema sa krugovima!

Zašto bi me slušao? Bio sam električar 6 godina i jednom sam sjedio na vašem mjestu! Htio sam razumjeti električnu energiju, ali ljudi su nastavili koristiti velike pojmove i strane koncepte koji su mi prešli preko glave! Zato ću vas danas naučiti onome što bih volio da me neko nauči kad sam tek počinjao. Osnove, ali..osnovno

Korak 1: Šta je električna energija?

Električna energija je kretanje elektrona. To je to. Dovoljno jednostavno zar ne?

Ne zalazeći previše duboko, sve u čitavom svemiru je sačinjeno od atoma. U jezgri atoma imate protone i neutrone, a u oblaku oko njih su elektroni!

Evo u čemu je stvar. Elektroni se ne vole. Elektroni imaju negativan naboj, a kad ih spojite, oni se međusobno guraju!

Ali, elektroni vole protone! Protoni imaju pozitivan + naboj, ali se ne mogu kretati tako lako kao što to mogu elektroni. Dakle, ako spojite elektron i proton, elektron će se pomaknuti prema protonu! Struja!

Sjećate li se stare izreke? Suprotnosti se privlače?

Dakle, s tim s puta, sada možemo doći do gradivnih blokova električne energije (izuzetno pojednostavljeno za našu lekciju)

1. Napon: Neravnoteža naboja između dvije točke
2. Struja: Količina elektrona koji protiče pored tačke
3. Otpor: Otpor protoku elektrona
4. Snaga: Prijenos električne energije u drugi oblik

I kako ih mjerimo

1. Napon: Mjereno u voltima (V)
2. Struja: Mjereno u amperima (A)
3. Otpor: mjereno u ohmima (Ω)
4. Snaga: Mjereno u vatima (W)

I njihovi simboli

1. Napon: S obzirom na simbol (E ili V) za elektromotornu silu ili volte
2. Struja: S obzirom na simbol (I) za Intenzitet protoka
3. Otpor: S obzirom na simbol (R) za otpor
4. Napajanje: S obzirom na simbol (P) za Napajanje

Imajte na umu da je ovo samo uvodno i možete mnogo dublje ući u svoje objašnjenje i definiciju ovih pojmova, međutim, zašto ne jednostavno pojednostaviti?

Pa kako rade zajedno?

Moj omiljeni način da to objasnim je da zamislim električnu energiju kao rezervoar vode koji prolazi kroz crijevo. Sila koja pritiska vodu ili pritisak je napon. Zbog ovog pritiska voda će teći, količina tekuće vode je Amperaža. Ali u jednom trenutku u crijevu postoji lom! Ovdje može protjecati manje vode, uzrokujući otpor. Sada zamislite da prskate vodu na vodeni kotač, uzrokujući da se ona vrti, Power!

Sada kada znate terminologiju, možemo ući u matematičke odnose

Korak 2: Ohmov zakon

Ohmov zakon opisuje kako se napon, struja i otpor algebarski povezuju, navodeći

Napon (E) = struja (I) pomnožena sa otporom (R)

E = IR

ili ga možete prepisati na mnogo načina

I = E/R R = E/I

Hajde da napravimo primjer: Imamo kolo koje se sastoji od baterije od 12 V i otpornika od 2 Ohma. Ako ovo uključimo u našu jednadžbu, to bi trebalo izgledati ovako: 12v = I (2Ω). Podijelite 12v/2Ω i I = 6. 6 Ampera će teći!

Pokušajmo sada, ovaj put koristite istu 12V bateriju, ali ovaj put ne znate otpor! Pomoću ampermetra mjerite protok od 1 amp, koliki je otpor? Uključite ga u našu jednadžbu: R = 12v/1A i dobićemo R = 12Ω!

Posljednji put, ovaj put smo uključili krug u bateriju nepoznatog napona (usput to nikada nemojte raditi) Znate da je otpor 6Ω i mjerite protok kao 2 ampera. Uključite ga u našu jednadžbu E = 2a*6Ω i dobit ćemo 12v! To je dovoljno jednostavno, zar ne?

Evo zabavnog malog trika Nacrtajte krug i nacrtajte liniju vodoravno u sredini. Ostavite gornju polovicu na miru i povucite liniju okomito između donje polovice. Trebali biste imati najgori mirovni znak koji ste ikada nacrtali! Međutim, ovo je korisno, vjerujte mi! Na gornju polovicu stavite E, na donju lijevu četvrtinu stavite I, a desnu četvrtinu R. Sada, ovisno o vrijednosti koja vam je potrebna, postavite palac iznad simbola i dobit ćete svoj odgovor! Na primjer, trebate napon? Pokrijte E i ostaje vam I pomnoženo sa R! Trebate otpor? Pokrijte R i ostaje vam E/I!

Prilično kul, ha?

Sada dodajmo snagu jednadžbi!

Korak 3: Formula snage

Formula snage je jednostavna kao i ohmski zakon

Snaga (P) je jednaka struji (I) pomnoženoj s naponom (E)

ili P = IE, ovo možemo prepisati baš kao što smo učinili sa ohmskim zakonom!

I = P/E i E = P/I

Napravimo neki primjer!

Krug ima bateriju od 12 V i protok struje od 2 ampera. Uključivanjem ovoga u formulu snage P = (2A) (12v) dobivamo 24 W! Wow! Najviše kao što se snaga pretvara u toplinu iz našeg kruga!

i drugi primjer je korištenje iste te 12V baterije u kolu, mi koristimo vatmetar i mjerimo 48 vati! Kolika struja teče? Uključivanjem onoga što znamo u našu formulu snage dobivamo (48W) = I (12v), dajući nam 4 ampera struje!

i na kraju, ali ne i najmanje važno, recimo da u krugu s nepoznatim naponom mjerite 240 vata i protok struje od 1 ampera, koliki je primijenjeni napon? Uključivanjem u utičnicu dobivamo E = (240w)/(1A), dajući nam 240 Volti! Ouch!

Također je važno napomenuti da ovo možete uključiti u krug koji smo nacrtali prošli put, samo zamijenite E za P i R za E

No, prijeđimo sada na moju omiljenu metodu ohmskog zakona!

Korak 4: PEIR

PEIR će riješiti sve vaše probleme! Po mom mišljenju to je najbolja metoda, međutim većina ljudi nikada nije koristila PEIR

Prvo upišite PEIR okomito

P (Napajanje)

E (napon)

I (trenutno)

R (otpor)

I popunite vrijednosti koje znate, recimo da imamo 120v sa otporom od 60Ω, uključite ga!

P =?

E = 120v

I =?

R = 60Ω

Sada za uspon s PEIR -om množimo, a za dolje dijelimo. Pa krenimo od otpora i idemo prema gore. 60Ω pomnoženo s nepoznatim brojem dobit će 120V. 120v = 60Ω*I, dakle dobivamo 2 ampera! Pa uključimo to!

P =? E = 120v

I = 2A

R = 60Ω

Sada nabavimo Power! Zapamtite da povećanje znači množenje, a spuštanje znači dijeljenje, pa bi 120v pomnoženo s 2 ampera trebalo dati našu snagu, 240 vati!

P = 240W

E = 120v

I = 2A

R = 60Ω

I to je to!

Korak 5: Sljedeća lekcija?

I tako možete koristiti Ohmov zakon za rješavanje problema!

To uopće nije bilo teško, zar ne? Upravo ste učinili prve korake u svijet električne energije! Čestitam!

Međutim, nemojte stati ovdje! Ima još mnogo toga za naučiti, preporučujem da počnete od instruktora korisnika RANDOFO -a o elektronici

Možda ću, ako nađem još vremena, napraviti još jednu lekciju za vas!

Javite mi ako želite još jednu lekciju! Sledeća serija Vs Parallel?