Закона Ома для участка цепи
В природе существует два основных вида материалов, проводящие ток и непроводящие (диэлектрики). Отличаются эти материалы наличием условий для перемещения в них электрического тока (электронов).
Из токопроводящих материалов (медь, алюминий, графит, и многие другие), делают электрические проводники, в них электроны не связаны и могут свободно перемещаться.
В диэлектриках электроны привязаны к атомам намертво, поэтому ток в них течь не может. Из них делают изоляцию для проводов, детали электроприборов.
Для того чтобы электроны начали перемещаться в проводнике (по участку цепи пошел ток), им нужно создать условия. Для этого в начале участка цепи должен быть избыток электронов, а в конце – недостаток. Для создания таких условий используют источники напряжения – аккумуляторы, батарейки, электростанции.
Формула Закона Ома
В 1827 году Георг Симон Ом открыл закон силы электрического тока. Его именем назвали Закон и единицу измерения величины сопротивления.
Чем толще труба и больше давление воды в водопроводе (с увеличением диаметра трубы уменьшается сопротивление воде) – тем больше потечет воды. Если представить, что вода это электроны (электрический ток), то, чем толще провод и больше напряжение (с увеличением сечения провода уменьшается сопротивление току) – тем больший ток будет протекать по участку цепи.
Сила тока, протекающая по электрической цепи, прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна величине сопротивления цепи.
- где
- I – сила тока, измеряется в амперах и обозначается буквой А;
- U – напряжение, измеряется в вольтах и обозначается буквой В;
- R – сопротивление, измеряется в омах и обозначается Oм.
Если известны напряжение питания U и сопротивление электроприбора R, то с помощью вышеприведенной формулы, воспользовавшись онлайн калькулятором, легко определить силу протекающего по цепи тока I.
С помощью закона Ома рассчитываются электрические параметры электропроводки, нагревательных элементов, всех радиоэлементов современной электронной аппаратуры, будь то компьютер, телевизор или сотовый телефон.
Применение закона Ома на практике
На практике часто приходится определять не силу тока I, а величину сопротивления R. Преобразовав формулу Закона Ома, можно рассчитать величину сопротивления R, зная протекающий ток I и величину напряжения U.
Величину сопротивления может понадобится рассчитать, например, при изготовлении блока нагрузок для проверки блока питания компьютера. На корпусе блока питания компьютера обычно есть табличка, в которой приведен максимальный ток нагрузки по каждому напряжению. Достаточно в поля калькулятора ввести данные величины напряжения и максимальный ток нагрузки и в результате вычисления получим величину сопротивления нагрузки для данного напряжения. Например, для напряжения +5 В при максимальной величине тока 20 А, сопротивление нагрузки составит 0,25 Ом.
Формула Закона Джоуля-Ленца
Величину резистора для изготовления блока нагрузки для блока питания компьютера мы рассчитали, но нужно еще определить какой резистор должен быть мощности? Тут поможет другой закон физики, который, независимо друг от друга открыли одновременно два ученых физика. В 1841 году Джеймс Джоуль, а в 1842 году Эмиль Ленц. Этот закон и назвали в их честь – Закон Джоуля-Ленца.
Потребляемая нагрузкой мощность прямо пропорциональна приложенной величине напряжения и протекающей силе тока.
Другими словами, при изменении величины напряжения и тока будет пропорционально будет изменяться и потребляемая мощность.- где
- P – мощность, измеряется в ваттах и обозначается Вт;
- U – напряжение, измеряется в вольтах и обозначается буквой В;
- I – сила ток, измеряется в амперах и обозначается буквой А.
Зная напряжения питания и силу тока, потребляемую электроприбором, можно по формуле определить, какую он потребляет мощность.
Достаточно ввести данные в окошки ниже приведенного онлайн калькулятора.
Закон Джоуля-Ленца позволяет также узнать силу тока, потребляемую электроприбором зная его мощность и напряжение питания. Величина потребляемого тока необходима, например, для выбора сечения провода при прокладке электропроводки или для расчета номинала.
Еще один пример, Вы решили в автомобиле установить дополнительную фару или усилитель звука. Зная потребляемую мощность устанавливаемого электроприбора легко рассчитать потребляемый ток и правильно подобрать сечение провода для подключения к электропроводке автомобиля. Допустим, дополнительная фара потребляет мощность 100 Вт (мощность установленной в фару лампочки), бортовое напряжение сети автомобиля 12 В.
Подставляем значения мощности и напряжения в окошки калькулятора, получаем, что величина потребляемого тока составит 8,33 А.
Разобравшись всего в двух простейших формулах, Вы легко сможете рассчитать текущие по проводам токи, потребляемую мощность любых электроприборов – практически начнете разбираться в основах электротехники.
Преобразованные формулы Закона Ома и Джоуля-Ленца
Встретил в Интернете картинку в виде круглой таблички, в которой удачно размещены формулы Закона Ома и Джоуля-Ленца и варианты математического преобразования формул. Табличка представляет собой не связанные между собой четыре сектора и очень удобна для практического применения
По таблице легко выбрать формулу для расчета требуемого параметра электрической цепи по двум другим известным. Например, нужно определить ток потребления изделием по известной мощности и напряжению питающей сети. По таблице в секторе тока видим, что для расчета подойдет формула I=P/U.
А если понадобится определить напряжение питающей сети U по величине потребляемой мощности P и величине тока I, то можно воспользоваться формулой левого нижнего сектора, подойдет формула U=P/I.
Подставляемые в формулы величины должны быть выражены в амперах, вольтах, ваттах или Омах.
Закон Ома.
Закон Ома.Программа КИП и А
В программу «КИП и А», в разделе «Электрика» включен блок расчета закона Ома для постоянного и переменного тока. Сначала немного теории..
Для постоянного тока
Закон Ома определяет зависимость между током (I), напряжением (U) и сопротивлением (R) в участке электрической цепи. Наиболее популярна формулировка:
Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению данного участка цепи, т.е.
| I = U / R | где | I – сила тока, измеряемая в Амперах, (A) |
| U – напряжение, измеряемое в Вольтах, (V) | ||
| R – сопротивление, измеряется в Омах, (Ω) |
Закон Ома, является основополагающим в электротехнике и электронике. Без его понимания также не представляется работа подготовленного специалиста в области КИП и А.
Помимо закона Ома, важнейшим является понятие электрической мощности, P:
Мощность постоянного тока (P) равна произведению силы тока (I) на напряжение (U), т.е.
| P = I × U | где | P – эл. мощность, измеряемая в Ваттах, (W) |
| I – сила тока, измеряемая в Амперах, (A) | ||
| U – напряжение, измеряемое в Вольтах, (V) |
Комбинируя эти две формулы, выведем зависимость между силой тока, напряжением, сопротивлением и мощностью, и создадим таблицу:
| Сила тока, | I= | U/R | P/U | √(P/R) |
| Напряжение, | U= | I×R | P/I | √(P×R) |
| Сопротивление, | R= | U/I | P/I² | U²/P |
| Мощность, | P= | I×U | I²×R | U²/R |
Практический пример использования таблицы: Покупая в магазине утюг, мощностью 1 кВт (1 кВт = 1000 Вт), высчитываем на какой минимальный ток должна быть рассчитана розетка в которую предполагается включать данную покупку:
Несмотря на то, что утюг включается в сеть переменного тока, пренебрегаем его реактивным сопротивлением (см.
ниже), и используем упрощенную формулу для постоянного тока. Находим в таблице I = P / U. Получаем: 1000 кВт / 220 В (напряжение сети) = 4,5 Ампера. Это и есть минимальный ток, который должна выдерживать розетка, при подключении к ней нагрузки мощностью 1 кВт.
Наиболее распространенные множительные приставки:
- Сила тока, Амперы (A): 1 килоампер (1 kА) = 1000 А. 1 миллиампер (1 mA) = 0,001 A. 1 микроампер (1 µA) = 0,000001 A.
- Напряжение, Вольты (V): 1 киловольт (1kV) = 1000 V. 1 милливольт (1 mV) = 0,001 V. 1 микровольт (1 µV) = 0,000001 V.
- Сопротивление, Омы (Om): 1 мегаом (1 MOm) = 1000000 Om. 1 килоом (1 kOm) = 1000 Om.
- Мощность, Ватты (W): 1 мегаватт (1 MW) = 1000000 W. 1 киловатт (1 kW) = 1000 W. 1 милливатт (1 mW) = 0,001 W.
Для переменного тока
В цепи переменного тока закон Ома может иметь некоторые особенности, описанные ниже.
Импеданс, Z
В цепи переменного тока, сопротивление кроме активной (R), может иметь как емкостную (C), так и индуктивную (L) составляющие.
В этом случае вводится понятие электрического импеданса, Z (полного или комплексного сопротивления для синусоидального сигнала). Упрощенные схемы комплексного сопротивления приведены на рисунках ниже, слева для последовательного, справа для параллельного соединения индуктивной и емкостной составляющих.
Последовательное включение R, L, C
Параллельное включение R, L, C
Также, полное сопротивление, Z зависит не только от емкостной (C), индуктивной (L) и активной (R) составляющих, но и от частоты переменного тока.
| Импеданс, Полное сопротивление, Z | |
| При последовательном включении R, L, C | При параллельном включении R, L, C |
| Z=√(R2+(ωL-1/ωC)2) | Z=1/ √(1/R2+(1/ωL-ωC)2) |
| где, | |
ω = 2πγ – циклическая, угловая частота; γ – частота переменного тока. | |
Коэффициент мощности, Cos(φ)
Коэффициент мощности, в самом простом понимании, это отношение активной мощности (P) потребителя электрической энергии к полной (S) потребляемой мощности, т. е.
Cos(φ) = P / S
Он также показывает насколько сдвигается по фазе переменный ток, протекающий через нагрузку, относительно приложенного к ней напряжения.
Изменяется от 0 до 1. Если нагрузка не содержит реактивных составляющих (емкостной и индуктивной), то коэффициент мощности равен единице.
Чем ближе Cos(φ) к единице, тем меньше потерь энергии в электрической цепи.
Исходя из вышеперечисленных понятий импеданса Z и коэффициента мощности Cos(φ), характерных для переменного тока, выведем формулу закона Ома, коэффициента мощности и их производные для цепей переменного тока:
| I = U / Z | где | I – сила переменного тока, измеряемая в Амперах, (A) |
| U – напряжение переменного тока, измеряемое в Вольтах, (V) | ||
| Z – полное сопротивление (импеданс), измеряется в Омах, (Ω) |
Производные формулы:
| Сила тока, | I= | U/Z | P/(U×Cos(φ)) | √(P/Z) |
| Напряжение, | U= | I×Z | P/(I×Cos(φ)) | √(P×Z) |
| Полное сопротивление, импеданс | Z= | U/I | P/I² | U²/P |
| Мощность, | P= | I²×Z | I×U×Cos(φ) | U²/Z |
Программа «КИП и А» имеет в своем составе блок расчета закона Ома как для постоянного и переменного тока, так и для расчета импеданса и коэффициента мощности Cos(φ).
Скриншоты представлены на рисунках внизу:
Закон Ома для постоянного тока
Закон Ома для переменного тока
Расчет полного сопротивления
Расчет коэффициента мощности Cos(φ)
Закон Ома. Онлайн расчёт для постоянного и переменного тока.
Онлайн расчёт электрических величин напряжения, тока и мощности для участка цепи,
полной цепи, цепи
с резистивными, ёмкостными и индуктивными элементами.
Теория и практика для начинающих.
Начнём с терминологии.
Электрический ток – это направленное движение заряженных частиц, при котором происходит перенос заряда из одной области
электрической цепи в другую.
Силой электрического тока (I) является величина, которая численно равна количеству заряда Δq, протекающего через заданное поперечное
сечение проводника S за единицу времени Δt: I = Δq/Δt.
Напряжение электрического тока между точками A и B электрической цепи – физическая величина, значение которой равно работе эффективного
электрического поля, совершаемой при переносе единичного пробного заряда из точки A в точку B.
Омическое (активное) сопротивление – это сопротивление цепи постоянному току, вызывающее безвозвратные потери энергии
постоянного тока.
Теперь можно переходить к закону Ома.
Закон Ома был установлен экспериментальным путём в 1826 году немецким физиком Георгом Омом и назван в его честь.
По большому счёту, Закон Ома не является фундаментальным законом природы и может быть применим в ограниченных случаях,
определяющих зависимость между электрическими величинами, такими как: напряжение, сопротивление и сила тока исключительно
для проводников, обладающих постоянным сопротивлением.
При расчёте напряжений и токов в нелинейных цепях, к примеру, таких, которые содержат полупроводниковые или электровакуумные приборы,
этот закон в простейшем виде уже использоваться не может.
Тем не менее, закон Ома был и остаётся основным законом электротехники, устанавливающим связь силы
электрического тока с сопротивлением и напряжением.
Формулировка закона Ома для участка цепи может быть представлена так: сила тока в проводнике прямо
пропорциональна напряжению (разности потенциалов) на его концах и обратно пропорциональна сопротивлению этого проводника
и записана в следующем виде:
I=U/R,
где
I – сила тока в проводнике, измеряемая в амперах [А];
U – электрическое напряжение (разность потенциалов), измеря- емая в вольтах [В];
R – электрическое сопротивление проводника, измеряемое в омах [Ом].
Производные от этой формулы приобретают такой же незамысловатый вид: R=U/I и U=R×I.
Зная любые два из трёх приведённых параметров можно произвести и расчёт величины мощности,
рассеиваемой на резисторе.
Мощность является функцией протекающего тока I(А) и приложенного напряжения U(В) и вычисляется по следующим формулам,
также являющимся производными от основной формулы закона Ома:
P(Вт) = U(В)×I(А) = I2(А)×R(Ом) =
U2(В)/R(Ом)
Формулы, описывающие закон Ома, настолько просты, что не стоят выеденного яйца и, возможно, вообще не заслуживают отдельной крупной статьи на страницах уважающего себя сайта.
Не заслуживают, так не заслуживают. Деревянные счёты Вам в помощь, уважаемые дамы и рыцари!
Считайте, учитывайте размерность, не стирайте из памяти, что:
Единицы измерения напряжения: 1В=1000мВ=1000000мкВ;
Единицы измерения силы тока:1А=1000мА=1000000мкА;
Единицы измерения сопротивления:1Ом=0.001кОм=0.000001МОм;
Единицы измерения мощности:1Вт=1000мВт=100000мкВт.
Ну и так, на всякий случай, чисто для проверки полученных результатов, приведём незамысловатую таблицу, позволяющую в онлайн
режиме проверить расчёты, связанные со знанием формул закона Ома.
ТАБЛИЦА ДЛЯ ПРОВЕРКИ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЁТОВ ЗАКОНА ОМА.
Вводить в таблицу нужно только два имеющихся у Вас параметра, остальные посчитает таблица.
Все наши расчёты проводились при условии, что значение внешнего сопротивления R значительно превышает внутреннее сопротивление источника напряжения rвнутр.
Если это условие не соблюдается, то под величиной R следует принять сумму внешнего и внутреннего сопротивлений: R = Rвнешн + rвнутр , после чего закон приобретает солидное название – закон Ома для полной цепи:
I=U/(R+r) .
Для многозвенных цепей возникает необходимость преобразования её к эквивалентному виду:
Значения последовательно соединённых резисторов просто суммируются, в то время как значения параллельно соединённых резисторов
определяются исходя из формулы:
1/Rll = 1/R4+1/R5.
А онлайн калькулятор для расчёта величин сопротивлений при параллельном соединении нескольких проводников можно найти на странице
ссылка на страницу.
Теперь, что касается закона Ома для переменного тока.
Если внешнее сопротивление у нас чисто активное (не содержит ёмкостей и индуктивностей), то формула, приведённая выше,
остаётся в силе.
Единственное, что надо иметь в виду для правильной интерпретации закона Ома для переменного тока – под значением U следует
понимать действующее (эффективное) значение амплитуды переменного сигнала.
А что такое действующее значение и как оно связано с амплитудой сигнала переменного тока?
Приведём диаграммы для нескольких различных форм сигнала.
Слева направо нарисованы диаграммы синусоидального сигнала, меандра (прямоугольный сигнал со скважностью, равной 2),
сигнала треугольной формы, сигнала пилообразной формы.
Глядя на рисунок можно осмыслить, что амплитудное значение приведённых сигналов – это максимальное значение, которого достигает
амплитуда в пределах положительной, или отрицательной (в наших случаях они равны) полуволны.
Рассчитываем действующее значение напряжение интересующей нас формы:
Для синуса U = Uд = Uа/√2;
для треугольника и пилы U = Uд = Uа/√3;
для меандра U = Uд = Uа.
С этим разобрались!
Теперь посмотрим, как будет выглядеть формула закона Ома при наличии индуктивности или ёмкости
в цепи переменного тока.
В общем случае смотреться это будет так:
А формула остаётся прежней, просто в качестве сопротивления R выступает полное сопротивление цепи Z,
состоящее из активного, ёмкостного и индуктивного сопротивлений.
Поскольку фазы протекающего через эти элементы тока не одинаковы, то простым арифметическим сложением сопротивлений этих
трёх элементов обойтись не удаётся, и формула приобретает вид:
Реактивные сопротивления конденсаторов и индуктивностей мы с Вами уже рассчитывали на странице
ссылка на страницу и знаем, что величины эти зависят от частоты, протекающего через них тока
и описываются формулами:
XC = 1/(2πƒС) , XL = 2πƒL .
Нарисуем таблицу для расчёта полного сопротивления цепи для переменного тока.
Количество вводимых элементов должно быть не менее одного, при наличии
индуктивного или емкостного элемента – необходимо указать значение частоты
f !
КАЛЬКУЛЯТОР ДЛЯ ОНЛАЙН РАСЧЁТА ПОЛНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦЕПИ.
Теперь давайте рассмотрим практический пример применения закона Ома в цепях переменного тока и рассчитаем
простенький бестрансформаторный источник питания.
Токозадающими цепями в данной схеме являются элементы R1 и С1.
Допустим, нас интересует выходное напряжение Uвых = 12 вольт при токе нагрузки 100 мА.
Выбираем стабилитрон Д815Д с напряжением стабилизации 12В и максимально допустимым током стабилизации 1,4А.
Зададимся током через стабилитрон с некоторым запасом – 200мА.
С учётом падения напряжения на стабилитроне, напряжение на токозадающей цепи равно 220в – 12в = 208в.
Теперь рассчитаем сопротивление этой цепи Z для получения тока, равного 200мА: Z = 208в/200мА = 1,04кОм.
Резистор R1 является токоограничивающим и выбирается в пределах 10-100 Ом в зависимости от максимального тока
нагрузки.
Зададимся номиналами R1 – 30 Ом, С1 – 1 Мкф, частотой сети f – 50 Гц и подставим всё это хозяйство в таблицу.
Получили полное сопротивление цепи, равное 3,183кОм. Многовато будет – надо увеличивать ёмкость С1.
Поигрались туда-сюда, нашли нужное значение ёмкости – 3,18 Мкф, при котором Z = 1,04кОм.
Всё – закон Ома выполнил свою функцию, расчёт закончен, всем спать полчаса!
| | Навигация по справочнику TehTab. ru: главная страница / / Техническая информация / / Физический справочник / / Электрические и магнитные величины / / Понятия и формулы для электричества и магнетизма. / / Основные электротехнические формулы. Мощность. Сопротивление. Ток. Напряжение. Закон Ома.
| |||||||||||
| Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу. | ||||||||||||
| TehTab.ru Реклама, сотрудничество: info@tehtab. | Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя. Проект TehTab.ru является некоммерческим, не поддерживается никакими политическими партиями и иностранными организациями. | |||||||||||
ruЗакон ома – формулировка простыми словами, определение,
Сопротивление
Представьте, что есть труба, в которую затолкали камни. Вода, которая протекает по этой трубе, станет течь медленнее, потому что у нее появилось сопротивление. Точно также будет происходить с электрическим током.
- Сопротивление — физическая величина, которая показывает способность проводника пропускать электрический ток. Чем выше сопротивление, тем ниже эта способность.
Теперь сделаем «каменный участок» длиннее, то есть добавим еще камней. Воде будет еще сложнее течь.
Сделаем трубу шире, оставив количество камней тем же — воде полегчает, поток увеличится.
Теперь заменим шероховатые камни, которые мы набрали на стройке, на гладкие камушки из моря. Через них проходить тоже легче, а значит сопротивление уменьшается.
Электрический ток реагирует на эти параметры аналогичным образом: при удлинении проводника сопротивление увеличивается, при увеличении поперечного сечения (ширины) проводника сопротивление уменьшается, а если заменить материал — изменится в зависимости от материала.
Эту закономерность можно описать следующей формулой:
Сопротивление R = ρ l/S R — сопротивление [Ом] l — длина проводника [м] S — площадь поперечного сечения [мм^2] ρ — удельное сопротивление [Ом*мм^2/м] |
Единица измерения сопротивления — Ом.
2.
Знайте!
СИ — международная система единиц. «Перевести в СИ» означает перевод всех величин в метры, килограммы, секунды и другие единицы измерения без приставок. Исключение составляет килограмм с приставкой «кило».
- Удельное сопротивление проводника — это физическая величина, которая показывает способность материала пропускать электрический ток. Это табличная величина, она зависит только от материала.
Таблица удельных сопротивлений различных материалов
Удельное сопротивление ρ, Ом*мм2/м | Удельное сопротивление ρ, Ом*мм2/м |
Алюминий | 0,028 |
Бронза | 0,095 – 0,1 |
Висмут | 1,2 |
Вольфрам | 0,05 |
Железо | 0,1 |
Золото | 0,023 |
Иридий | 0,0474 |
Константан ( сплав Ni-Cu + Mn) | 0,5 |
Латунь | 0,025 – 0,108 |
Магний | 0,045 |
Манганин (сплав меди марганца и никеля – приборный) | 0,43 – 0,51 |
Медь | 0,0175 |
Молибден | 0,059 |
Нейзильбер (сплав меди цинка и никеля) | 0,2 |
Натрий | 0,047 |
Никелин ( сплав меди и никеля) | 0,42 |
Никель | 0,087 |
Нихром ( сплав никеля хрома железы и марганца) | 1,05 – 1,4 |
Олово | 0,12 |
Платина | 0. |
Ртуть | 0,94 |
Свинец | 0,22 |
Серебро | 0,015 |
Сталь | 0,103 – 0,137 |
Титан | 0,6 |
Хромаль | 1,3 – 1,5 |
Цинк | 0,054 |
Чугун | 0,5-1,0 |
107Резистор
Все реальные проводники имеют сопротивление, но его стараются сделать незначительным. В задачах вообще используют словосочетание «идеальный проводник», а значит лишают его сопротивления.
Из-за того, что проводник у нас «кругом-бегом-такой-идеальный», чаще всего за сопротивление в цепи отвечает резистор.
Это устройство, которое нагружает цепь сопротивлением.
Вот так резистор изображается на схемах:
В школьном курсе физики используют Европейское обозначение, поэтому запоминаем только его. Американское обозначение можно встретить, например, в программе Micro-Cap, в которой инженеры моделируют схемы.
Вот так резистор выглядит в естественной среде обитания:
Полосочки на нем показывают его сопротивление.
На сайте компании Ekits, которая занимается продажей электронных модулей, можно выбрать цвет резистора и узнать значение его сопротивления:
Источник: сайт компании Ekits
О том, зачем дополнительно нагружать сопротивлением цепь, мы поговорим в этой же статье чуть позже.
Не сопротивляйтесь зову сердца и запишите ребенка в современную школу Skysmart. Здесь школьники решают захватывающие задачки по физике и понимают, как это пригодится в жизни.
А еще следят за прогрессом в личном кабинете, задают учителям любые — даже самые неловкие — вопросы и чувствуют себя увереннее на школьных экзаменах и контрольных.
2/м]
Закон Ома для участка цепи
С камушками в трубе все понятно, но не только же от них зависит сила, с которой поток воды идет по трубе — от насоса, которым мы эту воду качаем, тоже зависит. Чем сильнее качаем, тем больше течение. В электрической цепи функцию насоса выполняет источник тока.
Например, источником может быть гальванический элемент (привычная батарейка). Батарейка работает на основе химических реакций внутри нее. Эти реакции выделяют энергию, которая потом передается электрической цепи.
У любого источника обязательно есть полюса — «плюс» и «минус». Полюса — это его крайние положения, по сути клеммы, к которым присоединяется электрическая цепь. Собственно, ток как раз течет от «+» к «-».
У нас уже есть две величины, от которых зависит электрический ток в цепи — напряжение и сопротивление. Кажется, пора объединять их в закон.
Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна его сопротивлению.
Математически его можно описать вот так:
Закон Ома для участка цепи I = U/R I — сила тока [A] U — напряжение [В] R — сопротивление [Ом] |
Напряжение измеряется в Вольтах и показывает разницу между двумя точками цепи: от этой разницы зависит, насколько сильно будет течь ток — чем больше разница, тем выше напряжение и ток будет течь сильнее.
Сила тока измеряется в Амперах, а подробнее о ней вы можете прочитать в нашей статье 😇
Давайте решим несколько задач на Закон Ома для участка цепи.
Задача раз
Найти силу тока в лампочке накаливания, если торшер включили в сеть напряжением 220 В, а сопротивление нити накаливания равно 880 Ом.
2/м
Обратимся к таблице удельных сопротивлений материалов, чтобы выяснить, из какого материала сделана эта нить накаливания.
Таблица удельных сопротивлений различных материалов
Удельное сопротивление ρ, Ом*мм2/м | Удельное сопротивление ρ, Ом*мм2/м |
Алюминий | 0,028 |
Бронза | 0,095 – 0,1 |
Висмут | 1,2 |
Вольфрам | 0,05 |
Железо | 0,1 |
Золото | 0,023 |
Иридий | 0,0474 |
Константан ( сплав Ni-Cu + Mn) | 0,5 |
Латунь | 0,025 – 0,108 |
Магний | 0,045 |
Манганин (сплав меди марганца и никеля – приборный) | 0,43 – 0,51 |
Медь | 0,0175 |
Молибден | 0,059 |
Нейзильбер (сплав меди цинка и никеля) | 0,2 |
Натрий | 0,047 |
Никелин ( сплав меди и никеля) | 0,42 |
Никель | 0,087 |
Нихром ( сплав никеля хрома железы и марганца) | 1,05 – 1,4 |
Олово | 0,12 |
Платина | 0. |
Ртуть | 0,94 |
Свинец | 0,22 |
Серебро | 0,015 |
Сталь | 0,103 – 0,137 |
Титан | 0,6 |
Хромаль | 1,3 – 1,5 |
Цинк | 0,054 |
Чугун | 0,5-1,0 |
107Ответ: нить накаливания сделана из константана.
Закон Ома для полной цепи
Мы разобрались с законом Ома для участка цепи. А теперь давайте узнаем, что происходит, если цепь полная: у нее есть источник, проводники, резисторы и другие элементы.
В таком случае вводится Закон Ома для полной цепи: сила тока в полной цепи равна отношению ЭДС цепи к ее полному сопротивлению.
Так, стоп. Слишком много незнакомых слов — разбираемся по-порядку.
Что такое ЭДС и откуда она берется
ЭДС расшифровывается, как электродвижущая сила. Обозначается греческой буквой ε и измеряется, как и напряжение, в Вольтах.
- ЭДС — это сила, которая движет заряженные частицы в цепи. Она берется из источника тока. Например, из батарейки.
Химическая реакция внутри гальванического элемента (это синоним батарейки) происходит с выделением энергии в электрическую цепь. Именно эта энергия заставляет частицы двигаться по проводнику.
Зачастую напряжение и ЭДС приравнивают и говорят, что это одно и то же. Формально, это не так, но при решении задач чаще всего и правда нет разницы, так как эти величины обе измеряются в Вольтах и определяют очень похожие по сути своей процессы.
В виде формулы Закон Ома для полной цепи будет выглядеть следующим образом:
Закон Ома для полной цепи I = ε/(R + r) I — сила тока [A] ε — ЭДС [В] R — сопротивление [Ом] r — внутреннее сопротивление источника [Ом] |
Любой источник не идеален.
В задачах это возможно («источник считать идеальным», вот эти вот фразочки), но в реальной жизни — точно нет. В связи с этим у источника есть внутреннее сопротивление, которое мешает протеканию тока.
Решим задачу на полную цепь.
Задачка
Найти силу тока в полной цепи, состоящей из одного резистора сопротивлением 3 Ом и источником с ЭДС равной 4 В и внутренним сопротивлением 1 Ом
Решение:
Возьмем закон Ома для полной цепи:
I = ε/(R + r)
Подставим значения:
I = 4/(3+1) = 1 A
Ответ: сила тока в цепи равна 1 А.
Когда «сопротивление бесполезно»
Электрический ток — умный и хитрый парень. Если у него есть возможность обойти резистор и пойти по идеальному проводнику без сопротивления, он это сделает. При этом с резисторами просто разных номиналов это не сработает: он не пойдет просто через меньшее сопротивление, а распределится согласно закону Ома — больше тока пойдет туда, где сопротивление меньше, и наоборот.
А вот на рисунке ниже сопротивление цепи равно нулю, потому что ток через резистор не пойдет.
Ток идет по пути наименьшего сопротивления.
Теперь давайте посмотрим на закон Ома для участка цепи еще раз.
Закон Ома для участка цепи I = U/R I — сила тока [A] U — напряжение [В] R — сопротивление [Ом] |
Подставим сопротивление, равное 0. Получается, что знаменатель равен нулю, а на математике говорят, что на ноль делить нельзя. Но мы вам раскроем страшную тайну, только не говорите математикам: на ноль делить можно. Если совсем упрощать такое сложное вычисление (а именно потому что оно сложное, мы всегда говорим, что его нельзя производить), то получится бесконечность.
То есть:
I = U/0 = ∞
Такой случай называют коротким замыканием — когда величина силы тока настолько велика, что можно устремить ее к бесконечности. В таких ситуациях мы видим искру, бурю, безумие — и все ломается.
Это происходит, потому что две точки цепи имеют между собой напряжение (то есть между ними есть разница). Это как если вдоль реки неожиданно появляется водопад. Из-за этой разницы возникает искра, которую можно избежать, поставив в цепь резистор.
Именно во избежание коротких замыканий нужно дополнительное сопротивление в цепи.
Параллельное и последовательное соединение
Все это время речь шла о цепях с одним резистором. Рассмотрим, что происходит, если их больше.
Последовательное соединение | Параллельное соединение | |
Схема | Резисторы следуют друг за другом | Между резисторами есть два узла Узел — это соединение трех и более проводников |
Сила тока | Сила тока одинакова на всех резисторах I = I1 = I2 | Сила тока, входящего в узел, равна сумме сил токов, выходящих из него I = I1 + I2 |
Напряжение | Общее напряжение цепи складывается из напряжений на каждом резисторе U = U1 + U2 | Напряжение одинаково на всех резисторах U = U1 = U2 |
Сопротивление | Общее сопротивление цепи складывается из сопротивлений каждого резистора R = R1 + R2 | Общее сопротивление для бесконечного количества параллельно соединенных резисторов 1/R = 1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn Общее сопротивление для двух параллельно соединенных резисторов R = (R1 * R2)/R1 + R2 Общее сопротивление бесконечного количества параллельно соединенных одинаковых резисторов R = R1/n |
Зачем нужны эти соединения, если можно сразу взять резистор нужного номинала? Начнем с того, что все электронные компоненты изготавливаются по ГОСТу. Параллельное соединение также используют, как «запасной аэродром»: когда на конечный результат общее сопротивление сильно не повлияет, но в случае отказа одного из резисторов, будет работать другой. Признаемся честно: схемы, которые обычно дают в задачах (миллион параллельно соединенных резисторов, к ним еще последовательный, а к этому последовательному еще миллион параллельных) — в жизни не встречаются. Но навык расчета таких схем впоследствии упрощает подсчет схем реальных, потому что так вы невооруженным глазом отличаете последовательное соединение от параллельного. |
То есть есть определенные значения резисторов, от которых нельзя отойти при производстве. Это значит, что не всегда есть резистор нужного номинала и его нужно соорудить из других резисторов.Решим несколько задач на последовательное и параллельное соединение.
Задачка раз
Найти общее сопротивление цепи.
R1 = 1 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 3 Ом, R4 = 4 Ом.
Решение:
Общее сопротивление при последовательном соединении рассчитывается по формуле:
R = R1 + R2 + R3 + R4 = 1 + 2 + 3 + 4 = 10 Ом
Ответ: общее сопротивление цепи равно 10 Ом
Задачка два
Найти общее сопротивление цепи.
R1 = 4 Ом, R2 = 2 Ом
Решение:
Общее сопротивление при параллельном соединении рассчитывается по формуле:
R = (R1 * R2)/R1 + R2 = 4*2/4+2 = 4/3 = 1 ⅓ Ом
Ответ: общее сопротивление цепи равно 1 ⅓ Ом
Задачка три
Найти общее сопротивление цепи, состоящей из резистора и двух ламп.
R1 = 1 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 3 Ом
Решение:
Сначала обозначим, что лампы с точки зрения элемента электрической цепи не отличаются от резисторов.
То есть у них тоже есть сопротивление, и они также влияют на цепь.
В данном случае соединение является смешанным. Лампы соеденены параллельно, а последовательно к ним подключен резистор.
Сначала посчитаем общее сопротивление для ламп. Общее сопротивление при параллельном соединении рассчитывается по формуле:
Rламп = (R2 * R3)/R2 + R3 = 2*3/2+3 = 6/5 = 1,2 Ом
Общее сопротивление при последовательном соединении рассчитывается по формуле:
R = R1 + Rламп = 1 + 1,2 = 2,2 Ом
Ответ: общее сопротивление цепи равно 2,2 Ом.
Наконец-то, последняя и самая сложная задача! В ней собрали все самое серьезное из этой статьи 💪.
Задачка четыре со звездочкой
К аккумулятору с ЭДС 12 В, подключена лампочка и два параллельно соединенных резистора сопротивлением каждый по 10 Ом. Известно, что ток в цепи 0,5 А, а сопротивление лампочки R/2.
2)/2R = R/2 = 10/2 = 5 Ом
И общее сопротивление цепи равно:
R = Rлампы + Rрезисторов = 5 + 5 = 10 Ом
Выразим внутреннее сопротивление источника из закона Ома для полной цепи.
I = ε/(R + r)
R + r = ε/I
r = ε/I — R
Подставим значения:
r = 12/0,5 — 10 = 14 Ом
Ответ: внутреннее сопротивление источника равно 14 Ом.
Чтобы ребенок научился решать самые сложные задачи и чувствовал себя уверенно на олимпиадах и экзаменах, запишите его на бесплатный вводный урок в Skysmart.
Профессиональные учителя физики не только научат решать задачи и подготовят к экзамену, но и объяснят, как это все устроено: легко, интерактивно и с примерами из реальной жизни современных подростков.
6. Правильное использование закона Ома | 4. Последовательные и параллельные цепи | Часть1
6.
Правильное использование закона Ома- Подробности
- Просмотров: 3078
Правильное использование закона Ома
Одной из наиболее распространенных ошибок начинающих радиолюбителей при применении закона Ома является смешивание контекстов напряжения, силы тока и сопротивления. Другими словами, такие радиолюбители могут по ошибке использовать значение силы тока для одного резистора, а напряжение для группы взаимосвязанных резисторов, думая при этом, что все эти величины соотносятся с сопротивлением выбранного резистора.
Это не так! Запомните одно очень важное правило: все переменные, используемые в уравнениях закона Ома, должны быть общими для двух точек рассматриваемой цепи. Это особенно важно в последовательно-параллельных цепях, где соседние компоненты могут иметь различные значения и напряжений и токов.
Если вы используете закон Ома для расчета значений относящихся к одному компоненту цепи, то вам необходимо убедиться, что напряжение, сила тока и сопротивление, на которые вы ссылаетесь, относятся исключительно к этому компоненту. При расчете значений относящихся к группе компонентов цепи, убедитесь, что напряжение, сила тока и сопротивление относятся только к этой группе. Чтобы лучше понять вышесказанное, во всех расчетах нужно руководствоваться двумя точками цепи, между которыми располагается анализируемый компонент или группа компонентов. В этом случае, при расчетах нужно убедиться, что рассматриваемое напряжение относится только к этим двум точкам, рассматриваемый поток электронов течет от одной точки к другой, рассматриваемое сопротивление является эквивалентным сопротивлением всех резисторов между этими точками, а рассматриваемая мощность является общей мощностью, рассеиваемой всеми компонентами между этими точками.
Большую помощь в правильном расчете значений последовательных и параллельных цепей вам может оказать метод “таблиц”, который мы уже применяли в предыдущих статьях. В показанной ниже таблице, вы можете применить уравнение закона Ома только к одному вертикальному столбцу одновременно:
Рассчитывать общие значения горизонтальных столбцов можно только в соответствии с принципами последовательных и параллельных цепей:
Краткий обзор:
-
Закон Ома применяется только к вертикальным столбцам таблицы.
-
Принципы последовательных и параллельных цепей применяются только к горизонтальным строкам таблицы
ЗАКОН ОМА – это.
.. Что такое ЗАКОН ОМА?ЗАКОН ОМА — один из основных законов электрического тока, согласно которому сила постоянного электрического тока / на участке электрической цепи прямо пропорциональна приложенному напряжению U и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению R данного… … Большая политехническая энциклопедия
закон Ома — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN Ohm s law … Справочник технического переводчика
Закон Ома — Классическая электродинамика … Википедия
закон Ома — Ohmo dėsnis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. Ohm s law vok. Ohmsches Gesetz, n rus. закон Ома, m pranc. loi d Ohm, f ryšiai: sinonimas – Omo dėsnis … Automatikos terminų žodynas
закон Ома — Omo dėsnis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl.
Ohm’s law vok. Ohmsches Gesetz, n rus. закон Ома, m pranc. loi d’Ohm, f … Fizikos terminų žodynas
закон Ома для магнитной цепи — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN Rowland law … Справочник технического переводчика
Закон Ома для полной цепи — Классическая электродинамика Магнитное поле соленоида Электричество · Магнетизм Электростатика Закон Кулона … Википедия
закон Ома в акустике — akustinis Omo dėsnis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Ohm’s law of acoustics vok. akustisches Ohmsches Gesetz, n rus. закон Ома в акустике, m pranc. loi d’Ohm de l’acoustique, f … Fizikos terminų žodynas
Акустический закон Ома — Феномен, заключающийся в том, что аудиальная система человека выполняет (в весьма приблизительном виде) анализ Фурье, разделяя сложную звуковую волну на составляющие ее компоненты.
Функционально это означает, что в определенных пределах человек… … Психология ощущений: глоссарий
обобщённый закон Ома — Соотношение, устанавливающее тензорную связь между вектором плотности электрического тока и системой обобщённых сил, вызывающих его протекание … Политехнический терминологический толковый словарь
Солнце за журнальным столиком Six Ohm
Из-за ограничений, связанных с доставкой, мы сталкиваемся с увеличенными сроками доставки многих товаров до 14–18 рабочих дней. Мы увеличили срок возврата до 60 дней, но также сталкиваемся с задержками в обработке возвратов и возмещений. Пожалуйста, прочтите ниже для получения дополнительной информации
Доставка
В некоторых случаях может возникнуть задержка с момента создания транспортной этикетки до момента, когда FedEx заберет товар с нашего склада.Кроме того, для некоторых товаров требуется дальнейшая обработка, поэтому, пожалуйста, обращайтесь к страницам отдельных продуктов для получения самой последней информации.
Товары, заказанные вместе, могут не попадать в одну коробку. Мы не можем отправить товар по адресу P.O. и коробки A.P.O.
Мебель и другие негабаритные предметы перевозятся грузовыми перевозчиками, срок обработки и доставки которых увеличен. Сроки доставки, указанные для каждого продукта, отражают расчетное время обработки до того, как товар покинет наш склад.После того, как предметы будут доставлены в путь, им может потребоваться еще 1-4 недели, чтобы они добрались до вашего дома. После того, как товар прибудет в ваш регион, компания по доставке свяжется с вами по телефону, электронной почте или с помощью текстового сообщения, чтобы назначить дату и время доставки, которые подходят вам. Для доставки некоторых товаров требуется подпись. Негабаритные товары будут доставлены у обочины, если иное не указано как «доставка в белых перчатках». Большинство перевозчиков планируют доставку с понедельника по пятницу с 9 до 5. Доставка в сельской местности и на острова имеет ограниченные маршруты, и время доставки может занять больше времени, чем обычно.
Предзаказов еще нет на нашем складе, и даты, указанные для этих продуктов, являются приблизительными и могут быть изменены по мере возникновения задержек. Для некоторых товаров, оформленных по предварительному заказу, требуется дополнительное время обработки после того, как товары появятся на складе, и они могут быть отправлены не сразу.
После обработки вашего заказа вы получите электронное письмо с номером для отслеживания и подтверждением того, что ваша посылка была отправлена.
Возврат (Полный текст политики см. На странице возврата ЗДЕСЬ)
- Предметы, отмеченные как окончательная продажа, возврату не подлежат
- Товары, сделанные на заказ, возврату не подлежат.
Мебель и негабаритные предметы можно заказать, связавшись с нами в течение 60 дней с момента доставки. Эти товары не подлежат бесплатному возврату.
Пожалуйста, осмотрите ваш товар по прибытии. Все претензии по возмещению ущерба должны быть получены в течение 48 часов с момента доставки.
- Если ваш товар был приобретен во время рекламной акции по доставке или если был применен код предложения бесплатной доставки, из первоначальной цены вашего товара будет вычтена плата за возврат в размере 10%.
Ом (Ом) Преобразование единиц электрического сопротивления
Ом – это единица измерения электрического сопротивления.Используйте один из приведенных ниже калькуляторов преобразования, чтобы преобразовать в другую единицу измерения, или прочтите, чтобы узнать больше об омах.
Ом калькуляторы преобразования
Выберите единицу электрического сопротивления, в которую нужно преобразовать.
Единицы СИ
Единицы измерения сантиметр – грамм – секунда
Ом, определение и использование
Ом – это сопротивление между двумя точками электрического проводника, пропускающего ток в один ампер, когда разность потенциалов составляет один вольт. [1]
Ом – это производная единица измерения электрического сопротивления в системе СИ в метрической системе. Ом можно обозначить как Ом ; например, 1 Ом можно записать как 1 Ом.
Закон Ома гласит, что ток между двумя точками на проводе пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению.
Используя закон Ома, можно выразить сопротивление в омах как выражение, используя ток и напряжение.
R Ом = В В I A
Сопротивление в омах равно разности потенциалов в вольтах, деленной на ток в амперах.
Предпосылки и происхождение
Ом назван в честь немецкого физика Георга Симона Ома, открывшего закон Ома. Ом используется с конца 1800-х годов, хотя его определение несколько раз менялось.
Измерение сопротивленияОм
Таблица преобразований.| Ом | наноом | микроом | миллиом | килоом | мегаом | гигаомс | statohms | abohms |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 Ом | 1000000000 нОм | 1000000 мкОм | 1000 мОм | 0. 001 кОм | 0,000001 МОм | 0,000000001 ГОм | 0,0000000000011127 статОм | 1,000,000,000 abΩ |
| 2 Ом | 2 000 000 000 нОм | 2 000 000 мкОм | 2000 мОм | 0.002 кОм | 0,000002 МОм | 0,000000002 ГОм | 0,0000000000022253 статОм | 2,000,000,000 abΩ |
| 3 Ом | 3 000 000 000 нОм | 3 000 000 мкОм | 3000 мОм | 0. 003 кОм | 0,000003 МОм | 0,000000003 ГОм | 0,00000000000 3338 стат.Ω | 3 000 000 000 abΩ |
| 4 Ом | 4 000 000 000 нОм | 4 000 000 мкОм | 4000 мОм | 0.004 кОм | 0,000004 МОм | 0,000000004 ГОм | 0,0000000000044506 статОм | 4,000,000,000 abΩ |
| 5 Ом | 5 000 000 000 нОм | 5 000 000 мкОм | 5000 мОм | 0. 005 кОм | 0,000005 МОм | 0,000000005 ГОм | 0,0000000000055633 статОм | 5,000,000,000 abΩ |
| 6 Ом | 6 000 000 000 нОм | 6 000 000 мкОм | 6000 мОм | 0.006 кОм | 0,000006 МОм | 0,000000006 ГОм | 0,0000000000066759 статОм | 6 000 000 000 abΩ |
| 7 Ом | 7 000 000 000 нОм | 7 000 000 мкОм | 7000 мОм | 0. 007 кОм | 0,000007 МОм | 0,000000007 ГОм | 0,0000000000077886 статОм | 7,000,000,000 abΩ |
| 8 Ом | 8 000 000 000 нОм | 8 000 000 мкОм | 8000 мОм | 0.008 кОм | 0,000008 МОм | 0,000000008 ГОм | 0,0000000000089012 стат.Ом | 8,000,000,000 abΩ |
| 9 Ом | 9 000 000 000 нОм | 9 000 000 мкОм | 9000 мОм | 0. 009 кОм | 0,000009 МОм | 0,000000009 ГОм | 0,000000000010014 статОм | 9,000,000,000 abΩ |
| 10 Ом | 10 000 000 000 нОм | 10 000 000 мкОм | 10000 мОм | 0.01 кОм | 0,00001 МОм | 0,00000001 ГОм | 0,000000000011127 статОм | 10,000,000,000 abΩ |
| 11 Ом | 11000000000 нОм | 11 000 000 мкОм | 11000 мОм | 0.011 кОм | 0,000011 МОм | 0,000000011 ГОм | 0,000000000012239 статОм | 11000000000 abΩ |
| 12 Ом | 12 000 000 000 нОм | 12 000 000 мкОм | 12000 мОм | 0.012 кОм | 0,000012 МОм | 0,000000012 ГОм | 0,000000000013352 стат. | 12 000 000 000 abΩ |
| 13 Ом | 13000000000 нОм | 13 000 000 мкОм | 13000 мОм | 0.013 кОм | 0,000013 МОм | 0,000000013 ГОм | 0,000000000014464 статОм | 13000000000 abΩ |
| 14 Ом | 14 000 000 000 нОм | 14 000 000 мкОм | 14000 мОм | 0.014 кОм | 0,000014 МОм | 0,000000014 ГОм | 0,000000000015577 стат. | 14000000000 abΩ |
| 15 Ом | 15 000 000 000 нОм | 15 000 000 мкОм | 15000 мОм | 0.015 кОм | 0,000015 МОм | 0,000000015 ГОм | 0,00000000001669 стат.Ом | 15 000 000 000 abΩ |
| 16 Ом | 16 000 000 000 нОм | 16 000 000 мкОм | 16000 мОм | 0.016 кОм | 0,000016 МОм | 0,000000016 ГОм | 0,000000000017802 стат. | 16000000000 abΩ |
| 17 Ом | 17000000000 нОм | 17 000 000 мкОм | 17000 мОм | 0.017 кОм | 0,000017 МОм | 0,000000017 ГОм | 0,000000000018915 стат. | 17000000000 abΩ |
| 18 Ом | 18 000 000 000 нОм | 18 000 000 мкОм | 18000 мОм | 0.018 кОм | 0,000018 МОм | 0,000000018 ГОм | 0,000000000020028 стат. | 18000000000 abΩ |
| 19 Ом | 19 000 000 000 нОм | 19 000 000 мкОм | 19000 мОм | 0.019 кОм | 0,000019 МОм | 0,000000019 ГОм | 0,00000000002114 статОм | 19 000 000 000 abΩ |
| 20 Ом | 20,000,000,000 нОм | 20 000 000 мкОм | 20000 мОм | 0.02 кОм | 0,00002 МОм | 0,00000002 ГОм | 0,000000000022253 статОм | 20,000,000,000 abΩ |
Возможно, вам пригодятся и другие наши электрические калькуляторы.
Ссылки
- Международное бюро мер и весов, Международная система единиц, 9-е издание, 2019 г., https: // www.bipm.org/utils/common/pdf/si-brochure/SI-Brochure-9.pdf
Таблица удельного сопротивления / Диаграмма для обычных материалов
Таблица удельного электрического сопротивления материалов, которые могут использоваться в электрических и электронных компонентах, включая удельное сопротивление меди, удельное сопротивление латуни и удельное сопротивление алюминия.
Учебное пособие по сопротивлению Включает:
Что такое сопротивление
Закон Ома
Омические и неомические проводники
Сопротивление лампы накаливания
Удельное сопротивление
Таблица удельного сопротивления для распространенных материалов
Температурный коэффициент сопротивления
Электрическая проводимость
Последовательные и параллельные резисторы
Таблица параллельных резисторов
Таблица удельного электрического сопротивления ниже содержит значения удельного сопротивления для многих веществ, широко используемых в электронике.В частности, он включает удельное сопротивление меди, удельное сопротивление алюминия, золота и серебра.
Удельное электрическое сопротивление особенно важно, поскольку оно определяет его электрические характеристики и, следовательно, пригодность его для использования во многих электрических компонентах. Например, будет видно, что удельное сопротивление меди, удельное сопротивление алюминия и серебра и золота определяет, где используются эти металлы.
Чтобы сравнить способность различных материалов проводить электрический ток, используются значения удельного сопротивления.
Что означают цифры удельного сопротивления
Чтобы иметь возможность сравнивать удельное сопротивление различных материалов, таких как медь и серебро, и других металлов и веществ, включая висмут, латунь и даже полупроводники, необходимо использовать стандартное измерение.
Определение удельного сопротивления гласит, что удельное сопротивление вещества – это сопротивление куба этого вещества, имеющего края единичной длины, при том понимании, что ток течет перпендикулярно противоположным граням и равномерно распределяется по ним.
Удельное сопротивление обычно измеряется в Омметрах. Это означает, что удельное сопротивление измеряется для куба материала размером метр в каждом направлении.
Таблица удельного сопротивления для обычных материалов
В таблице ниже приведены значения удельного сопротивления для различных материалов, в частности металлов, используемых в качестве проводящих электричество.
Значения удельного сопротивления даны для материалов, включая медь, серебро, золото, алюминий, латунь и т.п.
| Таблица удельного электрического сопротивления обычных материалов | ||
|---|---|---|
| Материал | Удельное электрическое сопротивление при 20 ° C Ом · м | |
| Алюминий | 2.8 х 10 -8 | |
| Сурьма | 3,9 x 10 -7 | |
| Висмут | 1,3 x 10 -6 | |
| Латунь | ~ 0,6 – 0,9 x 10 -7 | |
| Кадмий | 6 x 10 -8 | |
| Кобальт | 5.6 х 10 -8 | |
| Медь | 1,7 x 10 -8 | |
| Золото | 2,4 x 10 -8 | |
| Углерод (графит) | 1 х 10 -5 | |
| Германий | 4,6 х 10 -1 | |
| Утюг | 1.0 х 10 -7 | |
| Свинец | 1,9 x 10 -7 | |
| Манганин | 4,2 x 10 -7 | |
| нихром | 1,1 x 10 -6 | |
| Никель | 7 x 10 -8 | |
| Палладий | 1,0 x 10 -7 | |
| Платина | 0.98 х 10 -7 | |
| Кварц | 7 х 10 17 | |
| Кремний | 6,4 х 10 2 | |
| Серебро | 1,6 x 10 -8 | |
| Тантал | 1,3 x 10 -7 | |
| Олово | 1,1 x 10 -7 | |
| Вольфрам | 4.9 х 10 -8 | |
| цинк | 5,5 x 10 -8 | |
Удельное сопротивление материалов – лучшее
Видно, что удельное сопротивление меди и удельное сопротивление латуни низкое, и ввиду их стоимости по сравнению с серебром и золотом они становятся экономически эффективными материалами для использования во многих проводах. Удельное сопротивление меди и простота ее использования означают, что она также используется почти исключительно в качестве проводящего материала на печатных платах.
Алюминий, в особенности медь, иногда используется из-за их низкого удельного сопротивления. Большая часть проводов, используемых в наши дни для межсоединений, сделана из меди, так как она обеспечивает низкий уровень удельного сопротивления при приемлемой стоимости.
Удельное сопротивление золота также важно, потому что золото используется в некоторых критических областях, несмотря на его стоимость. Часто позолота встречается на высококачественных слаботочных разъемах, где оно обеспечивает наименьшее сопротивление контакта. Золотое покрытие очень тонкое, но даже в этом случае оно способно обеспечить требуемые характеристики в разъемах.
Сереброимеет очень низкий уровень удельного сопротивления, но оно не так широко используется из-за его стоимости и потускнения, что может привести к более высокому контактному сопротивлению. Оксид может действовать как выпрямитель при некоторых обстоятельствах, которые могут вызвать некоторые неприятные проблемы в радиочастотных цепях, генерируя так называемые пассивные продукты интермодуляции.
Однако он использовался в некоторых катушках для радиопередатчиков, где низкое электрическое сопротивление серебра уменьшало потери. При использовании в этом приложении он обычно наносился только на существующий медный провод – скин-эффект, влияющий на высокочастотные сигналы, означал, что только поверхность провода использовалась для проведения высокочастотных электрических токов.Покрытие проволоки серебром значительно снизило затраты по сравнению с сплошной серебряной проволокой без какого-либо значительного снижения производительности.
Другие материалы в таблице удельного электрического сопротивления могут не иметь такого очевидного применения. Тантал присутствует в таблице, потому что он используется в конденсаторах – никель и палладий используются в торцевых соединениях многих компонентов для поверхностного монтажа, таких как конденсаторы.
Кварц находит основное применение в качестве пьезоэлектрического резонансного элемента. Кристаллы кварца используются в качестве элементов определения частоты во многих генераторах, где его высокое значение Q позволяет создавать схемы с очень стабильной частотой.Они аналогичным образом используются в высокопроизводительных фильтрах. Кварц имеет очень высокий уровень удельного сопротивления и не является хорошим проводником электричества, будучи классифицированным как изолятор.
Классификация удельного сопротивления проводников, изоляторов, полупроводников
Существует три широких классификации материалов с точки зрения их удельного сопротивления: проводники, полупроводники и изоляторы.
| Сравнение удельного сопротивления проводников, полупроводников и изоляторов | ||
|---|---|---|
| Материал | Типичный диапазон удельного сопротивления (Ом · м) | |
| Проводники | 10 -2 -10 -8 | |
| Полупроводники | 10 -6 -10 6 | |
| Изоляторы | 10 11 -10 19 | |
Эти цифры являются ориентировочными.Показатели для полупроводников будут сильно зависеть от уровня легирования.
Удельное электрическое сопротивление материалов – ключевой электрический параметр. Он определяет, можно ли эффективно использовать материалы во многих электрических и электронных приложениях. Это ключевой параметр, который используется для определения материалов, которые будут использоваться в электрических и электронных элементах.
Другие основные концепции электроники:
Напряжение
Текущий
Мощность
Сопротивление
Емкость
Индуктивность
Трансформеры
Децибел, дБ
Законы Кирхгофа
Q, добротность
РЧ шум
Вернуться в меню «Основные понятия электроники».. .
* Удельное сопротивление полупроводников сильно зависит от наличия примесей в материале, что делает их полезными в твердотельной электронике. Ссылки: 1. Джанколи, Дуглас К., Физика, 4-е изд., Прентис Холл, (1995). 2. Справочник по химии и физике CRC, 64-е изд. 3. Википедия, Удельное электрическое сопротивление и проводимость. | Index Tables Reference | |||||||||
Sub Ohm Vaping Chart of Ohm’s Law Reference Chart
Домой »Руководства» Схема вейпинга с субомом Справочная таблица закона ОмаЭта диаграмма субомного вейпинга с законом Ома – это просто письменное представление закона Ома для тех из нас, кто занимается субомным вейпингом.Полученные цифры берутся непосредственно из калькулятора закона Ома.
На большинстве диаграмм указаны напряжение, сопротивление и мощность. В эту диаграмму я хотел включить силу тока. Сила тока, вероятно, самая важная вещь, которую следует учитывать при вейпинге субомного уровня. Причина проста – если аккумулятор превышает предел ампер, он может испускать опасные химические вещества или, что еще хуже, взорваться. Никто из нас этого не хочет. Я предлагаю эту диаграмму субомного вейпинга быть лишь одним из предметов, которые вы используете для исследования того, используете ли вы безопасные уровни вейпинга. Если вы используете RBA, ПОЖАЛУЙСТА, убедитесь, что вы используете такой уровень, с которым может справиться ваша батарея 18650!
О диаграмме субомного вейпинга
Очевидно, что некоторые области в этой таблице недоступны с нашей текущей технологией вейпинга. Они просто были включены, чтобы охватить весь спектр и, очевидно, для эстетики. Что отличает эту диаграмму от большинства других, так это то, что она концентрируется на уровнях сопротивления субомов от 0,1 до 0,9 Ом и включает в себя нарисованные амперы.Помните, что это просто закон Ома, записанный на бумаге, и он не принимает во внимание какие-либо другие переменные, которые могут иметь значение. Только вы можете определить, безопасно ли вы курите. Я советую, если eJuice имеет приятный вкус и парообразование удовлетворительное, тогда это важно. Просто убедитесь, что вы не перегружаете батарею.
График законаОма для диапазонов сопротивления субом.
Поделитесь этой Vaping Chart
Не стесняйтесь использовать эту диаграмму субомов по закону Ома и поделиться ею на своем веб-сайте или в социальных сетях.Единственное, о чем я прошу, – это включить ссылку на http://vaping411.com, чтобы указать источник этой инфографики.
Или вы также можете просто скопировать текст ниже и вставить его на свой сайт:
