A kitartás Ez az ellenzék, amelyet a testek bemutatnak az elektromos áram áthaladásának. Ben mérik ohm [W].
A testek által mutatott ellentét annak köszönhető, hogy az atomok belsejében mozgó elektronok egymáshoz dörzsölődnek, és sokkokat eredményeznek, amelyek hő formájában energiát szabadítanak fel. Minél nagyobb az ütések száma, annál nagyobb az anyag ellenállása.
Az ellenállás három tényezőtől függ:
Ez a három tényező a következő egyenlettel függ össze az ellenállással:
Ahol r az ellenállás [W · mm 2/m] -ben, l a hossz [m] -ben és S a szakasz [mm 2] -ben .
Az ellenállás szabványos szimbólumai a jobb oldalon láthatók. Az alsó általában impedanciát jelent.
Minden elektromos eszköznek vagy vezetőnek van ellenállása .
A vezetőképesség G ez az ellenállás fordítottja, vagyis a testek által kínált könnyedség az elektromos áram áthaladásának. Egysége a siemen [S].
A elektromos áramkör olyan elemek összessége, amelyek összekapcsolt állapotban zárt utat képeznek, amelyen keresztül az áram áramolhat .
Az alapáramkör a következőkből áll:
A különböző elemek ábra szerinti összekapcsolásával elektromos áramkör jön létre, amelyben a kapcsoló zárásakor elektromos áram jön létre, amely a feszültségforrásból kiindulva keresztezi a zárt kapcsolót, és a Az üzembe helyezéskor a terhelések a vezetőn keresztül visszatérnek a generátorba.
Az elektromos áram fennállásához számos feltételnek kell teljesülnie:
- Zárt útnak kell lennie az áram áthaladásához, ez az út elektromos áramkört jelent. Amikor a kapcsoló nyitva van, az áramkör megszakad és az áram áramlik.
- Az áramkört vezetőképes elemekből kell felépíteni (amelyek többé-kevésbé lehetővé teszik az áram áthaladását)
- Az áramkörben legalább egy feszültségforrásnak kell lennie, amely előállítja az áram áthaladását okozó potenciálkülönbséget.
Az áramkört alkotó alkatrészek a következő osztályozással készíthetők el:
Aktív elemek: azok, amelyek energiát szolgáltatnak az áramkörnek, vagyis az elektromos generátoroknak.
Passzív elemek: azok, amelyek felemésztik az aktív elemek által nyújtott energiát, és átalakítják egy másik típusú energiává.
A főbb elektromos nagyságok jobb megértése érdekében általában a hidraulikus hasonlósághoz folyamodunk, amely hasonlóságot mutat egy elektromos áramkörrel.
Tegyük fel, hogy két különböző magasságban elhelyezett A és B tartály található. A víz A-ból B-be emeléséhez olyan eszközre van szükség, amely biztosítja a szükséges energiát (nyomást), ez az eszköz a szivattyú. És minél nagyobb a legyőzhető magasság, annál nagyobbnak kell lennie a szivattyú által biztosított energiának.
Ugyanez történik egy elektromos áramkörben, van egy generátor, amely biztosítja az elektronok mozgásának elindításához szükséges energiát. És minél nagyobb ellenállással találkoznak az elektronok, annál nagyobb energiát kell biztosítania a forrásnak.
Amint a víz bejut
a felső víztározó potenciális energiával rendelkezik, amely lehetővé teszi annak leesését
rajta, vezesse a turbinát, mellyel termel. Egy áramkörben
az elektromos turbina az elektromos energiát fogyasztó vevőt jelenti.
A B tartály kimeneti nyílásához határozza meg az áramlást
annál nagyobb a magassága, amelynél a turbinára esik
B tartály, ugyanígy nagyobb az áram az áramkörben is
annál nagyobb a feszültség egy adott ellenállásnál.
A víz a legnagyobb potenciál (B) ponttól a legkisebb potenciál (A) pontig kering, az elektromos áramban, amely egyben az elektromos áram hagyományos keringési érzéke is, figyelembe véve ezt a pozitívat, amikor a legnagyobb potenciál pontjából mozog +) az alacsonyabb potenciálra (-).
Miután a víz a felső tartályban van, van egy potenciális energiája, amely lehetővé teszi, hogy a turbinára essen annak meghajtása érdekében, ami munkát eredményez. Egy elektromos áramkörben a turbina képviseli az elektromos energiát fogyasztó vevőt. A B tartály meghatározott kimeneti nyílása esetén a turbinára eső áramlás annál nagyobb, minél nagyobb a B tartály magassága, ugyanúgy az elektromos áramkörben lévő áram nagyobb, annál nagyobb a feszültség egy meghatározott ellenállásnál.
A víz a legnagyobb (B) ponttól a legalacsonyabb potenciálig (A) kering az elektromos áramban, amely egyben az elektromos áram hagyományos keringési érzéke is, figyelembe véve ezt a pozitívat, ha a legnagyobb potenciál (+) pontról mozog. a legkisebb potenciállal rendelkező (a -).
Megállapítja a feszültség, az intenzitás és az ellenállás kapcsolatát, lehetővé téve a három ismert paraméter bármelyikének, a másik kettőnek a meghatározását.
E törvény szerint "az ellenálláson átáramló áram intenzitása egyenesen arányos a szélsőségei között alkalmazott potenciálkülönbséggel és fordítottan arányos az ellenállás értékével" .
Ezt a törvényt matematikailag a következőképpen fejezzük ki:
Értesítés:
Ebből a képletből törölhető a feszültség, amellyel megkapnánk a potenciálkülönbséget az ellenállás szélsőségei között, amikor egy intenzitás kering, vagy azt az ellenállást, amely egy elemnek van, ha az I áram átmegy a szélsőértékei között mért feszültségen V.
Milyen intenzitás kering a következő áramkörben?
Ohm törvényének alkalmazása
Tudj meg többet:
FELSŐ FÉMMÉRŐK
Az áram áramlása bármely vezető elemen keresztül fűtést eredményez, ami elektromos energia veszteségekhez vezet hőenergia formájában.
Ez a hőenergia a vezető belsejében lévő elektronok súrlódásának köszönhető. A felszabadult hőt (kalóriában) a joule törvénye.
[mész]
mivel arányos az anyag ellenállásával, az áram intenzitásának és a keringés idejének négyzetével.
Az olyan készülékek, mint a sütők, vagy az elektromos sütők és fűtők, ezen a hatáson alapulnak, és ez magyarázza, hogy az izzók vagy a világító elektromos készülékek miért melegednek fel.
Értesítés:
A vezetők hevítésével keletkező energiaveszteség csökkentése érdekében két lehetőség áll rendelkezésre (a képleten látható módon): csökkenteni kell az ellenállást szakaszuk növelésével, vagy csökkenteni kell a szállított intenzitást (ezzel csökkentve a veszteségeket kvadratikus arányban). Éppen ezért magas feszültségeket alkalmaznak az elektromos energia szállításában, lehetővé téve az intenzitás csökkentését a szállított teljesítmény csökkentése nélkül.
A Joule-hatás komoly hátrányt jelent az elosztóvezetékekben, mivel nagy teljesítmények (és ezért intenzitás) szállítása esetén az energiaveszteségek hő formájában jelentősek, jelentős energiaköltséget feltételezve, és emelve a megemelt vezető szakaszok használatát. hogy a létesítmények fűtése nem túlzott.
Tudj meg többet:
A BIZTOSÍTÓKRÓL
Mennyi hőt ad le egy 60 W-os 220 V-os izzó 3 percre?
Mivel a felszabaduló hő az intenzitástól, az ellenállástól és az időtől függ, kiszámoljuk az egyes paramétereket.
Az erőből megtisztíthatjuk az intenzitást:
Ohm törvényével meghatározzuk az izzó ellenállását:
Az időt másodpercben fejezzük ki
És Joule törvényének egyenletét alkalmazva megkapjuk a felszabadult hőt:
| 6 Elektromos mérések |
6.1. Intenzitás mérése
Valahányszor intenzitást mértek, meg kell nyitni az áramkört a mérés helyén, és sorba kell helyezni az ampermérőt úgy, hogy az intenzitás keresztezze azt.
Analóg ampermérőkben a mérővezetékeknek polaritása van, ezért a + vezetéket a legnagyobb potenciál és a - a legkisebb potenciál pontján kell összekötni.
A mérést az ampermérő legnagyobb skálájáról kell elvégezni, és le kell engedni, amíg az azonos tű tűje körülbelül a skála közepén van.
6.2. Feszültségmérés
Az áramkör két pontja közötti feszültségkülönbség méréséhez a mérővezetékeket ezzel a két ponttal párhuzamosan kell csatlakoztatni, figyelembe véve azok polaritását, mint az ampermérő esetében.
Amit mindig mértek, az potenciálkülönbségek, ezért össze kell kötni a készülék két végét, az egyikben lévő feszültséget a másik referenciafeszültségének tekintve. Általában a negatív csúcsfeszültséget vesszük referenciaként.
A legmegfelelőbb skála kiválasztásához az előző esethez hasonlóan járunk el, mindig a legnagyobbal kezdve.
6.3. Ellenállásmérés
Mielőtt ellenállást mérne egy áramkörben, ellenőrizze, hogy nincs-e potenciál az áramkörben, mert ez hibát okozhat az áramkörben.
| A mérési folyamat hasonló az előző esethez, amikor a mérővezetékeket össze kell kötni a mérendő ellenállás végeivel, és a skálát addig kell változtatni, amíg a tű fél skálára nem esik. Az ohmmérő tűje jobbról balra mozog, ez a teljes skála. Az egyes léptékekben az eszközt kalibrálni kell, ehhez rövidzárlatosak a csúcsok, és a potenciométert addig forgatják, amíg a tű 0 W-ot nem mutat. . |
A SZUPERVEZETŐK olyan anyagok, amelyek nulla elektromos ellenállással rendelkeznek. Az a hátrányuk, hogy csak nagyon alacsony hőmérsékleten dolgoznak, ellenállóképességük meghaladja a –200ºC-ot, így egyelőre nem használhatók.
Az OHMETEREK ezen a törvényen alapulnak; ismert áramot vezetnek át a mérendő ellenálláson, és mérik az ezen intenzitás által keltett feszültségesést. Ohm törvényét alkalmazva megkapjuk a mért ellenállás értékét.
Joule törvénye alapján a túláramok elleni védelemre szolgálnak. Olyan karmester alkotja őket, amely ég, ha meghaladja a hőenergiát, amelyet támogatni tud, vagyis umaximális intenzitással egy meghatározott ideig.