Νόμος του Ohm και Κυκλώματα Συνεχούς
Ο νόμος του Ohm συνδέει τάση, ένταση και αντίσταση: V = IR. Είναι το θεμέλιο για την ανάλυση απλών και συνδυασμένων κυκλωμάτων αντιστάσεων.
Τάση, ένταση και αντίσταση
Η ένταση είναι ο ρυθμός ροής φορτίου. Η αντίσταση αντιτίθεται σε αυτή τη ροή. Για ένα ομικό αντίσταση, διπλασιασμός της τάσης διπλασιάζει την ένταση.
Συνδυασμοί σειράς και παράλληλα
Οι αντιστάσεις σε σειρά προστίθενται απλά. Σε παράλληλη σύνδεση, το αντίστροφο της ισοδύναμης αντίστασης ισούται με το άθροισμα των αντίστροφων κάθε κλάδου.
Νόμος Ohm
Σε κύκλωμα, η τάση είναι η ηλεκτρική ώθηση και η ένταση είναι η ροή φορτίου που παράγει. Ο νόμος Ohm λέει ότι η ένταση μέσα από αντιστάτη είναι ανάλογη της τάσης πάνω του — και η αντίσταση σου λέει πόσο ισχυρά ο αντιστάτης αντιτίθεται σε αυτή τη ροή.
Ο τύπος
V = I · R
- V — τάση (V): η ηλεκτρική ώθηση πάνω στο στοιχείο
- I — ένταση (A): η ροή ηλεκτρικού φορτίου μέσα από το στοιχείο
- R — αντίσταση (Ω): πόσο ισχυρά το στοιχείο αντιτίθεται στην ένταση
Λυμένο παράδειγμα
Μπαταρία 9 V συνδέεται πάνω σε αντιστάτη 3 Ω. Πόση ένταση ρέει;
- V = 9 V
- R = 3 Ω
- I = V / R
- I = 9 V / 3 Ω
I = 3 A
Τεστ εαυτού
Η ίδια μπαταρία 9 V συνδέεται σε μεγαλύτερο αντιστάτη 9 Ω. Πόση ένταση ρέει τώρα;
- 3 A
- Σωστή απάντηση: 1 A
- 81 A
Σωστά! I = V / R = 9 V ÷ 9 Ω = 1 A — τριπλάσια αντίσταση, ένα τρίτο της έντασης.
Πού το βλέπεις
Ένας φακός σβήνει σταδιακά όσο η μπαταρία του εξαντλείται — λιγότερη τάση σημαίνει λιγότερη ώθηση, άρα λιγότερο ρεύμα τροφοδοτεί το λαμπάρι και πιο αμυδρό φως.Ένα ρεοστάτη σε φως σαλονιού είναι ο ίδιος νόμος με διακόπτη: το γύρισμα ανεβάζει την αντίσταση στο κύκλωμα και το ρεύμα — και η λάμψη — πέφτουν αναλόγως.
Συχνά λάθη
Το επίμονο σφάλμα είναι να αντιμετωπίζεις V, I και R ως τρεις ανεξάρτητες ρυθμίσεις — δεν είναι: η μπαταρία ορίζει την τάση, το εξάρτημα την αντίσταση και το ρεύμα είναι το επακόλουθο, I = V / R. Αντικατέστησε έναν αντιστάτη 3 Ω με 9 Ω στην ίδια μπαταρία 9 V και το ρεύμα πέφτει από 3 A σε ακριβώς 1 A — τριπλάσια αντίσταση, το ένα τρίτο του ρεύματος. Δεύτερο λάθος είναι να φαντάζεσαι ότι το ρεύμα αδυνατίζει καθώς γυρνά τον βρόχο· το ρεύμα είναι μία μοναδική τιμή ορισμένη από όλο το κύκλωμα.
Πώς συνδέεται
Αυτό είναι το λεξιλόγιο που μιλά ολόκληρο η ενότητα των κυκλωμάτων — τάση ως ώθηση, ρεύμα ως ροή, αντίσταση ως αντίσταση — και κάθε μεταγενέστερος κανόνας ανάγεται σε αυτό. Οι νόμοι Kirchhoff, μετά, παίρνουν αυτή τη σχέση ενός αντιστάτη και την εφαρμόζουν σε κόμβους και βρόχους, ώστε κυκλώματα με κλάδους να λύνονται αντί απλώς να θαυμάζονται.