Ohm törvénye és az egyenáramú körök

Minden áramkör — az egyszerű zseblámpától a telefontöltőig — ugyanazokra a három mennyiségre épül: arra, milyen erővel nyomja az áramforrás a töltést (feszültség), mennyi töltés áramlik ennek hatására (áram), és mennyire állják ellen az útban lévő alkatrészek ezt az áramlást (ellenállás). Az ohmos alkatrészekre az Ohm-törvény, V = IR köti össze őket olyan egyszerű arányossággal, hogy puszta számtannal előrejelezhető az áramkör viselkedése; ez az alapja minden további áramkörelemzési technikának, a soros és párhuzamos kapcsolástól a valamilyen elektronikában használt váltóáramú körökig.

Feszültség, áram és ellenállás

Az áram a töltésáramlás sebessége. Az ellenállás ezzel az áramlással szemben áll. Ohmos ellenállásnál a feszültség megduplázása az áramot is megduplázza.

Soros és párhuzamos kombinációk

A soros ellenállások közvetlenül összeadódnak. Párhuzamosan az egyenértékű ellenállás reciproka az ágak reciprokinak összege.

Ohm-törvény

Áramkörben a feszültség a villamos toló erő, az áram pedig az általa létrehozott töltésáramlás. Az Ohm-törvény szerint az ellenálláson át folyó áram arányos a rajta lévő feszültséggel — az ellenállás pedig megmutatja, mennyire állítja ellenebe magát a folyamatnak.

A képlet

V = I · R

  • V — feszültség (V): a villamos toló hatás az alkatrészen át
  • I — áram (A): a villamos töltés áramlása az alkatrészen keresztül
  • R — ellenállás (Ω): mennyire állítja ellenebe magát az alkatrész az áramnak

Megoldott példa

Egy 9 V-os telep egy 3 Ω-os ellenállásra van kötve. Mennyi áram folyik?

  • V = 9 V
  • R = 3 Ω
  1. I = V / R
  2. I = 9 V / 3 Ω

I = 3 A

Teszteld magad

Ugyanaz a 9 V-os telep egy nagyobb, 9 Ω-os ellenállásra van kötve. Mennyi áram folyik most?
  • 3 A
  • Helyes válasz: 1 A
  • 81 A

Helyes! I = V / R = 9 V ÷ 9 Ω = 1 A — háromszoros ellenállás, harmadannyi áram.

Hol találkozol vele

Egy zseblámpa fokozatosan elhalványul, ahogy az eleme lemerül — kevesebb feszültség kevesebb tolóerőt jelent, tehát kevesebb áram hajtja az izzót, és halványabb fény. Egy nappali fényerő-szabályozó ugyanezt a törvényt alkalmazza tárcsával: elforgatva növeli az áramkör ellenállását, és az áram — meg a fény — ennek megfelelően csökken.

Gyakori hibák

A tartós hiba V, I és R három független beállításként kezelése — ezek nem azok: a telep rögzíti a feszültséget, az alkatrész rögzíti az ellenállást, az áram pedig a következmény, I = V / R.

Hogyan kapcsolódik

Ez a szókincs, amit az egész áramkörök modul beszél — feszültség mint tolóerő, áram mint áramlás, ellenállás mint ellenállás — és minden későbbi szabály erre vezethető vissza. Kirchhoff törvényei, a következő lecke, ezt az egy ellenállásra vonatkozó összefüggést veszik és alkalmazzák csomópontokra és hurkokra, hogy elágazásos áramköröket meg lehessen oldani, ne csak megcsodálni.

Próbáld ki az interaktív szimulációt

Kapcsolódó fogalmak