Fyzika je empirická věda. Jeho základní zákonitosti vyplývají z praktických zkušeností a často nemají dlouhé roky teoretické opodstatnění. Přesně to je případ hlavního zákona elektrotechniky, který v roce 1826 objevil vynikající německý vědec Georg Simon Ohm.
Elektrické jevy lidé pozorují stovky let. Ale mezi obviněním z opotřebovaného jantaru a bleskem nebyla žádná souvislost. Teprve na konci 1795. století se začala pečlivě zkoumat elektřina. V roce XNUMX Alessandro Volta vynalezl „voltaický sloup“, chemickou baterii, a objevil vzhled proudu ve vodiči spojujícím jeho póly. Oblasti použití elektřiny se rychle množily a byla naléhavá potřeba výpočtových vzorců pro inženýry. Mnoho vědců tento problém vyřešilo, ale byl to Georg Ohm, kdo jako první formuloval hlavní vzorec elektrotechniky. Zavedl pojem odporu a experimentálně stanovil vztah mezi hlavními charakteristikami elektrického obvodu.
Definice Ohmova zákona jednoduchými slovy
Elektrický obvod se skládá z dvoupólového zdroje napětí, tedy baterie, akumulátoru nebo generátoru. Pokud jsou póly zdroje spojeny dráty, pak jimi bude protékat elektrický proud. Jeho hodnota je určena odporem vodičů. Vizuální reprezentací této závislosti je běžný vodovodní systém. Analogem zdroje napětí je čerpadlo nebo vodárenská věž, která vytváří tlak v hlavním potrubí, množství vody procházející potrubím je druh proudu a kohoutek odpovídá odporu. Zcela otevřená neomezuje průtok, při zkroucení se vodní otvor zmenšuje, až se zcela uzavře.
Ohmův zákon pro část obvodu
Empiricky výzkumník stanovil vztah mezi charakteristikami elektrického obvodu. Klasická formulace Ohmova zákona je:
“Proud v části obvodu je přímo úměrný napětí a nepřímo úměrný odporu.”
Vzorec Ohmova zákona pro úsek obvodu
Kde I je proud měřený v ampérech (A), U je napětí měřené ve voltech (V), R je odpor měřený v ohmech (ohmech).
Ohmův zákon je v této podobě prezentován ve školních učebnicích fyziky. Podle tohoto jednoduchého vzorce pro určení úrovně proudu ve vodiči stačí rozdělit napětí na jeho stranách určitým podmíněně konstantním koeficientem, to znamená odporem. Proč “podmíněně”? Protože hodnota odporu se může měnit v závislosti na teplotě. Proto, mimochodem, žárovky nejčastěji vyhoří při zapnutí. Odpor studené spirály je nižší než odpor vyhřáté, skok proudu při přivedení napětí způsobí její prudké roztažení a prasknutí. Ale pokud je tento moment překonán a vlákno přežije, pak se jeho odpor zvýší a proud je omezen. A například při teplotě kapalného helia odpor klesne na nulu a dojde k supravodivosti.
Ohmův zákon pro uzavřený úplný obvod
Předchozí formulace je vhodná pouze pro úsek obvodu, kde není zdroj vlastní elektromotorické síly. Ve skutečnosti proud teče v uzavřeném okruhu, kde je nutně baterie nebo generátor, který má svůj vnitřní odpor. Proto vzorec pro Ohmův zákon pro úplný obvod vypadá poněkud komplikovaněji
Vzorec Ohmova zákona pro uzavřený úplný obvod
Kde I je síla proudu měřená v ampérech (A), E je elektromotorická síla měřená ve voltech (V), R je odpor měřený v ohmech (Ohm), r je vnitřní odpor zdroje EMF.
Aplikace Ohmova zákona
Georg Ohm dal inženýrům prostředky k řešení problémů souvisejících s elektrickými obvody. Tepelná a osvětlovací zařízení, elektromotory, generátory, elektrické vedení, komunikační kabely se vypočítají na základě tohoto jednoduchého vzorce. Neexistuje oblast elektrotechniky, kde by nenašla uplatnění. I v radiotechnice se používá Ohmův zákon, ale v diferenciální podobě. „Všechno důmyslné je jednoduché,“ jak věřili Euripides, Leonardo da Vinci, Napoleon Bonaparte a Albert Einstein, nepochybní géniové. Ohmův zákon tuto pravdu zcela a zcela potvrzuje.
Vypočítejte odpor, proud a napětí na základě známých parametrů.
Obsah:
- Jak to funguje?
- Často kladené otázky a odpovědi
- Похожие материалы
- Sdílejte a komentujte
⚡ Co počítá kalkulačka?
Kalkulačka Ohmova zákona je online nástroj, který vám pomůže vypočítat proud, odpor nebo napětí v elektrickém obvodu pomocí Ohmova zákona.
Ohmův zákon říká, že proud protékající vodičem je přímo úměrný napětí aplikovanému na konce vodiče a nepřímo úměrný odporu vodiče. Můžete tedy použít vzorec:
pro výpočet proudu (I), pokud je známo napětí (V) a odpor (R).
Kalkulátor Ohmova zákona lze použít k výpočtu libovolného ze tří parametrů – proudu, napětí nebo odporu – za předpokladu, že jsou známy další dva parametry.
Jak používat kalkulačku
Vyberte parametr, který se má vypočítat. Zadejte hodnotu zbývajících relevantních proměnných, po jejímž uplynutí kalkulátor provede výpočet a zobrazí jej v zadaných měrných jednotkách.
️ Co ovlivňuje přesnost výpočtů kalkulačky
Přesnost výpočtů kalkulačky Ohmova zákona závisí na několika faktorech:
- Přesnost měření: Přesnost měření odporu, napětí a proudu ovlivňuje přesnost výpočtů. Pokud měřicí přístroje nejsou přesné, budou výsledky výpočtu nepřesné.
- Přesnost dat: údaje použité pro výpočet, jako je odpor vodiče a napětí, musí být přesné. Pokud jsou data nepřesná, pak výsledky výpočtu budou nepřesné.
- Teplota: teplota vodiče může ovlivnit přesnost výpočtu, protože odpor vodiče se mění s teplotou.
- Stav dirigenta: kvalita vodiče může ovlivnit přesnost výpočtů. Pokud je například vodič zoxidovaný nebo poškozený, jeho odpor se může změnit a vést k nepřesným výsledkům.
- Vliv dalších prvků v obvodu: další prvky v obvodu, jako jsou odpory, kondenzátory a induktory, mohou ovlivnit přesnost výpočtů. Pokud tyto prvky nejsou ve výpočtu zohledněny, mohou být výsledky nepřesné.
- Napájecí napětí: přesnost výpočtů může záviset také na napájecím napětí a jeho stabilitě.
- Ekologické předpoklady: Prostředí může ovlivnit přesnost měření a tím i přesnost výpočtů. Například vysoká vlhkost může poškodit měřicí přístroje a vést k nepřesným výsledkům.
Vzhledem ke všem těmto faktorům bychom se měli snažit používat pro výpočty přesné měřicí přístroje a přesná data. Kromě toho je nutné vzít v úvahu všechny prvky v obvodu a podmínky prostředí, aby byly získány co nejpřesnější výsledky.
Kde mohu použít kalkulačku
Kalkulátor Ohmova zákona lze použít v různých situacích týkajících se elektrických obvodů.
Pokud máte například informace o dvou ze tří veličin – proudu, odporu a napětí – v obvodu, můžete k určení třetí veličiny použít kalkulačku Ohmova zákona.
Kromě toho lze kalkulačku Ohmova zákona použít k návrhu elektrických obvodů a určení, jak velký odpor je třeba přidat do obvodu, aby se dosáhlo požadovaného proudu nebo napětí.
Kalkulátor Ohmova zákona lze tedy použít v mnoha různých situacích týkajících se elektrických obvodů, a to jak pro vzdělávací, tak pro profesionální účely.
Jak sami vypočítat proud, napětí nebo odpor pomocí Ohmova zákona
Pro výpočet proudu, napětí nebo odporu pomocí Ohmova zákona potřebujete znát dva ze tří parametrů: proud (I), napětí (V) a odpor (R).
Ohmův zákon říká, že proud (I) v elektrickém obvodu je přímo úměrný napětí (V) a nepřímo úměrný odporu (R).
Pokud jsou například uvedeny hodnoty odporu a napětí, můžete vypočítat proud pomocí vzorce I = V/R.
Podobně, pokud jsou uvedeny hodnoty proudu a odporu, můžete vypočítat napětí pomocí vzorce V = IR.
Nakonec, pokud jsou uvedeny hodnoty proudu a napětí, můžete vypočítat odpor pomocí vzorce R = V/I.
Pokud znáte libovolné dva parametry, můžete vždy vypočítat třetí parametr pomocí výše uvedených vzorců.
✍️ Užitečné tipy
Několik tipů, které mohou pomoci při používání Ohmova zákona:
- Naučte se vzorec pro Ohmův zákon: U = I x R, kde U je napětí ve voltech (V), I je proud v ampérech (A) a R je odpor v ohmech (Ω).
- Pro výpočet třetího změřte dva ze tří parametrů. Například, pokud jsou známy proud a odpor, lze napětí vypočítat pomocí vzorce U = I x R.
- Pokud jsou známy napětí a odpor, lze proud vypočítat pomocí vzorce I = U / R.
- K měření napětí, proudu nebo odporu v obvodu použijte multimetr. Multimetr je elektronické zařízení, které dokáže měřit různé parametry elektrického obvodu.
- Ujistěte se, že je váš multimetr nastaven na správný měřicí rozsah. Pokud je měření provedeno s nesprávným rozsahem, multimetr může poskytnout nesprávné výsledky.
- Nezapomeňte vzít v úvahu měrné jednotky. Napětí se měří ve voltech (V), proud v ampérech (A) a odpor v ohmech (Ω).
- Máte-li potíže s prováděním výpočtů, vyhledejte pomoc zkušeného elektrikáře nebo jiného kvalifikovaného technika. Chyby ve výpočtech mohou vést k poškození zařízení nebo dokonce k požáru.
❓ Otázky a odpovědi
Zde je několik odpovědí na často kladené otázky týkající se výpočtu pomocí Ohmova zákona.
Co je Ohmův zákon?
Ohmův zákon říká, že proud ve vodiči je úměrný napětí na něm a nepřímo úměrný odporu vodiče.
Jak vypočítat proud pomocí Ohmova zákona?
Pro výpočet proudu pomocí Ohmova zákona je nutné vydělit napětí odporem vodiče: I = V/R, kde I je proud, V je napětí, R je odpor.
Jak vypočítat napětí pomocí Ohmova zákona?
Pro výpočet napětí pomocí Ohmova zákona je třeba vynásobit proud odporem vodiče: V = I*R, kde V je napětí, I je proud, R je odpor.
Jak vypočítat odpor pomocí Ohmova zákona?
Pro výpočet odporu vodiče pomocí Ohmova zákona je nutné vydělit napětí proudem: R = V/I, kde R je odpor, V je napětí, I je proud.
Jak se mění proud při změně napětí podle Ohmova zákona?
Síla proudu ve vodiči se bude měnit úměrně k napětí na něm a nepřímo úměrně jeho odporu, podle Ohmova zákona. Pokud se napětí zvýší, zvýší se i proud ve vodiči, pokud odpor zůstane stejný.
Podobné kalkulačky
Může se vám hodit několik dalších kalkulaček na toto téma:
- Plocha krychle: kalkulačka. Vypočítejte online plochu krychle z délky hran, úhlopříčky krychle nebo úhlopříček jejích stran.
- Kalkulačka koeficientu tření. Vypočítejte koeficient tření z úhlu sklonu nebo z hmotnosti třecí síly.
- Kalkulačka průměrné rychlosti. Spočítejte si online průměrnou rychlost auta nebo běžce v čase a vzdálenosti.
- Kalkulačka aktuálního výkonu. Spočítejte si online výkon elektrického proudu ve wattech (W) v závislosti na síle proudu, napětí a odporu.
- Kalkulačka objemu potrubí. Spočítejte si online objem potrubí v metrech krychlových. m. nebo litrů, v závislosti na průměru a délce potrubí.
- Kalkulačka přepočtu tuny. Někdy může vyžadovat převod jedné jednotky hmotnosti na jinou, například na tuny. A pro tento účel je velmi užitečná speciální kalkulačka.
Sdílejte na sociálních sítích
Pokud se vám to líbilo, sdílejte kalkulačku na svých sociálních sítích: není to pro vás obtížné a je užitečné, aby projekt postoupil. Děkuji!
