2: Закон Ома
- Page ID
- 101569
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
- 2.1: Закон Ома - як пов'язані напруга, струм та опір
- Перший, і, мабуть, найважливіший, зв'язок між струмом, напругою та опором називається Закон Ома, відкритий Георгом Саймоном Омом і опублікований у його статті 1827 року «Гальванічна схема досліджується математично».
- 2.2: Аналогія закону Ома
- Закон Ома також має інтуїтивний сенс, якщо застосувати його до водопровідної аналогії. Якщо у нас є водяний насос, який чинить тиск (напруга), щоб штовхати воду навколо «ланцюга» (струму) через обмеження (опір), ми можемо змоделювати, як три змінні взаємопов'язані між собою. Якщо опір потоку води залишається колишнім і тиск насоса збільшується, витрата також повинна збільшуватися.
- 2.3: Потужність в електричних ланцюгах
- Потужність - це міра того, скільки роботи можна виконати за заданий проміжок часу. Механічна потужність зазвичай вимірюється (в Америці) в «кінських силах». Електрична потужність майже завжди вимірюється в «ватах», і розрахувати її можна за формулою P = IE. Електрична потужність - це твір як напруги, так і струму, а не одного окремо.
- 2.4: Розрахунок електроенергії
- Потужність вимірюється у ватах, символізується буквою «W».
- 2.5: Резистори
- Оскільки взаємозв'язок між напругою, струмом та опором у будь-якому ланцюзі настільки регулярна, ми можемо надійно контролювати будь-яку змінну в ланцюзі, просто керуючи двома іншими. Мабуть, найпростіша змінна в будь-якій схемі для управління - це її опір. Це можна зробити, змінивши матеріал, розмір і форму її провідних компонентів (пам'ятаєте, як тонка металева нитка лампи створювала більший електричний опір, ніж товстий дріт?).
- 2.6: Нелінійна провідність
- Закон Ома - це простий і потужний математичний інструмент, який допомагає нам аналізувати електричні ланцюги, але він має обмеження, і ми повинні розуміти ці обмеження, щоб правильно застосувати його до реальних ланцюгів. Для більшості провідників опір є досить стабільною властивістю, в значній мірі не піддається впливу напруги або струму. З цієї причини ми можемо розглядати опір багатьох компонентів ланцюга як постійний, причому напруга і струм безпосередньо пов'язані один з одним.
- 2.9: Комп'ютерне моделювання електричних ланцюгів
- Комп'ютери можуть бути потужними інструментами при правильному використанні, особливо в сферах науки та техніки. Програмне забезпечення існує для моделювання електричних ланцюгів комп'ютером, і ці програми можуть бути дуже корисними, допомагаючи дизайнерам схем перевірити ідеї, перш ніж фактично будувати реальні схеми, економлячи багато часу та грошей.