欧姆的法律和电力

对于直流电路的分析,一般采用欧姆定律、网络定理等电路简化工具。直流电路分析主要是为了确定与电子电路的一个或多个元件有关的电压、电流、电阻和功率等未知量。作为简化电路的基本定律,欧姆定律定义了电压、电流和电阻之间的线性关系。让我们详细了解这个欧姆定律。欧宝官网app苹果下载

欧姆定律

它是基本的,最重要的和重要的法律,探讨了电路中电压,电流和电阻之间的关系。它指出,在恒定温度下,流过电路的电流与该电路上的电压或电位差二比成比例。

在代数形式,vαi

V =红外

在哪里

I是流过电路的电流,单位是安培

v是电路上施加的电压,它以伏特测量

R是比例常数,称为电阻,以欧姆为单位。

这种阻力也以千欧欧姆,兆欧欧姆等规定

因此,欧姆的定律讲述了电路中的电流流量与电压成正比,与该电路中的电阻成反比。欧姆的定律可以应用于各个部件或整个电路。

数学,电流,i = v / r

电压,V = IR

电阻R = V/I

回到顶部

欧姆定律的三角形

下面的排列显示了欧姆定律中不同量之间的关系,称为欧姆定律三角。这是一种描述电压、电流和电阻之间关系的简单方法,也很容易记住。

欧姆定律的三角形

上图显示了欧姆定律三角形,其中电压、电流和电阻等单项以及它们的公式由基本欧姆定律方程表示。在上图中,从其余两个参数中计算出一个参数。因此,可以得出结论,当电阻高时,电流会小,电流大,当电阻低时,对任何施加电压。

回到顶部

电力

电力给出了电路转移能量的速率。电力以瓦特测量。当电压导致电路流入电路时,消耗该功率。

因此,电力是电压和电流的乘积。

数学,p = vi

根据欧姆定律,V = IR, I = V/R

代入幂方程

P = I.2R.

 P = V2/ R

因此,电力,P = VI或i2r或五2/ R

这是求电路中电功率的三个基本公式。因此,当已知这两个量中的任何一个时,就可以计算幂。

回到顶部

权力三角形

类似于欧姆法三角形,下图显示了功率三角形,以提供电源,电压和电流之间的关系。这个数字很容易记住各个参数方程。舍入并隐藏要测量的参数,并且其余的两个参数位置使等式找到围绕或舍入参数,如下图所示。

权力三角形

回到顶部

欧姆的法律饼图

在上述两个概念之前,还有另一种方法用于使用欧姆的法律查找电路参数,即欧姆的法律饼图。通过使用欧姆的法律饼图,可以轻松记住所有方程,以找到简化可以简单或复杂的电路所需的电压,电流,电阻和功率。

欧姆定律饼状图

上图显示了一个饼图,给出了功率,电压,电流和电阻之间的关系。这张图分为功率、电压、电阻和电流四个单位。每个单元由三个公式组成,每个公式有两个已知值。从图中,我们可以用三个公式中的任意一个来求电路中的每个参数。

回到顶部

欧姆定律的图示

为了更好地理解这一概念,下面给出了实验设置,其中有6个电池(每个2V)的可调电压源通过电压选择开关连接到负载电阻。电压表、电流表等测量仪器也连接在电路上,用来测量电路中的电压和电流。

可调电压源与负载电阻
可调电压源与负载电阻

首先连接10欧姆电阻,并将选择开关置于位置1。然后安培计的读数是0.2A,电压表的读数是2V,因为I = V/R,即I = 2/10 = 0.2A。接下来改变选择开关位置到第二电池,应用4V横跨负载,并记录下安培计读数。当选择器从第一个位置逐步改变到最后一个位置时,我们将分别得到电压值为2、4、6、8、10和12的电流值,如0.2、0.4、0.6、0.8、1、1.2。

同样地,将20欧姆的电阻替换为10欧姆的电阻,并进行上述相同的步骤。对于2、4、6、8、10和12V的电压值,我们将分别得到电流0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6的值。绘制这些值的曲线图如下所示。

欧姆法的图形表示
欧姆法的图形表示

在上图中,对于给定的电压,电阻越大,电流越小。当电阻为10欧姆,电流为0.6欧姆,当电阻为20欧姆时,考虑电压为12V,电流为1.2A。同样,对于相同的电流,电阻越大,电压越大。从上面的结果可以看出,当电阻恒定时,电压与电流之比是恒定的。因此,电压和电流的关系是线性的,并且随着电阻的增大,这条线性曲线的斜率变陡。

回到顶部

欧姆定律的例子

考虑下面的电路,其中6V的电池连接到6欧姆负载。电流表和电压表接在电路上,用于实际测量电流和电压。但是利用欧姆定律,我们可以得到电流和功率如下。

来自欧姆的法律

V =红外

我= v / r

我= 6/6

我= 1安培

POWER,P = VI

p = 6×1

P = 6瓦

但实际上,由于电池的内阻,电流表没有显示精确值。通过包括电池的内阻(假设电池具有1欧姆的内部电阻),电流值计算如下。

欧姆定律的例子

电路的总电阻为6 +1 = 7欧姆。

电流,i = v / r

我= 6/7

我= 0.85安培

回到顶部

一辆车的前照灯电路

下图显示了除了控制电路的电机汽车中的前照灯电路。随着欧姆定律的应用,我们可以发现电流流过每个光线。通常,每个光并联连接到电池,即使任何人损坏,也允许其他灯发光。12V的电池供应到这些平行灯,其中灯的电阻为2.4(在这种情况下考虑)。

一辆车的前照灯电路

当它们并联时,电路的总电阻是R = R1x R2/ (R1 + R2)。

R = 5.76/ 4.8 = 1.2

然后流过电路的电流是i = v / r

我= 12 / 1.2

我= 10。

通过单个灯的电流为I1 = I2 = 5 A(由于相同的电阻)

回到顶部

交流电路的欧姆定律

通常,欧姆的定律也可以应用于交流电路。如果负载是电感或电容,则也考虑负载的电抗。因此,通过考虑电抗效应,通过欧姆法的一些修改,它可以应用于交流电路。由于AC中的电感和电容,电压和电流之间存在相当大的相位角。并且交流阻力称为阻抗,表示为Z.

因此,给出了AC电路的欧姆法

E = IZ.

I = E / Z

Z = E /我

交流电路中的电压E在哪里

我是当前的

z是阻抗。

上述等式中的所有参数都是复杂的形式,包括相位角。类似于DC电路饼图,欧姆的AC电路的法律饼图如下所示。

欧姆对AC电路的法律

回到顶部

欧姆定律的例子(交流电路)

考虑下面的电路,其中交流负载(电阻性和电感性的组合)通过10V, 60Hz的交流电源连接。负载的电阻值为5欧姆,电感值为10mH。

欧姆法的例子

那么负载的阻抗值,Z = R + jXL.

z = 5 + j(2π×f×l)

Z = 5+ j (2×3.14× 60×10× 10-3)

Z = 5 + J3.76欧姆或6.26欧姆,在-37.016的相位角

流过电路的电流是

i = v / z

= 10/ (5+ j3.76)

相位角为-37.016时= 1.597A

回到顶部

留下一个回复

您的电子邮件地址不会被公开。必需的地方已做标记*