Вивчали у школі, але якось забулося...

Магазин Gtest® пропонує широку номенклатуру струмовимірювальних кліщів. Посилання на каталог, а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти наведені наприкінці цієї статті.

Закон Ома - як пов'язані напруга, струм та опір

Перший і, можливо, найважливіший зв'язок між струмом, напругою та опором називається законом Ома, відкритим Георгом Симоном Омом і опублікованим у 1827 році.

Напруга, струм та опір

Електричне коло формується тоді, коли створюється провідний шлях, що дозволяє електричному заряду безперервно переміщатися. Цей безперервний рух електричного заряду по провідниках кола називається струмом, і його часто порівнюють із потоком рідини через трубу.

Сила, що змушує носії заряду рухатися в колі, називається напругою. Напруга - це міра потенційної енергії між двома точками електричного кола.

Коли ми говоримо про певне значення напруги, ми маємо на увазі кількість потенційної енергії, доступної для переміщення заряду з однієї точки кола до іншої.

Струм рухається провідниками з певним опором. Величина струму в електричному колі залежить від величини напруги та величини опору, який протидіє проходженню струму.

Як і напруга, опір є величиною, що визначається між двома точками кола. Саме тому напругу та опір зазвичай вимірюють між певними точками електричного кола.

Одиниці вимірювання: Вольт, Ампер та Ом

Для опису електричних величин використовуються стандартизовані одиниці вимірювання, аналогічно до того, як для маси використовуються кілограми, а для температури - градуси Цельсія.

Стандартні одиниці вимірювання електричних величин:

Символи E, I та R використовуються у формулах для позначення напруги, струму та опору відповідно. Символ Ω (Ом) є великою грецькою літерою омега.

Одиниці вимірювання отримали свої назви на честь видатних учених:

• Ампер - на честь Андре-Марі Ампера.
• Вольт - на честь Алессандро Вольта.
• Ом - на честь Георга Симона Ома.

У більшості електротехнічних розрахунків використовуються символи:

• E або V - напруга.
• I - сила струму.
• R - електричний опір.

Кулон та електричний заряд

Однією з базових одиниць електричних вимірювань є кулон - одиниця електричного заряду.

Один кулон заряду дорівнює приблизно 6 250 000 000 000 000 000 електронам.

Позначення заряду - літера Q, а одиниця вимірювання - C (кулон).

Один ампер дорівнює одному кулону заряду, який проходить через провідник за одну секунду. Тобто струм є швидкістю переміщення електричного заряду.

Напруга - це кількість потенційної енергії, доступної для переміщення одного кулона заряду між двома точками кола.

Одиницею енергії є джоуль.

1 вольт = 1 джоуль на 1 кулон заряду.

Таким чином, батарея напругою 9 В забезпечує 9 джоулів енергії на кожен кулон заряду, що проходить через коло.

Рівняння закону Ома

Основне відкриття Ома полягає в тому, що величина струму прямо пропорційна прикладеній напрузі та обернено пропорційна опору кола.

E = I × R

Використовуючи алгебраїчні перетворення, можна отримати дві додаткові формули:

I = E / R

R = E / I

Аналіз простих електричних кіл за допомогою закону Ома

Розглянемо найпростішу електричну схему:

Якщо відомі будь-які дві величини з трьох (напруга, струм, опір), третю можна легко обчислити за допомогою закону Ома.

Приклад 1. Розрахунок струму

I = E / R = 12 V / 3 Ω = 4 A

Приклад 2. Розрахунок опору

R = E / I = 36 V / 4 A = 9 Ω

Приклад 3. Розрахунок напруги

E = I × R = 2 A × 7 Ω = 14 V

Трикутник закону Ома

Для швидкого запам'ятовування формул часто використовують трикутник закону Ома.

Якщо потрібно знайти опір, закривають символ R:

Для визначення струму закривають символ I:

Для визначення напруги закривають символ E:

Підсумковий огляд

• Напруга вимірюється у вольтах та позначається літерами E або V.
• Струм вимірюється в амперах та позначається літерою I.
• Опір вимірюється в омах та позначається літерою R.
• Закон Ома: E = I × R; I = E / R; R = E / I.

купити струмовимірювальні кліщі в Україні