歐姆定律在實踐中的應用

我想用一個寓言來解釋電氣工程基本定律之一的工作原理——展示三個人中的一個的小漫畫，名為“電壓 U”、“電阻 R”和“電流 I”。

這表明 «Tok» 正試圖爬過管道中的收縮，而 «Resistance» 正在努力收緊。同時 «Voltage» 盡最大努力通過，按 «Current»。

這張圖提醒了這一點 電 是帶電粒子在特定介質中的有序運動。在施加的外部能量的影響下，它們的運動是可能的，這會產生電位差——電壓。電路的導線和元件的內力降低了電流的大小，阻止了它的運動。

考慮一個簡單的圖表 2，它解釋了歐姆定律對直流電路的一部分的操作。

作為電壓源 U 我們使用 電池，我們在 A 點和 B 點用粗線同時短線連接到電阻 R。假設電線不影響通過電阻 R 的電流 I 的值。

公式（1）表達了電阻（歐姆）、電壓（伏特）和電流（安培）之間的關係。他們叫她 電路部分的歐姆定律… 公式圓圈便於記憶和用於表示任何構成參數 U、R 或 I（U 在破折號上方，R 和 I 在破折號下方）。

如果您需要確定其中之一，則在心里關閉它並與其他兩個一起工作，執行算術運算。當值在一行時，我們將它們相乘。如果它們位於不同的級別，我們執行從上到下的劃分。

這些關係顯示在下面圖 3 中的公式 2 和 3 中。

本電路中，測量電流的是電流表，與負載R串聯，電壓表是並聯在電阻1、2點的電壓表。考慮到器件的設計特點，假設電流表不影響電路中的電流，電壓表不影響電壓。

通過歐姆定律測定電阻

使用設備的讀數（U = 12 V，I = 2.5 A），您可以使用公式 1 確定電阻值 R = 12 / 2.5 = 4.8 Ohm。

實際上，該原理包含在測量設備 - 歐姆表的操作中，它確定各種電氣設備的有效電阻。由於它們可以配置為測量不同範圍的值，因此它們分別細分為微歐和毫歐，在低電阻下運行，以及兆歐、兆歐和測量非常大的值。

對於特定的工作條件，它們被生產：

• 便攜的;

• 盾;

• 實驗室模型。

歐姆表的工作原理

磁電設備通常用於進行測量，儘管電子（模擬和數字）設備最近已被廣泛引入。

磁電系統歐姆表使用一個只通過毫安的限流器R和一個靈敏的測量頭（毫安表）通過它。由於來自永磁體 N-S 的兩個電磁場的相互作用以及電流通過帶有導電彈簧 2 的線圈 1 的繞組所產生的場的相互作用，它會對流過設備的小電流作出反應。

由於磁場力的相互作用，設備的箭頭會偏離某個角度。頭上的刻度立即以歐姆為單位刻度，以便於操作。在這種情況下，使用根據公式 3 的電流電阻表達式。

歐姆表必須保持電池的穩定供電電壓以確保准確測量。為此，使用額外的調節電阻器 R reg 進行校準。在它的幫助下，在測量開始之前，來自源的過電壓供應被限製到電路，一個嚴格穩定的、歸一化的值被設置。

通過歐姆定律確定電壓

在處理電路時，有時需要確定元件（例如電阻器）上的電壓降，但通常標在盒子上的電阻和通過它的電流是已知的。為此，您無需連接電壓表，但根據公式 2 進行計算就足夠了。

在我們的例子中，對於圖 3，我們進行計算：U = 2.5 4.8 = 12 V。

根據歐姆定律確定電流

這種情況由公式 3 描述。它用於計算電路中的負載，選擇電線、電纜、保險絲或斷路器的橫截面。

在我們的示例中，計算如下：I = 12 / 4.8 = 2.5 A。

心臟搭橋手術

電氣工程中的這種方法用於在不拆卸電路的情況下禁用電路的某些元件的操作。為此，用一根電線將輸入和輸出端子（圖 1 和 2 中）短接至一個不需要的電阻器 - 將其移除。

結果，電路電流選擇電阻較小的路徑通過分流器並急劇上升，分流器元件的電壓降為零。

短路

這種模式是旁路的一種特殊情況，通常在源的輸出端安裝短路時如上圖所示。發生這種情況時，會產生非常危險的高電流，可能會觸電並燒毀未受保護的電氣設備。

保護用於對抗電網中的意外故障。它們被設置為不干擾電路在正常模式下運行的設置。他們只在緊急情況下才切斷電源。

例如，如果一個孩子不小心將電線插入了家用插座，那麼公寓入口板上正確配置的自動開關幾乎會立即關閉電源。

上面描述的所有內容都指的是直流電路的一部分的歐姆定律，而不是可能有更多過程的完整電路。我們必須想像，這只是它在電氣工程中應用的一小部分。

著名科學家喬治·西蒙·歐姆 (Georg Simon Ohm) 確定的電流、電壓和電阻之間的模式在不同的交流環境和電路中以不同的方式描述：單相和三相。

以下是表示金屬導體中電氣參數比率的基本公式。

在實踐中執行特殊歐姆定律計算的更複雜的公式。

如您所見，即使在我們這個電氣工程和自動化快速發展的時代，傑出科學家喬治·西蒙·歐姆所做的研究也具有重要意義。