Ohmi seadus omab olulist tähtsust elektrotehnikas kui põhikontseptsiooni, mis annab väärtuslikku teavet elektriahelate käitumise kohta. Ohmi seaduse mõistmisel saate avada võimaluse arvutada ahelas pinget, voolu, takistust ja võimsust. Selles õpetuses süveneme Ohmi seaduse põhimõtetesse ja uurime, kuidas võimsus on seotud elektriahelatega.
Ohmi seadus
Ohmi seaduse kohaselt on kahte punkti ühendaval juhil vool, mis on otseselt korrelatsioonis nende punktide ümber oleva pingega ja pöördkorrelatsioonis juhi takistusega. Matemaatiliselt võib seda esitada järgmiselt:
Selles võrrandis tähistab V pinget, mida mõõdetakse voltides, I tähistab voolu mõõdetuna amprites ja R tähistab takistust mõõdetuna oomides. See matemaatiline seos toob esile pinge, voolu ja takistuse vahelise seose. Ohmi seaduse kohaselt põhjustab pinge suurenemine ahelas vastava voolu suurenemise, kui takistus jääb konstantseks. Samamoodi, kui takistus suureneb, väheneb vool antud pinge korral.
Pinge, voolu ja takistuse arvutamine
Vaatleme näidet Ohmi seaduse praktilise rakendamise demonstreerimiseks. Ahel pingega 12 volti ja takistusega 4 oomi ning kasutades Ohmi seadust, saame arvutada vooluahelat läbiva voolu:
Voolu (I) väärtuse leidmiseks jagame võrrandi mõlemad pooled 4-ga:
Seega on selles näites vooluahelat läbiv vool 3 amprit.
Võimsus elektriahelates
Võimsus on elektriahelates olulise tähtsusega, kuna see tähistab elektrienergia tarbimise või ülekandmise kiirust, mängides vooluahela käitumise mõistmisel otsustavat rolli. Elektriahela võimsust (P) saab arvutada järgmise võrrandi abil:
Siin on P võimsus, mida mõõdetakse vattides:
Võrrand näitab, et võimsus on voolu ja pinge korrutis. See tähendab, et vooluringis oleva seadme või komponendi poolt tarbitav võimsus on otseselt võrdeline nii seda läbiva voolu kui ka sellel oleva pingega.
Elektriahelate võimsuse arvutamine
Nüüd arvutage seadme vooluahelas tarbitud võimsus. Oletame, et meil on vooluahel, mille vool on 2 amprit ja pinge 6 volti, ja me tahame siis määrata võimsuse:
Seetõttu on selles näites seadme tarbitav võimsus 12 vatti.
Ohmi seaduse valemi diagramm
Allpool on sektordiagramm, mis kuvab kõik valemid mis tahes vooluahela voolu, takistuse, pinge ja võimsuse arvutamiseks:
Järeldus
Ohmi seadus annab põhimõttelise seose pinge, voolu ja takistuse vahel, võimaldades elektriahelates täpseid arvutusi ja prognoose. Lisaks võimaldavad võimsusarvutused hinnata vooluringis olevate seadmete ja komponentide energiatarbimist ja tõhusust.