Ohm törvényének helyes használata három saját számpéldával. Mértékegységek, teljesítmény, energia és a teljes áramút ellenállása.
Ohm törvénye az állandó ellenállású elem feszültsége és árama közötti arányosságot írja le: U = R × I. A képlet akkor használható helyesen, ha a modell és a mértékegységek is megfelelnek a feladatnak. Egy szabályozott tápegységet, motort vagy félvezetőt nem mindig lehet egyetlen változatlan ellenállással helyettesíteni.
A három átrendezés
Ha a táblázat nem fér ki, oldalra görgethető. Billentyűzettel a bal és jobb nyilat használd.
| Keresett adat | Képlet | Egységek |
|---|---|---|
| Áram | I = U/R | Volt osztva ohmmal: amper. |
| Feszültség | U = I × R | Amper szorozva ohmmal: volt. |
| Ellenállás | R = U/I | Volt osztva amperrel: ohm. |
Az ellenállás értéke mellett a tűrés és a teljesítményterhelés is számít. A MIT alkatrészismereti előadása ezeket külön paraméterként kezeli. Állandó ellenállásnál a feszültség megkétszerezése kétszeres áramot eredményez; az összefüggés nem logaritmikus.
1. példa: ideális egyenáramú ellenállás
Saját számítás: 9 V egy 1,5 kΩ-os, azaz 1500 Ω-os ellenálláson I = 9/1500 = 0,006 A, vagyis 6 mA áramot ad. A teljesítmény P = U × I = 0,054 W. Ha az állapot tíz percig, azaz 600 másodpercig fennáll, az energia 0,054 × 600 = 32,4 joule.
A watt és a joule tehát nem felcserélhető. Az előbbi teljesítmény, az utóbbi energia. Egy alkatrész megfelelő kiválasztásához a számított teljesítmény mellett a környezeti és gyártói feltételeket is vizsgálni kell.
2. példa: fűtőellenállás modellje
Tegyük fel, hogy egy ideális ohmos fogyasztó 230 V effektív feszültségnél 2000 W teljesítményt vesz fel. Ekkor R = U²/P = 26,45 Ω, árama körülbelül 8,70 A. Ugyanezt a változatlan ellenállást feltételezve 120 V-nál P = 120²/26,45 ≈ 544,4 W lenne.
Ez számítási modell, nem készülékcsatlakoztatási javaslat. Egy valós berendezés hőmérsékletfüggése, elektronikája és névleges feszültsége miatt nem lehet a képlet alapján idegen feszültségre átkötni.
3. példa: a vezeték ellenállása is része az áramútnak
Egy elképzelt 6 V-os egyenáramú forrás 10 Ω-os terhelést táplál. Az oda- és visszavezetés együttes ellenállása legyen 2 Ω. Az összes ellenállás 12 Ω, ezért az áram 0,5 A. A terhelésre 5 V jut, a vezetéken összesen 1 V esik; a vezeték veszteségi teljesítménye I²R = 0,5 W.
Ha a vezeték ellenállását kihagynánk a modellből, 0,6 A-t számolnánk, és nem vennénk észre a feszültségesést. Az oda-vissza út együttes figyelembevétele ezért lényeges. A feltételezett 2 Ω nem ajánlott vezetékérték, és a példa nem helyettesít hálózati kábelméretezést.
Számítás előtt ellenőrizd
Váltsd át a milliampert amperre és a kiloohmot ohmra. Írd le, melyik elemen értelmezed a feszültséget, és mely ellenállások tartoznak a teljes áramútba. Végül nézd meg, teljesítményt vagy energiát kérdez a feladat. Ezzel a három lépéssel sok hibás eredmény még a behelyettesítés előtt felismerhető.
Ez a cikk ismeretterjesztő céllal készült. A helyszíni adottságok eltérhetnek, ezért szerelés vagy átalakítás előtt kérj megfelelő szakembertől ellenőrzést.