Định luật Ohm là gì?

Định luật Ohm là một công thức được sử dụng để tính toán mối quan hệ giữa điện áp, cường độ dòng điện và điện trở trong mạch điện.

Đối với sinh viên ngành điện tử, Định luật Ôm (E = IR) về cơ bản cũng quan trọng như phương trình Thuyết tương đối của Einstein (E = mc²) đối với các nhà vật lý.

E = I x R

Khi được viết ra, nó có nghĩa là điện áp = dòng điện x điện trở , hoặc vôn = amps x ohms , hoặc V = A x Ω .

Được đặt theo tên của nhà vật lý người Đức Georg Ohm (1789-1854), Định luật Ohm giải quyết các đại lượng quan trọng khi làm việc trong mạch:

Nếu biết hai trong số các giá trị này, kỹ thuật viên có thể cấu hình lại Định luật Ohm để tính giá trị thứ ba. Chỉ cần sửa đổi kim tự tháp như sau:

Nếu bạn biết điện áp (E) và cường độ dòng điện (I) và muốn biết điện trở (R), hãy X-out R trong hình chóp và tính phương trình còn lại (xem hình chóp thứ nhất, hoặc xa bên trái ở trên).

Lưu ý: Không thể đo điện trở trong mạch hoạt động, vì vậy Định luật Ôm đặc biệt hữu ích khi cần tính toán. Thay vì ngắt mạch để đo điện trở, một kỹ thuật viên có thể xác định R bằng cách sử dụng sự biến thiên ở trên của Định luật Ôm.

Bây giờ, nếu bạn biết điện áp (E) và điện trở (R) và muốn biết dòng điện (I), hãy X-out I và tính toán hai ký hiệu còn lại (xem hình chóp ở giữa ở trên).

Và nếu bạn biết dòng điện (I) và điện trở (R) và muốn biết điện áp (E), hãy nhân các nửa dưới cùng của hình chóp (xem hình chóp thứ ba, hoặc xa bên phải, ở trên).

Hãy thử một vài phép tính mẫu dựa trên một mạch nối tiếp đơn giản, chỉ bao gồm một nguồn điện áp (pin) và điện trở (ánh sáng). Hai giá trị được biết trong mỗi ví dụ. Sử dụng định luật Ohm để tính toán thứ ba.

Ví dụ 1: Đã biết hiệu điện thế (E) và điện trở (R) là gì.

Cường độ dòng điện trong mạch là bao nhiêu?

I = E / R = 12V / 6Ω = 2A

Ví dụ 2: Đã biết hiệu điện thế (E) và cường độ dòng điện (I).

Điện trở do đèn tạo ra là gì?

R = E / I = 24V / 6A = 4Ω

Ví dụ 3: Dòng điện (I) và điện trở (R) đã biết. Điện áp là gì?

Hiệu điện thế trong mạch là bao nhiêu?

E = I x R = (5A) (8Ω) = 40 V

Khi Ohm công bố công thức của mình vào năm 1827, phát hiện quan trọng của ông là lượng dòng điện chạy qua một vật dẫn tỷ lệ thuận với hiệu điện thế đặt lên nó. Nói cách khác, cần một áp suất vôn để đẩy một ampe dòng điện qua điện trở một ohm.

Điều gì để xác thực bằng cách sử dụng Định luật Ohm

Định luật Ohm có thể được sử dụng để xác nhận các giá trị tĩnh của các thành phần mạch, mức dòng điện, nguồn cung cấp điện áp và sụt áp. Ví dụ, nếu một thiết bị thử nghiệm phát hiện ra một phép đo dòng điện cao hơn bình thường, thì điều đó có thể có nghĩa là điện trở đã giảm hoặc điện áp tăng lên, gây ra tình trạng điện áp cao. Điều này có thể cho thấy nguồn cung cấp hoặc sự cố mạch.

Trong các mạch điện một chiều (một chiều), một phép đo dòng điện thấp hơn bình thường có thể có nghĩa là điện áp đã giảm hoặc điện trở mạch đã tăng lên. Các nguyên nhân có thể làm tăng điện trở là kết nối kém hoặc lỏng lẻo, các bộ phận bị ăn mòn và / hoặc hư hỏng.

Các tải trong một đoạn mạch dựa vào dòng điện. Tải có thể là bất kỳ loại thành phần nào: thiết bị điện nhỏ, máy tính, thiết bị gia dụng hoặc động cơ lớn. Hầu hết các thành phần (tải) này đều có bảng tên hoặc nhãn dán thông tin đính kèm. Các bảng tên này cung cấp chứng nhận an toàn và nhiều số tham chiếu.

Kỹ thuật viên tham khảo bảng tên trên các linh kiện để tìm hiểu các giá trị điện áp và dòng điện tiêu chuẩn. Trong quá trình thử nghiệm, nếu các kỹ thuật viên nhận thấy rằng các giá trị thông thường không đăng ký trên đồng hồ vạn năng hoặc đồng hồ kẹp kỹ thuật số của họ, họ có thể sử dụng Định luật Ohm để phát hiện phần nào của mạch đang chập chờn và từ đó xác định vị trí có thể xảy ra sự cố.

Khoa học cơ bản về mạch

Mạch, giống như tất cả các vật chất, được tạo ra từ các nguyên tử. Nguyên tử bao gồm các hạt hạ nguyên tử:

• Proton (mang điện tích dương)
• Nơtron (không tính phí)
• Electron (tích điện âm)

Các nguyên tử vẫn liên kết với nhau bằng lực hút giữa hạt nhân nguyên tử và các electron ở lớp vỏ bên ngoài của nó. Khi bị ảnh hưởng bởi hiệu điện thế , các nguyên tử trong mạch bắt đầu đổi mới và các thành phần của chúng tạo ra một thế năng thu hút được gọi là hiệu điện thế. Các electron rời bị hút lẫn nhau di chuyển về phía proton, tạo ra một dòng electron ( dòng điện ). Bất kỳ vật liệu nào trong mạch hạn chế dòng chảy này được coi là điện trở .

Tham khảo: Nguyên tắc vạn năng số của Glen A. Mazur, Nhà xuất bản Kỹ thuật Hoa Kỳ