Aplicación de la ley de Ohm en la práctica

Me gustaría comenzar a explicar el principio de funcionamiento de una de las leyes básicas de la ingeniería eléctrica con una alegoría: mostrar una pequeña caricatura de 1 de tres personas llamadas "Voltaje U", "Resistencia R" y "Corriente I".

Muestra que «Tok» está tratando de arrastrarse a través de la contracción en la tubería, que «Resistencia» está apretando diligentemente. Al mismo tiempo «Tensión» hace el máximo esfuerzo posible para pasar, presione «Corriente».

Este dibujo es un recordatorio de eso. electricidad Es el movimiento ordenado de partículas cargadas en un medio determinado. Su movimiento es posible bajo la influencia de la energía externa aplicada, lo que crea una diferencia de potencial: voltaje. Las fuerzas internas de los cables y elementos del circuito reducen la magnitud de la corriente, resisten su movimiento.

Considere un diagrama simple 2 que explica la operación de la ley de Ohm para una sección de un circuito de corriente continua.

Como fuente de voltaje U usamos batería, que conectamos a la resistencia R con alambres gruesos y al mismo tiempo cortos en los puntos A y B.Suponga que los cables no afectan el valor de la corriente I a través de la resistencia R.

La fórmula (1) expresa la relación entre resistencia (ohmios), voltaje (voltios) y corriente (amperios). ellos la llaman Ley de Ohm para una sección de un circuito… El círculo de la fórmula hace que sea fácil de recordar y usar para expresar cualquiera de los parámetros constituyentes U, R o I (U está arriba del guión y R e I están debajo).

Si necesita determinar uno de ellos, ciérrelo mentalmente y trabaje con los otros dos, realizando operaciones aritméticas. Cuando los valores están en una fila, los multiplicamos. Y si están ubicados en diferentes niveles, realizamos la división de los superiores a los inferiores.

Estas relaciones se muestran en las fórmulas 2 y 3 en la Figura 3 a continuación.

En este circuito se usa un amperímetro para medir la corriente, el cual está conectado en serie con la carga R, y el voltaje es un voltímetro conectado en paralelo a los puntos 1 y 2 de la resistencia. Teniendo en cuenta las características de diseño de los dispositivos, digamos que el amperímetro no afecta la corriente en el circuito y el voltímetro no afecta el voltaje.

Determinación de la resistencia por la ley de Ohm

Usando las lecturas de los dispositivos (U = 12 V, I = 2,5 A), puede usar la fórmula 1 para determinar el valor de resistencia R = 12 / 2,5 = 4,8 ohmios.

En la práctica, este principio se incluye en el funcionamiento de los dispositivos de medición: ohmímetros, que determinan la resistencia activa de varios dispositivos eléctricos.Dado que pueden configurarse para medir diferentes rangos de valores, se subdividen respectivamente en microohmios y miliohmios, que funcionan con baja resistencia, y tera, hygo y megaohmios, que miden valores muy grandes.

Para condiciones de trabajo específicas, se fabrican:

• portátil;

• blindaje;

• modelos de laboratorio.

El principio de funcionamiento de un ohmímetro.

Los dispositivos magnetoeléctricos se utilizan comúnmente para realizar mediciones, aunque recientemente se han introducido ampliamente dispositivos electrónicos (analógicos y digitales).

El óhmetro del sistema magnetoeléctrico utiliza un limitador de corriente R que solo pasa miliamperios y un cabezal de medición sensible (miliamperímetro) a través de él. Reacciona al flujo de pequeñas corrientes a través del dispositivo debido a la interacción de dos campos electromagnéticos del imán permanente N-S y el campo creado por la corriente que pasa por el devanado de la bobina 1 con un resorte conductor 2.

Como resultado de la interacción de las fuerzas de los campos magnéticos, la flecha del dispositivo se desvía de un cierto ángulo. La escala en la cabeza se gradúa inmediatamente en ohmios para facilitar la operación. En este caso, se utiliza la expresión de la resistencia actual según la fórmula 3.

El ohmímetro debe mantener un voltaje de suministro estable desde la batería para garantizar mediciones precisas. Para ello, la calibración se realiza mediante una resistencia de regulación adicional R reg. Con su ayuda, antes del inicio de la medición, el suministro de exceso de voltaje de la fuente se limita al circuito, se establece un valor estrictamente estable y normalizado.

Determinación del voltaje por la ley de Ohm

Cuando se trabaja con circuitos eléctricos, hay ocasiones en las que es necesario determinar la caída de tensión en un elemento, por ejemplo, una resistencia, pero se conoce su resistencia, que suele estar marcada en la caja, y la corriente que la atraviesa. Para hacer esto, no necesita conectar un voltímetro, pero basta con usar los cálculos de acuerdo con la fórmula 2.

En nuestro caso, para la Figura 3, hacemos cálculos: U = 2.5 4.8 = 12 V.

Determinación de la corriente según la ley de Ohm

Este caso se describe mediante la fórmula 3. Se utiliza para calcular cargas en circuitos eléctricos, seleccionar las secciones transversales de alambres, cables, fusibles o disyuntores.

En nuestro ejemplo, el cálculo se ve así: I = 12 / 4,8 = 2,5 A.

Revascularización quirúrgica

Este método en ingeniería eléctrica se utiliza para desactivar el funcionamiento de ciertos elementos del circuito sin desmontarlos. Para hacer esto, cortocircuite los terminales de entrada y salida (en la Figura 1 y 2) con un cable a una resistencia innecesaria; retírelos.

Como resultado, la corriente del circuito elige un camino de menor resistencia a través de la derivación y aumenta bruscamente, y el voltaje del elemento de derivación cae a cero.

Cortocircuito

Este modo es un caso especial de derivación y generalmente se muestra en la figura anterior cuando el cortocircuito se instala en las terminales de salida de la fuente. Cuando esto sucede, se crean altas corrientes muy peligrosas que pueden electrocutar a las personas y quemar los equipos eléctricos desprotegidos.

La protección se utiliza para combatir fallas accidentales en la red eléctrica. Están configurados para que no interfieran con el funcionamiento del circuito en modo normal.Cortan la luz solo en caso de emergencia.

Por ejemplo, si un niño enchufa accidentalmente un cable en un tomacorriente doméstico, un interruptor automático configurado correctamente en el tablero de entrada del apartamento apagará la energía casi de inmediato.

Todo lo descrito anteriormente se refiere a la ley de Ohm para una sección de un circuito de CC, no un circuito completo donde puede haber muchos más procesos. Debemos imaginar que esto es solo una pequeña parte de su aplicación en ingeniería eléctrica.

Los patrones identificados por el famoso científico Georg Simon Ohm entre corriente, voltaje y resistencia se describen de diferentes maneras en diferentes entornos y circuitos de CA: monofásicos y trifásicos.

Estas son las fórmulas básicas que expresan la relación de los parámetros eléctricos en los conductores metálicos.

Fórmulas más complejas para realizar cálculos especiales de la ley de Ohm en la práctica.

Como puede ver, la investigación realizada por el brillante científico Georg Simon Ohm es de gran importancia incluso en nuestra época de rápido desarrollo de la ingeniería eléctrica y la automatización.