Application de la loi d'Ohm dans la pratique

Je voudrais commencer à expliquer le principe de fonctionnement de l'une des lois fondamentales de l'électrotechnique avec une allégorie - montrant une petite caricature d'une personne sur trois nommée "Voltage U", "Résistance R" et "Courant I".

Cela montre que «Tok» essaie de ramper à travers la contraction du tuyau, que «Resistance» resserre avec diligence. En même temps «Voltage» fait le maximum d'effort possible pour passer, appuyez sur «Current».

Ce dessin en est un rappel électricité Est le mouvement ordonné de particules chargées dans un milieu particulier. Leur mouvement est possible sous l'influence de l'énergie externe appliquée, ce qui crée une différence de potentiel - tension. Les forces internes des fils et des éléments du circuit réduisent l'amplitude du courant, résistent à son mouvement.

Considérons un schéma simple 2 qui explique le fonctionnement de la loi d'Ohm pour une section d'un circuit à courant continu.

Comme source de tension U, nous utilisons batterie, que nous connectons à la résistance R avec des fils épais et en même temps courts aux points A et B.Supposons que les fils n'affectent pas la valeur du courant I à travers la résistance R.

La formule (1) exprime la relation entre la résistance (ohms), la tension (volts) et le courant (ampères). Ils l'appellent Loi d'Ohm pour une section d'un circuit… Le cercle de formule facilite la mémorisation et l'utilisation pour exprimer l'un des paramètres constitutifs U, R ou I (U est au-dessus du tiret, et R et I sont en dessous).

Si vous avez besoin de déterminer l'un d'entre eux, fermez-le mentalement et travaillez avec les deux autres en effectuant des opérations arithmétiques. Lorsque les valeurs sont sur une ligne, nous les multiplions. Et s'ils sont situés à des niveaux différents, nous effectuons la division du haut vers le bas.

Ces relations sont représentées dans les formules 2 et 3 de la figure 3 ci-dessous.

Dans ce circuit, un ampèremètre est utilisé pour mesurer le courant, qui est connecté en série avec la charge R, et la tension est un voltmètre connecté en parallèle aux points 1 et 2 de la résistance. Compte tenu des caractéristiques de conception des appareils, disons que l'ampèremètre n'affecte pas le courant dans le circuit et que le voltmètre n'affecte pas la tension.

Détermination de la résistance par la loi d'Ohm

En utilisant les lectures des appareils (U = 12 V, I = 2,5 A), vous pouvez utiliser la formule 1 pour déterminer la valeur de résistance R = 12 / 2,5 = 4,8 Ohm.

En pratique, ce principe est inclus dans le fonctionnement des appareils de mesure - ohmmètres, qui déterminent la résistance active de divers appareils électriques.Puisqu'ils peuvent être configurés pour mesurer différentes plages de valeurs, ils sont respectivement subdivisés en microohms et milliohms, fonctionnant avec une faible résistance, et en téra-, hygo- et mégohms- mesurant de très grandes valeurs.

Pour des conditions de travail spécifiques, ils sont produits:

• portable;

• bouclier;

• modèles de laboratoire.

Le principe de fonctionnement d'un ohmmètre

Les appareils magnétoélectriques sont couramment utilisés pour effectuer des mesures, bien que les appareils électroniques (analogiques et numériques) aient récemment été largement introduits.

L'ohmmètre du système magnétoélectrique utilise un limiteur de courant R qui ne laisse passer que des milliampères et une tête de mesure sensible (milliampèremètre) à travers celui-ci. Il réagit au passage de petits courants à travers l'appareil en raison de l'interaction de deux champs électromagnétiques de l'aimant permanent N-S et du champ créé par le courant traversant l'enroulement de la bobine 1 avec un ressort conducteur 2.

En raison de l'interaction des forces des champs magnétiques, la flèche de l'appareil s'écarte d'un certain angle. L'échelle sur la tête est immédiatement graduée en ohms pour une utilisation plus facile. Dans ce cas, l'expression de la résistance actuelle selon la formule 3 est utilisée.

L'ohmmètre doit maintenir une tension d'alimentation stable à partir de la batterie pour garantir des mesures précises. A cet effet, l'étalonnage est appliqué à l'aide d'une résistance de régulation supplémentaire R reg. Avec son aide, avant le début de la mesure, l'alimentation en surtension de la source est limitée au circuit, une valeur normalisée strictement stable est définie.

Détermination de la tension par la loi d'Ohm

Lorsque vous travaillez avec des circuits électriques, il est parfois nécessaire de déterminer la chute de tension sur un élément, par exemple une résistance, mais sa résistance, qui est généralement marquée sur la boîte, et le courant qui la traverse sont connus. Pour ce faire, vous n'avez pas besoin de connecter un voltmètre, mais il suffit d'utiliser les calculs selon la formule 2.

Dans notre cas, pour la figure 3, nous effectuons les calculs : U = 2,5 4,8 = 12 V.

Détermination du courant selon la loi d'Ohm

Ce cas est décrit par la formule 3. Il permet de calculer les charges dans les circuits électriques, de sélectionner les sections de fils, câbles, fusibles ou disjoncteurs.

Dans notre exemple, le calcul ressemble à ceci : I = 12 / 4,8 = 2,5 A.

Chirurgie de pontage

Cette méthode en électrotechnique est utilisée pour désactiver le fonctionnement de certains éléments du circuit sans les démonter. Pour ce faire, court-circuitez les bornes d'entrée et de sortie (sur les figures 1 et 2) avec un fil à une résistance inutile - retirez-les.

En conséquence, le courant du circuit choisit un chemin de moindre résistance à travers le shunt et augmente brusquement, et la tension de l'élément shunt tombe à zéro.

Court-circuit

Ce mode est un cas particulier de dérivation et est généralement représenté sur la figure ci-dessus lorsque le court-circuit est installé aux bornes de sortie de la source. Lorsque cela se produit, des courants élevés très dangereux sont créés et peuvent électrocuter les personnes et brûler les équipements électriques non protégés.

La protection sert à lutter contre les défauts accidentels du réseau électrique. Ils sont réglés sur des paramètres qui n'interfèrent pas avec le fonctionnement du circuit en mode normal.Ils coupent le courant uniquement en cas d'urgence.

Par exemple, si un enfant branche accidentellement un fil dans une prise domestique, un interrupteur automatique correctement configuré sur le tableau d'entrée de l'appartement coupera presque immédiatement l'alimentation.

Tout ce qui est décrit ci-dessus fait référence à la loi d'Ohm pour une section d'un circuit DC, pas un circuit complet où il peut y avoir beaucoup plus de processus. Il faut imaginer qu'il ne s'agit là que d'une petite partie de son application en électrotechnique.

Les schémas identifiés par le célèbre scientifique Georg Simon Ohm entre courant, tension et résistance sont décrits de différentes manières dans différents environnements et circuits AC : monophasés et triphasés.

Voici les formules de base qui expriment le rapport des paramètres électriques dans les conducteurs métalliques.

Des formules plus complexes pour effectuer des calculs spéciaux de la loi d'Ohm dans la pratique.

Comme vous pouvez le voir, les recherches menées par le brillant scientifique Georg Simon Ohm sont d'une grande importance même à notre époque de développement rapide de l'électrotechnique et de l'automatisation.