Pada tahun 1826, ilmuwan Jerman Georg Ohm membuat penemuan dan menjelaskannya
hukum empiris tentang hubungan antara indikator-indikator seperti kuat arus, tegangan dan karakteristik penghantar dalam suatu rangkaian. Selanjutnya, sesuai dengan nama ilmuwannya, mulai disebut hukum Ohm.

Belakangan ternyata ciri-ciri tersebut tidak lebih dari hambatan suatu penghantar yang timbul pada saat bersentuhan dengan listrik. Ini adalah resistansi eksternal (R). Ada juga karakteristik resistansi internal (r) dari sumber arus.

Hukum Ohm untuk bagian rangkaian

Menurut hukum Ohm yang digeneralisasi untuk suatu bagian tertentu dari suatu rangkaian, kuat arus pada suatu bagian rangkaian berbanding lurus dengan tegangan pada ujung-ujung bagian tersebut dan berbanding terbalik dengan hambatannya.

Dimana U adalah tegangan pada ujung-ujung penampang, I adalah kuat arus, R adalah hambatan penghantar.

Dengan memperhatikan rumus di atas, nilai U dan R yang tidak diketahui dapat dicari dengan melakukan operasi matematika sederhana.

Rumus di atas hanya berlaku jika jaringan hanya mengalami hambatan.

Hukum Ohm untuk rangkaian tertutup

Kekuatan arus rangkaian lengkap sama dengan EMF dibagi dengan jumlah resistansi bagian rangkaian yang homogen dan tidak homogen.

Jaringan tertutup mempunyai hambatan internal dan eksternal. Oleh karena itu, rumus hubungannya akan berbeda.

Dimana E adalah gaya gerak listrik (EMF), R adalah hambatan luar sumber, r adalah hambatan dalam sumber.

Hukum Ohm untuk bagian rangkaian yang tidak seragam

Jaringan listrik tertutup terdiri dari bagian-bagian yang bersifat linier dan nonlinier. Bagian yang tidak mempunyai sumber arus dan tidak bergantung pada pengaruh luar adalah linier, dan bagian yang mengandung sumber adalah nonlinier.

Hukum Ohm untuk bagian jaringan yang bersifat homogen telah disebutkan di atas. Hukum bagian nonlinier akan berbentuk sebagai berikut:

saya = kamu/ R = f1 – f2 + E/ R

Dimana f1 – f2 adalah beda potensial pada titik akhir bagian jaringan yang dipertimbangkan

R – resistansi total dari bagian nonlinier rangkaian

Emf bagian nonlinier suatu rangkaian bisa lebih besar dari nol atau kurang. Jika arah pergerakan arus yang datang dari sumber dengan pergerakan arus pada jaringan listrik bertepatan, maka pergerakan muatan positif akan mendominasi dan EMF akan positif. Jika arahnya bertepatan, maka pergerakan muatan negatif yang diciptakan oleh EMF akan meningkat dalam jaringan.

Hukum Ohm untuk arus bolak-balik

Jika ada kapasitansi atau inersia dalam jaringan, perlu diperhitungkan dalam perhitungan bahwa mereka menghasilkan resistansi, yang darinya arus menjadi variabel.

Hukum Ohm untuk arus bolak-balik terlihat seperti ini:

dimana Z adalah hambatan sepanjang seluruh jaringan listrik. Ini juga disebut impedansi. Impedansi terdiri dari resistansi aktif dan reaktif.

Hukum Ohm bukanlah hukum dasar ilmiah, tetapi hanya hubungan empiris, dan dalam kondisi tertentu mungkin tidak diperhatikan:

• Ketika jaringan memiliki frekuensi tinggi, medan elektromagnetik berubah dengan kecepatan tinggi, dan inersia pembawa muatan harus diperhitungkan dalam perhitungan;
• Pada kondisi suhu rendah dengan zat yang memiliki superkonduktivitas;
• Ketika sebuah konduktor dipanaskan secara kuat oleh tegangan yang lewat, rasio arus terhadap tegangan menjadi bervariasi dan mungkin tidak sesuai dengan hukum umum;
• Ketika konduktor atau dielektrik berada di bawah tegangan tinggi;
• Di lampu LED;
• Dalam semikonduktor dan perangkat semikonduktor.

Pada gilirannya, elemen dan konduktor yang mematuhi hukum Ohm disebut ohmik.

Hukum Ohm dapat memberikan penjelasan terhadap beberapa fenomena alam. Misalnya, ketika kita melihat burung hinggap di kabel tegangan tinggi, kita bertanya-tanya mengapa mereka tidak terpengaruh oleh arus listrik? Hal ini dijelaskan dengan cukup sederhana. Burung yang duduk di atas kabel adalah sejenis konduktor. Sebagian besar tegangan jatuh pada celah di antara burung-burung, dan bagian yang jatuh pada “konduktor” itu sendiri tidak menimbulkan bahaya bagi mereka.

Namun aturan ini hanya berlaku dengan satu kontak. Jika seekor burung menyentuh kawat atau tiang telegraf dengan paruh atau sayapnya, ia pasti akan mati karena besarnya tegangan yang dibawa area tersebut. Kasus seperti ini terjadi dimana-mana. Oleh karena itu, demi alasan keamanan, di beberapa pemukiman telah dipasang perangkat khusus untuk melindungi burung dari tegangan berbahaya. Burung benar-benar aman di tempat bertengger seperti itu.

Hukum Ohm juga banyak digunakan dalam praktik. Listrik mematikan bagi manusia hanya dengan menyentuh kabel telanjang. Namun dalam beberapa kasus, daya tahan tubuh manusia mungkin berbeda.

Misalnya, kulit yang kering dan utuh memiliki ketahanan yang lebih besar terhadap efek listrik dibandingkan kulit yang terluka atau berkeringat. Akibat terlalu banyak bekerja, ketegangan saraf, dan keracunan, bahkan dengan tegangan rendah, seseorang dapat terkena sengatan listrik yang kuat.

Rata-rata daya tahan tubuh manusia adalah 700 Ohm, yang berarti tegangan 35 V aman bagi manusia bila bekerja dengan tegangan tinggi, para ahli menggunakannya.

Untuk suatu bagian rangkaian, ini mungkin hukum yang paling berlaku di bidang elektronik dan teknik elektro. Di balik kerumitan formulasinya terdapat kesederhanaan dan keanggunan penerapannya.

Rumusnya sebagai berikut: besarnya arus pada suatu bagian rangkaian berbanding lurus dengan tegangan yang diberikan pada bagian tersebut dan berbanding terbalik dengan hambatannya:

Sangat mudah untuk mengingat rumus ini, namun jika masih belum berhasil, buatlah segitiga di atas karton seperti pada gambar di awal artikel. Ini adalah segitiga ajaib dari hukum Ohm - tutup saja nilai yang perlu dicari dan sisa segitiga akan menampilkan rumus untuk menemukannya.

misalnya, kita mengetahui tegangan pengoperasian bola lampu dan arus pengoperasiannya (pada bohlam senter, tegangan tersebut ditunjukkan langsung di alasnya). Berapakah hambatan filamen bola lampu tersebut? Semuanya sangat sederhana, kita menutup resistansi dalam segitiga dan melihat bahwa yang tersisa hanyalah tegangan dibagi arus.

Sekarang mari kita cari tahu apa arti semua kata rumit dalam definisi ini.

Jadi, dua kata atau lebih tepatnya frasa menarik yang sulit diucapkan: berbanding lurus dan berbanding terbalik.

Apa yang dimaksud dengan “besarnya arus berbanding lurus dengan tegangan”? Artinya, jika tegangan pada suatu bagian rangkaian meningkat, maka arus pada bagian tersebut juga meningkat. Artinya, semakin besar tegangan maka semakin besar pula arusnya. Ini semua berlaku untuk bagian rangkaian dengan tegangan yang sama.

Adapun “berbanding terbalik dengan resistensinya”, yang terjadi justru sebaliknya. Semakin besar resistansi suatu bagian rangkaian, semakin sedikit arus yang mengalir melaluinya. Hal ini benar jika resistensi yang sama diterapkan pada bagian ini.

Mari kita lihat penerapan undang-undang ini dengan menggunakan contoh sederhana. Mari kita ambil senter biasa dengan lampu pijar yang di dalamnya terdapat tiga baterai "bulat". Diagram senter tersebut akan terlihat seperti ini.

Di sirkuit ini, GB1 - GB3 adalah tiga baterai, S1 adalah saklar, HL1 adalah bola lampu.

Jadi, seperti yang dia katakan kepada kita hukum Ohm: jumlah arus pada suatu bagian rangkaian berbanding lurus dengan tegangan yang diberikan pada bagian tersebut dan berbanding terbalik dengan hambatannya. Mari kita pertimbangkan bagian rangkaian yang terdiri dari bola lampu.

Sekarang pertanyaan sederhananya: apa yang menentukan kecerahan bola lampu? Itu benar - berdasarkan kekuatan arus yang melewati filamen bola lampu ini. Artinya, kita bisa menggunakan kecerahan bola lampu sebagai indikator kuat arus pada rangkaian senter.

Dan sungguh, apa yang akan terjadi pada cahaya bola lampu jika kita melepas satu baterai dan memasang jumper?

Di alam, ada dua jenis bahan utama, yaitu bahan konduktif dan non-konduktif (dielektrik). Bahan-bahan ini berbeda dengan adanya kondisi pergerakan arus listrik (elektron) di dalamnya.

Konduktor listrik terbuat dari bahan konduktif (tembaga, aluminium, grafit, dan lain-lain), yang elektronnya tidak terikat dan dapat bergerak bebas.

Dalam dielektrik, elektron terikat erat pada atom, sehingga arus tidak dapat mengalir di dalamnya. Mereka digunakan untuk membuat insulasi pada kabel dan bagian peralatan listrik.

Agar elektron mulai bergerak dalam konduktor (arus mengalir melalui suatu bagian rangkaian), elektron perlu menciptakan kondisi. Untuk melakukan ini, harus ada kelebihan elektron di awal bagian rantai, dan kekurangan elektron di akhir. Untuk menciptakan kondisi seperti itu, sumber tegangan digunakan - akumulator, baterai, pembangkit listrik.

Pada tahun 1827 Georg Simon Ohm menemukan hukum arus listrik. Hukum dan satuan pengukuran hambatan dinamai menurut namanya. Arti dari hukum adalah sebagai berikut.

Semakin tebal pipa dan semakin besar tekanan air dalam pasokan air (seiring dengan bertambahnya diameter pipa, ketahanan terhadap air berkurang) - semakin banyak air yang mengalir. Jika kita membayangkan air adalah elektron (arus listrik), maka semakin tebal kawat dan semakin tinggi tegangannya (seiring dengan bertambahnya penampang kawat, hambatan arus berkurang) - semakin besar arus yang mengalir melalui bagian rangkaian.

Arus yang mengalir melalui suatu rangkaian listrik berbanding lurus dengan tegangan yang diberikan dan berbanding terbalik dengan nilai hambatan rangkaian.

Di mana SAYA– kuat arus, diukur dalam ampere dan ditunjukkan dengan huruf A; kamu DI DALAM; R– resistansi, diukur dalam ohm dan ditunjuk Ohm.

Jika tegangan suplai diketahui kamu dan hambatan alat listrik R, kemudian dengan menggunakan rumus di atas, dengan menggunakan kalkulator online, mudah untuk menentukan kuat arus yang mengalir melalui rangkaian SAYA.

Dengan menggunakan hukum Ohm, parameter kelistrikan kabel listrik, elemen pemanas, dan semua elemen radio peralatan elektronik modern, baik itu komputer, TV, atau ponsel, dihitung.

Penerapan hukum Ohm dalam praktek

Dalam praktiknya, seringkali perlu untuk menentukan bukan kekuatan saat ini SAYA, dan nilai resistansinya R. Dengan mengubah rumus Hukum Ohm, Anda dapat menghitung nilai hambatan R, mengetahui arus yang mengalir SAYA dan nilai tegangan kamu.

Nilai resistansi mungkin perlu dihitung, misalnya saat membuat blok beban untuk menguji catu daya komputer. Biasanya terdapat label pada kotak catu daya komputer yang mencantumkan arus beban maksimum untuk setiap tegangan. Cukup memasukkan nilai tegangan tertentu dan arus beban maksimum ke dalam bidang kalkulator dan sebagai hasil perhitungan kita memperoleh nilai resistansi beban untuk tegangan tertentu. Misalnya, untuk tegangan +5 V pada arus maksimum 20 A, resistansi beban akan menjadi 0,25 Ohm.

Rumus Hukum Joule-Lenz

Kita sudah menghitung nilai resistor untuk membuat blok beban pada catu daya komputer, namun kita masih perlu menentukan berapa daya yang harus dimiliki resistor tersebut? Hukum fisika lain akan membantu di sini, yang ditemukan secara bersamaan oleh dua fisikawan secara independen satu sama lain. Pada tahun 1841 James Joule, dan pada tahun 1842 Emil Lenz. Hukum ini dinamai menurut nama mereka - hukum Joule-Lenz.

Daya yang dikonsumsi oleh beban berbanding lurus dengan tegangan yang diberikan dan arus yang mengalir.

– kuat arus, diukur dalam ampere dan dilambangkan dengan huruf

Mengetahui tegangan suplai dan arus yang dikonsumsi oleh suatu peralatan listrik, Anda dapat menggunakan rumus untuk menentukan berapa banyak daya yang dikonsumsi. Cukup masukkan data pada kotak di bawah ini di kalkulator online.

Misalnya, mari kita hitung konsumsi mesin cuci saat ini. Menurut paspor, konsumsi daya adalah 2200 W, tegangan pada jaringan listrik rumah tangga adalah 220 V. Kami mengganti data di jendela kalkulator, kami menemukan bahwa mesin cuci mengkonsumsi arus 10 A.

Contoh lain: Anda memutuskan untuk memasang lampu depan atau penguat suara tambahan di mobil Anda. Mengetahui konsumsi daya peralatan listrik yang dipasang, mudah untuk menghitung konsumsi arus dan memilih penampang kabel yang tepat untuk sambungan ke kabel listrik mobil. Katakanlah lampu depan tambahan mengkonsumsi daya 100 W (daya bola lampu yang dipasang di lampu depan), tegangan terpasang jaringan mobil adalah 12 V. Kita substitusikan nilai daya dan tegangan ke dalam jendela kalkulator, kita menemukan bahwa jumlah arus yang dikonsumsi adalah 8,33 A.

Setelah memahami hanya dua rumus sederhana, Anda dapat dengan mudah menghitung arus yang mengalir melalui kabel, konsumsi daya peralatan listrik apa pun - Anda akan mulai memahami dasar-dasar teknik elektro secara praktis.

Konversi rumus Hukum Ohm dan Joule-Lenz

Saya menemukan gambar di Internet dalam bentuk tablet bundar, yang di dalamnya berhasil ditempatkan rumus Hukum Ohm dan Hukum Joule-Lenz serta opsi untuk transformasi matematis dari rumus tersebut. Pelat tersebut mewakili empat sektor yang tidak terkait satu sama lain dan sangat nyaman untuk penggunaan praktis

Dengan menggunakan tabel, mudah untuk memilih rumus untuk menghitung parameter rangkaian listrik yang diperlukan menggunakan dua rumus lain yang diketahui. Misalnya, Anda perlu menentukan konsumsi arus suatu produk berdasarkan daya dan tegangan jaringan suplai yang diketahui. Melihat tabel pada sektor saat ini, kita melihat bahwa rumus I=P/U cocok untuk perhitungan.

Dan jika Anda perlu menentukan tegangan suplai U berdasarkan konsumsi daya P dan arus I, maka Anda dapat menggunakan rumus sektor kiri bawah, rumus U=P/I bisa digunakan.

Besaran yang diganti dalam rumus harus dinyatakan dalam ampere, volt, watt atau Ohm.

Apa hukum Ohm untuk rangkaian lengkap? Jadi, ini adalah rumus di mana hubungan antara parameter utama suatu rangkaian listrik terlihat jelas: arus, tegangan, dan hambatan. Untuk memahami hakikat hukum, mari kita pahami dulu beberapa konsepnya.

Rangkaian listrik disebut?

Rangkaian listrik adalah suatu jalur dalam suatu rangkaian listrik yang dilalui oleh aliran muatan (elemen listrik, kabel dan perangkat lainnya). Tentu saja, permulaannya dianggap sebagai sumber listrik. Di bawah pengaruh medan elektromagnetik, fenomena fotonik, atau proses kimia, muatan listrik cenderung berpindah ke terminal berlawanan dari sumber listrik ini.

Apa itu arus listrik?

Pergerakan terarah partikel bermuatan ketika terkena medan listrik atau gaya luar lainnya disebut arus listrik. Arahnya ditentukan oleh arah proton (muatan positif). Arus akan konstan jika kekuatan dan arahnya tidak berubah seiring waktu.

Sejarah Hukum Ohm

Saat melakukan eksperimen dengan sebuah konduktor, fisikawan Georg Ohm mampu menetapkan bahwa kekuatan arus sebanding dengan tegangan yang diterapkan pada ujungnya:

I/sim U atau I = G/U,

dimana G adalah daya hantar listrik, dan nilai R = 1 / G adalah hambatan listrik penghantar. Penemuan ini dilakukan oleh fisikawan terkenal Jerman pada tahun 1827.

hukum Ohm

Untuk rangkaian lengkap, definisinya adalah sebagai berikut: kuat arus pada rangkaian listrik sama dengan perbandingan gaya gerak listrik (selanjutnya disebut EMF) sumber dengan jumlah hambatannya:

Saya = E / (R + r),

dimana R adalah resistansi rangkaian luar, dan r adalah resistansi internal. Seringkali rumusan hukum menimbulkan kesulitan, karena tidak semua orang familiar dengan konsep EMF, perbedaannya dengan tegangan, tidak semua orang mengetahui artinya. dan dari mana resistensi internal berasal. Oleh karena itu diperlukan penjelasan, karena hukum Ohm untuk rangkaian lengkap mempunyai arti yang dalam.

Perumusan undang-undang bagian rantai bisa disebut transparan. Intinya tidak diperlukan penjelasan tambahan untuk memahaminya: arus pada rangkaian berbanding lurus dengan tegangan dan berbanding terbalik dengan hambatan:

Arti

Hukum Ohm untuk rangkaian lengkap berkaitan erat dengan hukum kekekalan energi. Anggaplah sumber arus tidak mempunyai hambatan dalam. Apa yang harus terjadi dalam kasus ini? Ternyata jika tidak ada hambatan, maka arus yang lebih besar akan dialirkan ke rangkaian luar, sehingga dayanya pun akan lebih besar.

Sekarang saatnya memahami konsep gaya gerak listrik. Nilai ini mewakili selisih potensial listrik pada terminal sumber, tetapi hanya tanpa beban apapun. Mari kita ambil contoh tekanan air di tangki yang ditinggikan. Ketinggian air akan tetap di tempatnya sampai mulai dikonsumsi. Saat keran dibuka maka kadar cairan akan berkurang karena tidak ada pemompaan. Ketika air masuk ke dalam pipa, ia mengalami hambatan, dan hal yang sama terjadi pada muatan listrik di dalam kawat.

Tanpa adanya beban, terminal-terminal dalam keadaan terbuka, ternyata besarnya EMF dan tegangannya sama. Jika kita, misalnya, menyalakan bola lampu, rangkaiannya akan tertutup, dan gaya gerak listrik akan menghasilkan tegangan di dalamnya, sehingga menghasilkan kerja yang bermanfaat. Sebagian energi akan hilang karena hambatan internal (ini disebut kerugian).

Jika resistansi konsumen lebih kecil dari resistansi internal, maka lebih banyak daya yang dilepaskan pada sumber arus. Dan kemudian EMF di sirkuit eksternal turun, dan sebagian besar energi hilang pada resistansi internal. Inti dari undang-undang konservasi adalah bahwa alam tidak dapat mengambil lebih dari apa yang diberikannya.

Inti dari perlawanan internal diketahui oleh penghuni apartemen era Khrushchev, yang apartemennya memiliki AC, tetapi kabel lama tidak pernah diganti. Meteran listrik berputar dengan kecepatan sangat tinggi, soket dan dinding memanas di tempat lewatnya kabel aluminium tua, akibatnya AC hampir tidak mendinginkan udara di dalam ruangan.

Alam r

“Ohm Penuh” (sebagaimana para ahli listrik biasa menyebut hukum) kurang dipahami, karena hambatan internal sumber, pada umumnya, tidak bersifat listrik. Mari kita lihat menggunakan contoh baterai garam. Diketahui bahwa baterai listrik terdiri dari beberapa elemen, tetapi kami hanya akan mempertimbangkan satu elemen. Jadi, kami memiliki baterai Krona yang sudah jadi, terdiri dari 7 elemen yang dihubungkan secara seri.

Bagaimana arus dihasilkan? Dalam bejana dengan elektrolit kami menempatkan batang karbon dalam cangkang mangan, yang terdiri dari elektroda positif atau anoda. Dalam contoh khusus ini, batang karbon bertindak sebagai pengumpul arus. Logam seng terdiri dari elektroda negatif (katoda). Baterai yang dibeli di toko biasanya mengandung elektrolit gel. Cairan sangat jarang digunakan. Cangkir seng dengan elektrolit dan anoda bertindak sebagai elektroda negatif.

Ternyata rahasia baterai terletak pada potensi listrik mangan yang tidak setinggi seng. Oleh karena itu, elektron tertarik ke katoda, dan pada gilirannya, menolak ion seng bermuatan positif ke anoda. Akibatnya, katoda dikonsumsi secara bertahap. Mungkin semua orang tahu bahwa jika baterai yang mati tidak diganti tepat waktu, baterai bisa bocor. Apa hubungannya ini? Semuanya sangat sederhana: elektrolit akan mulai mengalir keluar melalui cangkir yang tidak terhubung.

Ketika muatan bergerak pada batang karbon, muatan positif terakumulasi pada cangkang mangan, sedangkan muatan negatif terakumulasi pada seng. Itu sebabnya disebut anoda dan katoda, namun bagian dalam baterai terlihat berbeda. Perbedaan muatan akan menimbulkan gaya gerak listrik. Muatan-muatan tersebut akan berhenti bergerak dalam elektrolit jika beda potensial bahan elektroda sama dengan nilai ggl, dan gaya tarik-menarik sama dengan gaya tolak-menolak.

Sekarang mari kita tutup sirkuitnya: untuk melakukan ini, cukup sambungkan bola lampu ke baterai. Melewati sumber cahaya buatan, muatan masing-masing akan kembali ke tempatnya (“rumah”), dan bola lampu akan menyala. Di dalam baterai, pergerakan elektron dan ion akan dimulai lagi, karena muatannya telah keluar, dan gaya tarik menarik atau tolak menolak muncul kembali.

Faktanya, baterai menghasilkan arus, itulah sebabnya bola lampu menyala; hal ini terjadi karena konsumsi seng, yang dalam proses ini diubah menjadi senyawa kimia lainnya. Untuk mengekstraksi seng murni, menurut hukum kekekalan energi, perlu dikeluarkan, tetapi tidak dalam bentuk listrik (jumlahnya persis sama dengan yang diberikan pada bola lampu).

Sekarang kita akhirnya dapat memahami sifat hambatan internal dari sumbernya. Pada baterai, hal ini merupakan penghambat pergerakan ion berukuran besar. Pergerakan elektron tanpa ion tidak mungkin terjadi karena tidak ada gaya tarik menarik.

Pada generator industri, r muncul tidak hanya karena hambatan listrik belitan, tetapi juga karena alasan eksternal. Jadi, misalnya pada pembangkit listrik tenaga air, nilai besarannya bergantung pada efisiensi turbin, hambatan aliran air pada saluran, serta rugi-rugi pada transmisi mekanis. Selain itu, suhu air dan tingkat pendangkalannya juga mempunyai pengaruh.

AC

Kita telah melihat hukum Ohm untuk seluruh rangkaian DC. Bagaimana rumusnya berubah dengan arus bolak-balik? Sebelum kita menyadarinya, mari kita cirikan konsep itu sendiri. Arus bolak-balik adalah pergerakan partikel bermuatan listrik, yang arah dan besarnya berubah seiring waktu. Berbeda dengan resistensi konstan, resistensi ini disertai dengan faktor tambahan yang menghasilkan resistensi jenis baru (reaktif). Ini adalah karakteristik kapasitor dan induktor.

Hukum Ohm untuk rangkaian lengkap arus bolak-balik adalah:

dimana Z adalah resistansi kompleks yang terdiri dari resistansi aktif dan reaktif.

Tidak semuanya buruk

Hukum Ohm untuk rangkaian lengkap, selain menunjukkan kehilangan energi, juga menyarankan cara untuk menghilangkannya. Ahli listrik biasa jarang menggunakan rumus untuk mencari hambatan kompleks ketika terdapat kapasitansi atau induktansi dalam suatu rangkaian. Dalam kebanyakan kasus, arus diukur menggunakan klem atau penguji khusus. Dan ketika tegangan diketahui, resistansi kompleks dapat dengan mudah dihitung (jika benar-benar diperlukan).

Halo, para pembaca situs web Catatan Teknisi Listrik yang budiman..

Hari ini saya membuka bagian baru di situs bernama.

Pada bagian ini saya akan mencoba menjelaskan permasalahan teknik elektro kepada Anda secara jelas dan sederhana. Saya akan segera mengatakan bahwa kita tidak akan mempelajari pengetahuan teoretis terlalu jauh, tetapi kita akan mengetahui dasar-dasarnya secara memadai.

Hal pertama yang ingin saya perkenalkan kepada Anda adalah hukum Ohm untuk suatu bagian rantai. Ini adalah hukum paling dasar yang harus diketahui semua orang.

Pengetahuan tentang hukum ini akan memungkinkan kita dengan mudah dan akurat menentukan nilai arus, tegangan (beda potensial) dan hambatan pada suatu bagian rangkaian.

Siapa Om? Sedikit sejarah

Hukum Ohm ditemukan oleh fisikawan terkenal Jerman Georg Simon Ohm pada tahun 1826. Seperti inilah rupanya.

Saya tidak akan menceritakan keseluruhan biografi Georg Ohm. Anda dapat mengetahui lebih lanjut tentang ini di sumber lain.

Saya hanya akan mengatakan hal-hal yang paling penting.

Hukum paling dasar teknik elektro dinamai menurut namanya, yang secara aktif kami gunakan dalam perhitungan rumit dalam desain, produksi, dan kehidupan sehari-hari.

Hukum Ohm untuk bagian rantai yang homogen adalah sebagai berikut:

I – nilai arus yang mengalir melalui suatu bagian rangkaian (diukur dalam ampere)

U – nilai tegangan pada suatu bagian rangkaian (diukur dalam volt)

R – nilai resistansi bagian rangkaian (diukur dalam Ohm)

Jika rumusnya dijelaskan dengan kata-kata, ternyata kuat arus sebanding dengan tegangan dan berbanding terbalik dengan hambatan bagian rangkaian.

Mari kita melakukan percobaan

Untuk memahami rumusnya bukan dengan kata-kata, tetapi dengan perbuatan, Anda perlu menyusun diagram berikut:

Tujuan artikel ini adalah untuk menunjukkan dengan jelas bagaimana menggunakan hukum Ohm untuk suatu bagian rangkaian. Oleh karena itu, saya merakit sirkuit ini di meja kerja saya. Lihat di bawah seperti apa penampilannya.

Dengan menggunakan tombol kontrol (pilihan), Anda dapat memilih tegangan konstan atau tegangan bolak-balik pada output. Dalam kasus kami, tegangan konstan digunakan. Saya mengubah level tegangan menggunakan autotransformator laboratorium (LATR).

Dalam percobaan kita, saya akan menggunakan tegangan pada suatu bagian rangkaian sebesar 220 (V). Kami memeriksa tegangan keluaran menggunakan voltmeter.

Sekarang kami benar-benar siap untuk melakukan eksperimen kami sendiri dan menguji hukum Ohm dalam kenyataan.

Di bawah ini saya akan memberikan 3 contoh. Pada setiap contoh, kita akan menentukan nilai yang dibutuhkan dengan menggunakan 2 cara: menggunakan rumus dan cara praktis.

Contoh #1

Pada contoh pertama, kita perlu mencari arus (I) pada rangkaian, mengetahui besarnya sumber tegangan konstan dan nilai resistansi bola lampu LED.

Tegangan sumber tegangan DC adalah kamu = 220 (V). Hambatan sebuah bola lampu LED adalah R = 40740 (Ohm).

Dengan menggunakan rumus, kita mencari arus dalam rangkaian:

Saya = U/R = 220 / 40740 = 0,0054 (A)

Kami menghubungkan secara seri dengan bola lampu LED, menyalakannya dalam mode ammeter, dan mengukur arus di sirkuit.

Layar multimeter menunjukkan arus rangkaian. Nilainya adalah 5,4 (mA) atau 0,0054 (A), yang sesuai dengan arus yang ditemukan dalam rumus.

Contoh No.2

Pada contoh kedua, kita perlu mencari tegangan (U) suatu bagian rangkaian, mengetahui jumlah arus dalam rangkaian dan nilai resistansi bola lampu LED.

Saya = 0,0054 (A)

R = 40740 (Ohm)

Dengan menggunakan rumus, kita mencari tegangan bagian rangkaian:

U = Saya*R = 0,0054 *40740 = 219,9 (V) = 220 (V)

Sekarang mari kita periksa hasil yang diperoleh dengan cara praktis.

Kami menghubungkan multimeter yang dihidupkan dalam mode voltmeter secara paralel ke bola lampu LED dan mengukur tegangan.

Layar multimeter menunjukkan tegangan yang diukur. Nilainya adalah 220 (V), yang sesuai dengan tegangan yang ditemukan menggunakan rumus hukum Ohm untuk suatu bagian rangkaian.

Contoh No.3

Pada contoh ketiga, kita perlu mencari resistansi (R) suatu bagian rangkaian, mengetahui besarnya arus dalam rangkaian dan nilai tegangan pada bagian rangkaian tersebut.

Saya = 0,0054 (A)

kamu = 220 (V)

Sekali lagi, mari kita gunakan rumus dan mencari hambatan dari bagian rangkaian:

R = kamu/Saya = 220/0,0054 = 40740,7 (Ohm)

Sekarang mari kita periksa hasil yang diperoleh dengan cara praktis.

Kami mengukur hambatan bola lampu LED menggunakan multimeter.

Nilai yang dihasilkan adalah R = 40740 (Ohm), yang sesuai dengan hambatan yang ditemukan oleh rumus.

Betapa mudahnya mengingat Hukum Ohm untuk suatu bagian rangkaian!!!

Agar tidak bingung dan mudah mengingat rumusnya, Anda bisa menggunakan sedikit petunjuk yang bisa Anda lakukan sendiri.

Gambarlah sebuah segitiga dan masukkan parameter rangkaian listrik ke dalamnya, sesuai gambar di bawah ini. Anda harus mendapatkannya seperti ini.

Bagaimana cara menggunakannya?

Menggunakan segitiga petunjuk sangat mudah dan sederhana. Tutup dengan jari Anda parameter rangkaian yang perlu ditemukan.

Jika parameter yang tersisa pada segitiga berada pada level yang sama, maka parameter tersebut perlu dikalikan.

Jika parameter yang tersisa pada segitiga terletak pada level yang berbeda, maka parameter atas perlu dibagi dengan parameter bawah.

Dengan bantuan segitiga petunjuk, Anda tidak akan bingung dalam rumusnya. Namun lebih baik mempelajarinya seperti tabel perkalian.

Kesimpulan

Di akhir artikel saya akan menarik kesimpulan.

Arus listrik adalah aliran elektron yang terarah dari titik B yang potensial minus ke titik A yang potensial plus. Dan semakin tinggi beda potensial antara titik-titik ini, semakin banyak elektron yang berpindah dari titik B ke titik A, yaitu. Arus dalam rangkaian akan meningkat, asalkan resistansi rangkaian tidak berubah.

Namun hambatan bola lampu melawan aliran arus listrik. Dan semakin besar hambatan dalam rangkaian (sambungan seri beberapa bola lampu), semakin kecil arus dalam rangkaian, pada tegangan jaringan konstan.

P.S. Di sini, di Internet saya menemukan kartun lucu namun menjelaskan tentang topik hukum Ohm untuk suatu bagian rangkaian.