欧姆定律在实践中的应用

我想用一个寓言来解释电气工程基本定律之一的工作原理——展示三个人中的一个的小漫画，名字分别是“电压 U”、“电阻 R”和“电流 I”。

这表明 «Tok» 正试图爬过管道中的收缩，而 «Resistance» 正在努力收紧。同时 «Voltage» 尽最大努力通过，按 «Current»。

这张图提醒了这一点 电 是带电粒子在特定介质中的有序运动。在施加的外部能量的影响下，它们的运动是可能的，这会产生电位差——电压。电路的导线和元件的内力降低了电流的大小，阻止了它的运动。

考虑一个简单的图表 2，它解释了欧姆定律对直流电路的一部分的操作。

作为电压源 U 我们使用 电池，我们在 A 点和 B 点用粗线同时短线连接到电阻 R。假设电线不影响通过电阻 R 的电流 I 的值。

公式（1）表达了电阻（欧姆）、电压（伏特）和电流（安培）之间的关系。他们叫她 电路部分的欧姆定律… 公式圆圈便于记忆和用于表示任何组成参数 U、R 或 I（U 在破折号上方，R 和 I 在破折号下方）。

如果你需要确定其中之一，那么在心里关闭它并与另外两个一起工作，执行算术运算。当值在一行时，我们将它们相乘。如果它们位于不同的级别，我们执行从上到下的划分。

这些关系显示在下面图 3 中的公式 2 和 3 中。

本电路中，测量电流的是电流表，与负载R串联，电压表是并联在电阻1、2点的电压表。考虑到器件的设计特点，假设电流表不影响电路中的电流，电压表不影响电压。

用欧姆定律测定电阻

使用设备的读数（U = 12 V，I = 2.5 A），您可以使用公式 1 确定电阻值 R = 12 / 2.5 = 4.8 Ohm。

实际上，该原理包含在测量设备 - 欧姆表的操作中，它确定各种电气设备的有效电阻。由于它们可以配置为测量不同范围的值，因此它们分别细分为微欧和毫欧，在低电阻下运行，以及兆欧、兆欧和测量非常大的值。

对于特定的工作条件，它们被生产：

• 便携的;

• 盾;

• 实验室模型。

欧姆表的工作原理

磁电设备通常用于进行测量，尽管电子（模拟和数字）设备最近已被广泛引入。

磁电系统欧姆表使用一个只通过毫安的限流器R和一个灵敏的测量头（毫安表）通过它。由于来自永磁体 N-S 的两个电磁场的相互作用以及电流通过带有导电弹簧 2 的线圈 1 的绕组所产生的场的相互作用，它会对流过设备的小电流作出反应。

由于磁场力的相互作用，设备的箭头会偏离某个角度。头上的刻度立即以欧姆为单位刻度，以便于操作。在这种情况下，使用根据公式 3 的电流电阻表达式。

欧姆表必须保持电池的稳定供电电压以确保准确测量。为此，使用额外的调节电阻器 R reg 进行校准。在它的帮助下，在测量开始之前，来自源的过电压供应被限制到电路，一个严格稳定的、归一化的值被设置。

通过欧姆定律确定电压

在处理电路时，有时需要确定元件（例如电阻器）上的电压降，但通常标在盒子上的电阻和通过它的电流是已知的。为此，您无需连接电压表，但根据公式 2 进行计算就足够了。

在我们的例子中，对于图 3，我们进行计算：U = 2.5 4.8 = 12 V。

根据欧姆定律确定电流

这种情况由公式 3 描述。它用于计算电路中的负载，选择电线、电缆、熔断器或断路器的横截面。

在我们的示例中，计算如下：I = 12 / 4.8 = 2.5 A。

心脏搭桥手术

电气工程中的这种方法用于在不拆卸电路的情况下禁用电路的某些元件的操作。为此，用一根电线将输入和输出端子（图 1 和 2 中）短接至一个不需要的电阻器 - 将其移除。

结果，电路电流选择电阻较小的路径通过分流器并急剧上升，分流器元件的电压降为零。

短路

这种模式是旁路的一种特殊情况，通常在源输出端安装短路时如上图所示。发生这种情况时，会产生非常危险的高电流，可能会触电并烧毁未受保护的电气设备。

保护用于对抗电网中的意外故障。它们被设置为不干扰电路在正常模式下运行的设置。他们只在紧急情况下才切断电源。

例如，如果一个孩子不小心将电线插入了家用插座，那么公寓入口板上正确配置的自动开关几乎会立即关闭电源。

上面描述的所有内容都指的是直流电路的一部分的欧姆定律，而不是可能有更多过程的完整电路。我们必须想象，这只是它在电气工程中应用的一小部分。

著名科学家乔治·西蒙·欧姆 (Georg Simon Ohm) 确定的电流、电压和电阻之间的模式在不同的交流环境和电路中以不同的方式描述：单相和三相。

以下是表示金属导体中电气参数比率的基本公式。

在实践中执行特殊欧姆定律计算的更复杂的公式。

如您所见，即使在我们这个电气工程和自动化快速发展的时代，杰出科学家乔治·西蒙·欧姆所做的研究也具有重要意义。