Ohmsches Gesetz für Dummies - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Hey! Sei nicht so streng mit dir!

Du bist nicht dumm! Elektrizität ist ein extrem schwer zu verstehender Begriff, weshalb Sie heute von mir (A Dummy) lernen werden, wie ich die Grundlagen der Elektrizität gelernt habe. Ich schneide alle Überschüsse aus und belasse nur die vereinfachten Grundlagen.

Heute werde ich nur eine kurze Einführung in die Elektrizität behandeln, wir werden es behandeln

1. Was ist Strom?
2. Spannung Strom Widerstand und Leistung
3. Die algebraische Beziehung zueinander Ohmsches Gesetz
4. Und meine Lieblingsmethode zum Lösen von Schaltungsproblemen!

Warum solltest du auf mich hören? Ich bin seit 6 Jahren Elektriker und habe einmal an Ihrer Stelle gesessen! Ich wollte Elektrizität verstehen, aber die Leute benutzten immer wieder große Begriffe und fremde Konzepte, die mir über den Kopf gingen! Heute werde ich Ihnen das beibringen, was ich mir wünschte, jemand hätte es mir beigebracht, als ich gerade erst anfing. Die Grundlagen, aber..basic-äh

Schritt 1: Was ist Strom?

Elektrizität ist die Bewegung von Elektronen. Das ist es. Einfach genug, oder?

Ohne zu tief zu gehen, besteht alles im gesamten Universum aus Atomen. Im Kern des Atoms gibt es Protonen und Neutronen, und in einer Wolke um sie herum befinden sich Elektronen!

Hier ist das Ding. Elektronen mögen sich nicht. Elektronen haben eine negative Ladung, und wenn man sie zusammenfügt, neigen sie dazu, sich gegenseitig wegzustoßen!

Aber Elektronen lieben Protonen! Protonen haben eine positive + Ladung, können sich aber nicht so leicht bewegen wie Elektronen. Wenn Sie also ein Elektron und ein Proton zusammensetzen, bewegt sich das Elektron in Richtung des Protons! Elektrizität!

Erinnerst du dich an das alte Sprichwort? Gegensätze ziehen sich an?

Nachdem das also aus dem Weg geräumt ist, können wir jetzt zu den Bausteinen der Elektrizität kommen (für unseren Unterricht extrem vereinfacht)

1. Spannung: Ein Ungleichgewicht der Ladung zwischen zwei Punkten
2. Strom: Elektronenmenge, die an einem Punkt vorbeifließt
3. Widerstand: Widerstand gegen den Elektronenfluss
4. Leistung: Übertragung von elektrischer Energie in eine andere Form

Und wie wir sie messen

1. Spannung: Gemessen in Volt (V)
2. Strom: Gemessen in Ampere (A)
3. Widerstand: Gemessen in Ohm (Ω)
4. Leistung: Gemessen in Watt (W)

Und ihre Symbole

1. Spannung: Gegeben das Symbol (E oder V) für elektromotorische Kraft oder Volt
2. Strom: Gegeben das Symbol (I) für die Intensität des Flusses
3. Widerstand: Gegeben das Symbol (R) für Widerstand
4. Macht: Gegeben das Symbol (P) für Macht

Denken Sie daran, dass dies nur eine Einführung ist und Sie viel tiefer in Ihre Erklärung und Definition dieser Begriffe eingehen können. Warum halten Sie es nicht einfach?

Wie arbeiten sie also zusammen?

Ich erkläre das am liebsten, indem ich mir Elektrizität als einen Wassertank vorstelle, der durch einen Schlauch fließt. Die Kraft, die auf das Wasser drückt, oder der Druck ist Spannung. Aufgrund dieses Drucks fließt Wasser, die Menge des fließenden Wassers beträgt Ampere. Aber an einer Stelle im Schlauch gibt es einen Knick! Hier kann weniger Wasser durchfließen, was zu Widerstand führt. Stellen Sie sich nun vor, Sie sprühen das Wasser auf ein Wasserrad, wodurch es sich dreht, Power!

Nachdem Sie nun die Terminologie kennen, können wir uns den mathematischen Zusammenhängen widmen

Schritt 2: Ohmsches Gesetz

Das Ohmsche Gesetz beschreibt, wie sich Spannung, Strom und Widerstand algebraisch beziehen, und besagt:

Spannung (E) = Strom (I) multipliziert mit Widerstand (R)

E=IR

oder du kannst es auf viele Arten umschreiben

I=E/R R=E/I

Machen wir also ein Beispiel: Wir haben eine Schaltung, die aus einer 12-V-Batterie und einem 2 Ohm-Widerstand besteht. Wenn wir dies in unsere Gleichung einsetzen, sollte es so aussehen: 12v=I(2Ω). Teilen Sie 12V/2Ω und I = 6. 6 Ampere fließen!

Versuchen wir es jetzt noch einmal. Diesmal verwenden Sie die gleiche 12-V-Batterie, aber diesmal kennen Sie den Widerstand nicht! Mit einem Amperemeter misst man einen Durchfluss von 1 Ampere, wie hoch ist der Widerstand? Setze es in unsere Gleichung ein: R=12v/1A und wir erhalten R=12Ω!

Zuletzt haben wir dieses Mal einen Stromkreis an eine Batterie mit unbekannter Spannung angeschlossen (tun Sie dies übrigens niemals). Sie wissen, dass der Widerstand 6 beträgt und Sie den Durchfluss als 2 Ampere messen. Setze es in unsere Gleichung E=2a*6Ω ein und wir erhalten 12V! Das ist einfach genug, oder?

Hier ist ein lustiger kleiner Trick Zeichnen Sie einen Kreis und zeichnen Sie eine horizontale Linie in der Mitte. Lassen Sie die obere Hälfte in Ruhe und ziehen Sie eine vertikale Linie zwischen der unteren Hälfte. Sie sollten das am schlechtesten aussehende Friedenszeichen haben, das Sie je gezeichnet haben! Dies ist jedoch nützlich, vertrau mir! In die obere Hälfte ein E, in das linke untere Viertel ein I und in das rechte Viertel ein R. Nun, je nach benötigtem Wert, den Daumen über das Symbol legen und Sie erhalten Ihre Antwort! Benötigen Sie zum Beispiel Spannung? Bedecken Sie das E und Sie bleiben mit I multipliziert mit R! Sie brauchen Widerstand? Bedecke das R und du hast ein E/I!

Ziemlich cool oder?

Jetzt können wir der Gleichung Macht hinzufügen!

Schritt 3: Die Power-Formel

Die Potenzformel ist so einfach wie das Ohmsche Gesetz

Leistung (P) ist gleich Strom (I) multipliziert mit Spannung (E)

oder P=IE, können wir dies genauso umschreiben, wie wir es mit dem Ohmschen Gesetz getan haben!

I=P/E und E=P/I

Machen wir ein Beispiel!

Ein Stromkreis hat eine 12-V-Batterie und einen Stromfluss von 2 Ampere. Indem wir dies in unsere Leistungsformel P = (2 A) (12 V) einstecken, erhalten wir 24 Watt! Beeindruckend! Am liebsten verwandelt sich der Strom in Wärme aus unserem Kreislauf!

und ein weiteres Beispiel ist die Verwendung derselben 12-V-Batterie in einem Stromkreis, wir verwenden ein Wattmeter und messen 48 Watt! Wie viel Strom fließt? Wenn wir das, was wir wissen, in unsere Leistungsformel einsetzen, erhalten wir (48 W) = I (12 V), was uns 4 Ampere Strom gibt!

und zu guter letzt sagen wir, in einer Schaltung mit unbekannter Spannung messen Sie 240 Watt und einen Stromfluss von 1 Ampere, was ist die angelegte Spannung? Wenn wir es einstecken, erhalten wir E = (240 W) / (1 A), was uns 240 Volt gibt! Autsch!

Es ist auch wichtig zu beachten, dass Sie dies in den Kreis einfügen können, den wir beim letzten Mal gezeichnet haben, ersetzen Sie einfach E durch P und R durch E

Aber jetzt kommen wir zu meiner Lieblingsmethode des Ohmschen Gesetzes!

Schritt 4: PEIR

PEIR löst alle Ihre Probleme! Meiner Meinung nach die beste Methode, aber die meisten Leute haben PEIR. noch nie verwendet

Schreiben Sie PEIR zuerst vertikal aus

P (Leistung)

E (Spannung)

ich (aktuell)

R (Widerstand)

Und geben Sie die Werte ein, die Sie kennen. Nehmen wir an, wir haben 120 V mit einem Widerstand von 60. Stecken Sie es ein!

P=?

E=120v

Ich =?

R= 60Ω

Um nun mit PEIR nach oben zu gehen, multiplizieren wir und um nach unten zu gehen, dividieren wir. Beginnen wir also mit dem Widerstand und gehen nach oben. 60Ω multipliziert mit einer unbekannten Zahl ergibt 120 V. 120v=60Ω*I, also 2 Ampere! Also stecken wir das ein!

P=?E=120v

I= 2A

R= 60Ω

Jetzt können wir Macht bekommen! Denken Sie daran, dass Sie nach oben multiplizieren und nach unten dividieren. 120 V multipliziert mit 2 Ampere sollten uns also unsere Leistung von 240 Watt geben!

P=240W

E=120v

I= 2A

R= 60Ω

Und das ist es!

Schritt 5: Nächste Lektion?

Und so können Sie Probleme mit dem Ohmschen Gesetz lösen!

Das war gar nicht schwer oder? Sie haben gerade Ihre ersten Schritte in die Welt der Elektrizität gemacht! Herzlichen Glückwunsch!

Hören Sie hier jedoch nicht auf! Theres so viel mehr zu lernen, empfehle ich, mit anweisbaren Benutzer RANDOFOs anweisbar auf Elektronik zu beginnen

Und vielleicht, wenn ich etwas mehr Zeit finde, mache ich eine weitere Lektion für Sie!

Lassen Sie es mich wissen, wenn Sie eine weitere Lektion wünschen! Als nächstes Serie Vs Parallel?