회로의 단면에 대한 옴의 법칙
전기 회로를 연구하고 계산하는 데 사용할 수 있는 전기 공학의 기본 법칙은 전류, 전압 및 저항 사이의 관계를 설정하는 옴의 법칙입니다. 그 본질을 명확하게 이해하고 실제 문제를 해결하는 데 올바르게 사용할 수 있어야 합니다. 옴의 법칙을 올바르게 적용할 수 없기 때문에 전기 공학에서 실수가 자주 발생합니다.
회로 상태 섹션에 대한 옴의 법칙: 전류는 전압에 정비례하고 저항에 반비례합니다.
전기 회로에 작용하는 전압이 여러 번 증가하면 해당 회로의 전류도 같은 양만큼 증가합니다. 그리고 회로의 저항을 여러 번 높이면 전류도 같은 양만큼 감소합니다. 같은 방식으로 파이프의 물 흐름이 클수록 압력이 강하고 물의 움직임에 대한 파이프의 저항이 작아집니다.
일반적으로 이 법칙은 다음과 같이 공식화할 수 있습니다. 동일한 저항에 대한 전압이 높을수록 전류가 높아지고 동시에 동일한 전압에 대한 저항이 높을수록 암페어가 낮아집니다.
옴의 법칙을 가장 간단한 방법으로 수학적으로 표현하기 위해 1V의 전압에서 1A의 전류를 전달하는 전선의 저항은 1옴으로 간주됩니다.
암페어 단위의 전류는 항상 볼트 단위의 전압을 옴 단위의 저항으로 나누어 결정할 수 있습니다. 따라서 회로 섹션에 대한 옴의 법칙은 다음 공식으로 작성됩니다.
나는 = U / R.
매직 트라이앵글
전기 회로의 모든 부분 또는 요소는 전류, 전압 및 저항의 세 가지 특성으로 특징지을 수 있습니다.
옴의 삼각형을 사용하는 방법: 필요한 값을 닫습니다. 두 개의 다른 기호가 계산 공식을 제공합니다. 그건 그렇고, 삼각형에서 하나의 공식 만 옴의 법칙이라고합니다. 전압과 저항에 대한 전류의 의존성을 반영하는 공식입니다. 다른 두 공식은 그 결과이지만 물리적으로 의미가 없습니다.
회로의 섹션에 대해 옴의 법칙을 사용하여 계산한 계산은 전압이 볼트, 저항이 옴, 전류가 암페어일 때 정확합니다. 이러한 수량의 여러 단위가 사용되는 경우(예: 밀리암페어, 밀리볼트, 메그옴 등) 각각 암페어, 볼트 및 옴으로 변환해야 합니다. 이를 강조하기 위해 회로의 섹션에 대한 옴의 법칙 공식은 때때로 다음과 같이 작성됩니다.
앰프 = 볼트 / 옴
전류는 밀리암페어와 마이크로암페어로 계산할 수 있으며 전압은 볼트로, 저항은 각각 킬로옴과 메그옴으로 표시해야 합니다.
간단하고 저렴한 방법으로 전기에 관한 다른 기사:
전압, 전류 및 저항이란 무엇입니까? 실제로 사용되는 방법
옴의 법칙은 회로의 모든 부분에 유효합니다. 회로의 주어진 섹션에서 전류를 결정해야 하는 경우 이 섹션(그림 1)에 작용하는 전압을 이 섹션의 저항으로 나눌 필요가 있습니다.
그림 1. 회로 섹션에 옴의 법칙 적용
옴의 법칙에 따라 전류를 계산하는 예를 들어 보겠습니다. 램프에 적용된 전압이 5V인 경우 저항이 2.5옴인 램프의 전류를 결정해야 합니다. 5V를 2.5로 나누기 옴, 우리는 2A와 같은 전류 값을 얻습니다. 두 번째 예에서는 저항이 0.5MΩ 인 회로에서 500V 전압의 영향으로 흐르는 전류를 결정합니다. 이를 위해 저항을 옴으로 표현합니다. 500V를 500,000옴으로 나누면 회로의 전류는 0.001A 또는 1mA입니다.
종종 전류와 저항을 알면 옴의 법칙을 사용하여 전압이 결정됩니다. 전압을 결정하는 공식을 작성해 봅시다.
유 = IR
이 공식은 회로의 주어진 섹션 끝의 전압이 전류와 저항에 정비례한다는 것을 보여줍니다.... 이 의존성의 의미는 이해하기 어렵지 않습니다.회로부의 저항이 변하지 않는다면 전류는 전압을 높여야만 증가할 수 있다. 이것은 일정한 저항에서 더 큰 전류가 더 큰 전압에 해당한다는 것을 의미합니다. 서로 다른 저항에서 동일한 전류를 얻어야 하는 경우 저항이 높을수록 그에 상응하는 더 높은 전압이 있어야 합니다.
회로 섹션의 전압은 종종 전압 강하라고 합니다… 이것은 종종 오해를 불러일으킵니다. 많은 사람들은 전압 강하가 불필요한 전압 낭비라고 생각합니다. 실제로 전압과 전압 강하의 개념은 동일합니다. 손실 및 전압 강하 - 차이점은 무엇입니까?
전압 강하는 회로에 능동 저항이 있기 때문에 전류가 흐르는 회로에서 전위가 점진적으로 떨어지는 것입니다. 옴의 법칙에 따르면 회로 U의 각 섹션의 전압 강하는 회로 R의이 섹션 저항과 전류 I의 곱과 같습니다. U-RI. 따라서 회로 섹션의 저항이 클수록 주어진 전류에 대해 회로 섹션의 전압 강하가 커집니다.
옴의 법칙 전압 계산은 다음 예에서 볼 수 있습니다. 5mA의 전류가 저항이 10kOhm 인 회로 섹션을 통과하도록하고이 섹션의 전압을 결정해야합니다.
R — 10000Ω에서 A = 0.005A를 곱하면 50V와 같은 전압을 얻습니다. 5mA에 10kΩ을 곱하면 동일한 결과를 얻을 수 있습니다. U = 50in
전자 장치에서 전류는 일반적으로 밀리암페어로, 저항은 킬로옴으로 표시됩니다.따라서 옴의 법칙에 따라 계산할 때 이러한 측정 단위를 정확하게 사용하는 것이 편리합니다.
옴의 법칙은 전압과 전류가 알려진 경우 저항도 계산합니다. 이 경우의 공식은 다음과 같이 작성됩니다. R = U / I.
저항은 항상 전압 대 전류의 비율입니다. 전압이 여러 번 증가하거나 감소하면 전류는 같은 횟수만큼 증가하거나 감소합니다. 저항과 동일한 전압-전류 비율은 변경되지 않습니다.
저항을 결정하는 공식은 주어진 도체의 저항이 전류와 전압에 의존한다는 의미로 이해되어서는 안 됩니다. 와이어의 길이, 단면적 및 재질에 따라 달라지는 것으로 알려져 있습니다. 외관상 저항을 결정하는 공식은 전류를 계산하는 공식과 비슷하지만 근본적인 차이점이 있습니다.
회로의 주어진 섹션의 전류는 실제로 전압과 저항에 따라 달라지며 변화함에 따라 변합니다. 그리고 회로의 이 부분의 저항은 전압과 전류의 변화에 의존하지 않는 일정한 값이지만 이러한 값의 비율과 같습니다.
회로의 두 부분에 같은 전류가 흐르고 두 부분에 가해지는 전압이 다를 때 더 큰 전압이 가해지는 부분이 그에 상응하는 더 큰 저항을 갖는 것이 분명합니다.
그리고 동일한 전압의 작용으로 회로의 서로 다른 두 섹션에 다른 전류가 흐르면이 섹션에는 항상 저항이 더 작은 전류가 더 작아집니다.이 모든 것은 회로의 한 부분에 대한 옴의 법칙의 기본 공식, 즉 전류가 클수록 전압이 커지고 저항이 낮아진다는 사실에서 비롯됩니다.
회로의 단면에 대한 옴의 법칙을 사용한 저항 계산은 다음 예에서 볼 수 있습니다.전압 40V에서 50mA의 전류가 흐르는 단면의 저항을 구해야 한다고 가정합니다. 암페어 단위로 I = 0.05A를 얻습니다. 40을 0.05로 나누고 저항이 800옴임을 확인합니다.
옴의 법칙은 소위 전류-전압 특성의 형태로 시각화할 수 있습니다. 아시다시피 두 수량 간의 정비례 관계는 원점을 통과하는 직선입니다. 이 종속성을 일반적으로 선형이라고 합니다.
무화과에서. 저항이 100옴인 회로 섹션에 대한 옴의 법칙의 예시 그래프로 표시된 2. 가로축은 볼트 단위의 전압이고 세로축은 암페어 단위의 전류입니다. 전류 및 전압 스케일은 원하는 대로 선택할 수 있습니다. 각 점에 대해 전압 대 전류 비율이 100옴이 되도록 직선을 그립니다. 예를 들어 U = 50V이면 I = 0.5A이고 R = 50: 0.5 = 100옴입니다.
쌀. 2… 옴의 법칙(전류-전압 특성)
전류 및 전압의 음수 값에 대한 옴의 법칙 그래프는 동일합니다. 이것은 회로의 전류가 양방향으로 동일한 방식으로 흐른다는 것을 의미합니다. 저항이 클수록 주어진 전압에서 더 적은 전류가 얻어지고 직선이 더 조심스럽게 움직입니다.
전류-전압 특성이 시작점을 통과하는 직선인 장치, 즉 전압이나 전류가 변할 때 저항이 일정하게 유지되는 장치를 선형 장치... 선형 회로, 선형 저항이라는 용어도 사용됩니다.
전압이나 전류가 변하면 저항이 변하는 장치도 있습니다. 그런 다음 전류와 전압의 관계는 옴의 법칙이 아니라 더 복잡한 방식으로 표현됩니다. 이러한 장치의 경우 전류-전압 특성은 시작점을 통과하는 직선이 아니라 곡선 또는 파선입니다. 이러한 장치를 비선형이라고 합니다.
이 주제에 대해서도 다음을 참조하십시오. 실제로 옴의 법칙 적용
