Ohm's Law Hesap
gerilim, mevcut, direniş ve Ohm Yasasını kullanarak elektrik devrelerinde güç.
Devre Değerlerinizi girin
İçerik tablosu
Ohm Yasasına Kapsamlı Rehber
Tarih ve Keşif
Ohm Yasası, 1827 yılında Alman fizikçi Georg Simon Ohm tarafından keşfedildi ve kitabında yayınlandı"The Galvanic Chain, Mathematically Worked Out". Despite being one of the most fundamental principles in electrical engineering today, Ohm's work was initially met with criticism and rejection. The German Minister of Education at the time even considered Ohm's findings as "heresies" and claimed that a physicist who taught such concepts was "unworthy to teach science."
Ohm'dan önce, 1781'de Henry Cavendish Leyden jars ile deneyler gerçekleştirdi ama bulguları asla yayınlamadı. 1841'e kadar Ohm, Londra'daki Royal Society'nin ona Copley madalyası verdiği iş için tanınırdı ve sonunda 1849'da beş yıl önce, Ohm Münih Üniversitesi'nde Deneysel Fizik Profesörü olmayı başardı.
Bilimsel Vakfı Bilimsel Vakfı
Ohm Yasası, elektrik devrelerinde temel bir ilişki anlatıyor: Bir iletken aracılığıyla elektrik akımı, direnişin sürekliliği ile doğrudan orantılıdır. Bu ilişki üç eşdeğer şekilde ifade edilebilir:
I = V / R
R = V / I
Nerede:
- V = Gerilim (In volts)
- I = Current (In amperes)
- R = Direniş (in ohms)
Mikrooskopik Seviyede Anlama
1900 yılında Paul Drude, sonunda Ahm Yasası için mikroskobik düzeyde bilimsel bir açıklama sağlayan Drude modelini geliştirdi. Bu model, bir gazdaki parçacıklara benzer sağlam bir iletkendeki elektronların davranışını açıklar:
- Elektronlar, sabit atomların lattice içinde rastgele hareket eder (ions)
- Uygulanan bir gerilim, elektronları belirli bir yönde hızlandıran bir elektrik alanı yaratır
- Elektronlar atomlarla çarpıp hareketlerini rastgeleleştiriyor, kinetik enerjiyi ısıtın
- Elektron ortalama sürüklenme hızı ve bu nedenle şu anki elektrik alanı (güçlü) ile orantılıdır
1920'lerde kuantum mekaniğinin keşfi, bu fotoğrafı daha da geliştirdi, elektronların kristal lattices aracılığıyla dalgalar içinde hareket ettiğini ve lattice atomlarının kendileri yerine boşlukları ve kusurları yaydığını gösteriyor.
Modern Uygulamalar ve Önemi
Ohm Yasası, basit ev devrelerinden karmaşık elektronik cihazlara uzanan uygulamalarla inanılmaz derecede sağlam olduğunu kanıtlamıştır. Atom ölçeğinde bile çalışmak doğrulandı, yasanın geniş ve bir atom yüksek olduğu kadar küçük silikon telleri için tuttuğu deneylerle.
Ohm Yasası tarafından sağlanan tarihi yeniliklerden bazıları şunlardır:
- Telgrafi (-19. yüzyılda): Mühendisler Ohm Yasasını uzun bakır telleri üzerinden sinyal iletimini optimize etmek için kullandı
- Light Bulb Development: Thomas Edison uygulandı Ohm'ın mevcut filamentler aracılığıyla dengeleme ilkeleri pratik ve uzun süreli ışık ampulleri oluşturmak için
- Radyo Teknolojisi: Marconi gibi erken öncüler Ohm Yasasını antenler, osilatörler ve kablosuz iletişim için yükselteçler kullandı
- Vakum Tubes and Amplifiers: İlk elektronik yükselteçler, gerilim, mevcut ve direniş arasındaki ilişkiyi anlamak için dayanıyordu
- Erken Bilgisayarlar: ENIAC gibi makinelerde binlerce elektrik bağlantısı yönetmek, Ohm Yasası olmadan imkansız olurdu
Sınırlamalar ve uzatmalar
Oldukça kullanışlı olsa da, Ohm Yasası sınırlamaları var:
- Sadece dirençli malzemeler için geçerlidir ve tüm malzemeler ohmik değildir (Ohm Yasası’nı takip edin)
- Reaktif bileşenlerle AC devreleri için (kapıtörler, indüktörler), daha genel dürtü kavramı kullanılmalıdır
- Tüm malzemeler yeterince güçlü elektrikli alanların altında kırılacak
- Sıcaklık değişiklikleri direnişi etkileyebilir, uygulamada daha karmaşık hale getirebilir
Modern elektronik tasarım için, Ohm Yasası, basit devre tasarımından en gelişmiş elektronik cihazlara kadar kullanılan temel ilkelerden biri olmaya devam ediyor, bunu elektrik mühendisliği ve fizik temel taşı haline getiriyor.
Ohm Yasası Formula
Ohm Yasası, bir elektrik devresinde gerilim, mevcut ve direniş arasındaki ilişkiyi açıklayan elektrik mühendisliğinde temel bir ilkedir.
Nerede:
- V = Gerilim (In volts)
- I = Current (In amperes)
- R = Direniş (in ohms)
Nasıl Hesaplamak
Ohm Yasasını kullanarak hesaplamak için, bu adımları izleyin:
-
1Hangi iki değeri bildiğinizi tanımlayın (güçlü, mevcut veya direniş)
-
2Üçüncü değeri bulmak için uygun formülü kullanın
-
3P = V × kullanarak güç hesaplamak I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I
Güç Hesapları
Bir elektrik devresinde güç bu eşdeğer formüllerden herhangi birini kullanarak hesaplanabilir:
P = I² × R
P = V² / R
P'nin watt'larda gücü nerede (W)
Pratik örnekler
Örnek 1 ÖrnekTemel Devre
Bir devre 12V'nin bir gerilimi ve 2A'nın mevcut. Direnişi ve gücünü hesaplayın.
R = V/I = 12V/2A = 6Ω
P = V × I = 12V × 2A = 24W
Örnek 2 ÖrnekLED LED LED LED Devre
3.3V'nin ileri bir gerilimi ve 20 milyonun mevcut olan bir LED. 5V güç kaynağı için gerekli seri direnişi hesaplayın.
V_resistor = 5V - 3.3V = 1.7V
R = V/I = 1.7V/0.02A = 85Ω
Örnek 3 ÖrnekPower Supply
Bir cihaz 12V'de 5W güç gerektirir. Mevcut ve direnişi hesaplayın.
I = P/V = 5W/12V = 0.417A
R = V/I = 12V/0.417A = 28.8Ω