กฎของโอห์มคือ หลักการพื้นฐานด้านอิเล็กทรอนิกส์และวิศวกรรมไฟฟ้าอธิบายความสัมพันธ์ระหว่าง แรงดันไฟฟ้า (v), ปัจจุบัน (i) และความต้านทาน (r) ในวงจรไฟฟ้า ไม่ว่าคุณจะเป็นผู้เริ่มต้นหรือผู้ที่ชื่นชอบอิเล็กทรอนิกส์การทำความเข้าใจกฎหมายของโอห์มก็คือ จำเป็นสำหรับการออกแบบวงจรปัญหาการแก้ไขปัญหาและการทำงานกับส่วนประกอบไฟฟ้า.
1. กฎหมายของโอห์มคืออะไร?
กฎหมายของโอห์มระบุว่า กระแส (i) ในวงจรเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงดันไฟฟ้า (v) ที่ใช้และสัดส่วนผกผันกับความต้านทาน (R): V=ฉัน×R
ที่ไหน:
- V = แรงดันไฟฟ้า (โวลต์, V)
- i = ปัจจุบัน (Amperes, a)
- r = ความต้านทาน (โอห์ม, Ω)
สมการนี้ช่วยในการคำนวณ ส่วนประกอบไฟฟ้าทำงานอย่างไรในวงจร.
2. ทำความเข้าใจกับตัวแปรสามตัว
A. แรงดันไฟฟ้า (V) - ความดันไฟฟ้า
แรงดันไฟฟ้าคือ แรงที่ผลักประจุไฟฟ้าผ่านวงจร- วัดใน โวลต์ (v) และจัดหาโดยแบตเตอรี่แหล่งจ่ายไฟหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
🔹 ตัวอย่าง: อัน แบตเตอรี่ 9V จัดเตรียมให้ พลังงานที่มีศักยภาพ 9 โวลต์ ไปยังวงจร
B. ปัจจุบัน (I) - การไหลของกระแสไฟฟ้า
กระแสคือ การไหลของประจุไฟฟ้า ในวงจรวัดใน แอมแปร์ (a)- ค่าเฉลี่ยกระแสที่สูงขึ้น อิเล็กตรอนจำนวนมากกำลังเคลื่อนที่ผ่านวงจร.
🔹 ตัวอย่าง: อัน 1a ปัจจุบัน วิธี 1 คูลอมบ์ของการไหลต่อวินาที.
C. ความต้านทาน (R) - การต่อต้านการไหลของกระแสไฟฟ้า
ความต้านทานคือ การต่อต้านกระแสไฟฟ้า ในวงจรวัดใน โอห์ม (Ω)- มันเป็นตัวกำหนด กระแสจะไหลเท่าไหร่ สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด
🔹 ตัวอย่าง: อัน เส้นใยหลอดไฟ มีความต้านทานซึ่งควบคุมจำนวนกระแสไหลผ่าน
3. การจัดเรียงกฎหมายของโอห์มใหม่สำหรับการคำนวณ
กฎหมายของโอห์มสามารถเขียนใหม่ตามสิ่งที่คุณต้องคำนวณ:
ตัวอย่างการคำนวณ:
🔹 ค้นหาแรงดันไฟฟ้า (v): V=2อัน×10Ω=20V
อัน 2a กระแสไหลผ่าน ตัวต้านทาน10Ω- แรงดันไฟฟ้าคืออะไร?
🔹 ค้นหาปัจจุบัน (i): ฉัน=6Ω12V=2อัน
อัน แบตเตอรี่ 12V เชื่อมต่อกับไฟล์ ตัวต้านทาน6Ω- กระแสคืออะไร?
🔹 ค้นหาความต้านทาน (R): R=3อัน9V=3Ω
วงจรมี แหล่งพลังงาน 9V และ 3a ปัจจุบัน- ความต้านทานคืออะไร?
4. กฎหมายสามเหลี่ยมของโอห์ม - เคล็ดลับความทรงจำอย่างรวดเร็ว
หากต้องการจดจำกฎของโอห์มให้ใช้สามเหลี่ยมนี้ได้อย่างง่ายดาย:
V
-------
I | R
- ปิดบัง V เพื่อค้นหา ฉัน× r
- ปิดบัง ฉัน เพื่อค้นหา V ÷ R
- ปิดบัง R เพื่อค้นหา v ÷ i
5. กฎของโอห์มในวงจรจริง
A. การคำนวณค่าตัวต้านทาน
🔹 ปัญหา: คุณมี เอาต์พุต 5V Arduino และต้องการ จำกัด กระแสไฟฟ้า 10ma (0.01a) สำหรับ LED คุณควรใช้ค่าตัวต้านทานอะไร
R=ฉันV=0.01อัน5V=500Ω
🔹 สารละลาย: ใช้ ตัวต้านทาน500Ω ในซีรีส์พร้อม LED
B. ทำความเข้าใจกับการใช้พลังงาน
พลัง (P) ในวงจรคำนวณโดยใช้: P=V×ฉัน
🔹 ตัวอย่าง: อัน 12v, 2a แหล่งจ่ายไฟถูกใช้ในวงจร ใช้พลังงานเท่าไหร่?
P=12V×2อัน=24W
🔹 เคล็ดลับ: การเลือกตัวต้านทานที่ถูกต้อง ป้องกันความร้อนสูงเกินไปและความเสียหายส่วนประกอบ.
6. แอปพลิเคชันทั่วไปของกฎหมายของโอห์ม
✅ การเลือกตัวต้านทาน สำหรับไฟ LED วงจรและเซ็นเซอร์
✅ การออกแบบแหล่งจ่ายไฟ สำหรับ Arduino, Raspberry Pi และ Microcontrollers
✅ การแก้ไขปัญหาวงจร -ค้นหาความผิดพลาดในการเดินสายหรือส่วนประกอบที่ถูกไฟไหม้
✅ การคำนวณขีด จำกัด ปัจจุบันที่ปลอดภัย เพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป
7. เคล็ดลับความปลอดภัยเมื่อใช้กฎหมายของโอห์ม
⚠ ไม่เกินแรงดันไฟฟ้าหรือการจัดอันดับกระแสไฟฟ้า ของส่วนประกอบ
⚠ ใช้ฟิวส์และตัวต้านทาน จำกัด กระแสไฟฟ้า เพื่อปกป้องวงจร
⚠ ตรวจสอบการจัดอันดับพลังงาน ของตัวต้านทานเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป
8. บทสรุป
กฎของโอห์มคือ รากฐานของอิเล็กทรอนิกส์อนุญาตให้วิศวกรและมือสมัครเล่น คำนวณแรงดันไฟฟ้ากระแสและความต้านทาน ในวงจร โดยการเรียนรู้หลักการเหล่านี้คุณสามารถทำได้ ออกแบบแก้ไขปัญหาและเพิ่มประสิทธิภาพวงจรไฟฟ้า มีประสิทธิภาพ
ต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมหรือไม่? ลองสร้างวงจร LED ง่ายๆโดยใช้กฎหมายของ OHM! 🚀
