Kalkulator prądu w obwodzie trójfazowym

Dodano: 21 lutego 2022

Prawo Ohma jest jednym z podstawowych praw fizyki. Opisuje zależność między napięciem, natężeniem (inaczej zwanym prądem) i rezystancją. Napięcie odnosi się do różnicy potencjałów między dwoma punktami w polu elektrycznym. Natężenie prądu jest związane z przepływem nośników ładunku elektrycznego, zwykle elektronów lub atomów z niedoborem elektronów. Ostatni termin, rezystancja, to sprzeciw substancji wobec przepływu prądu elektrycznego.

Prawo Ohma mówi, że prąd przepływa przez przewodnik z szybkością proporcjonalną do napięcia między końcami tego przewodnika. Innymi słowy, zależność między napięciem a prądem jest stała:

I/V = const

Wzór z prawa Ohma można wykorzystać do obliczenia rezystancji jako ilorazu napięcia i prądu. Można go zapisać jako:

R = V/I

Gdzie:

R - rezystancja

V - napięcie

I - prąd

Opór wyrażany jest w omach. Nazwa jednostki i reguły pochodzi od nazwiska Georga Ohma - fizyka i wynalazcy prawa Ohma.

Należy zarazem pamiętać, że formuła prawa Ohma odnosi się tylko do substancji, które są w stanie wywoływać moc, takich jak metale i ceramika. Istnieje jednak wiele innych materiałów, dla których wzór prawa Ohma nie może być użyty, takich jak półprzewodniki i izolatory. Ponadto prawo Ohma jest obowiązuje tylko w określonych warunkach, takich jak stała temperatura.

Istnieje jednak także inna wersja prawa Ohma, która wykorzystuje położenie właściwości elektrycznych w przewodniku. Materiały przewodzące są zgodne z prawem Ohma, gdy rezystancja właściwa materiałów nie zależy od wartości i kierunku przyłożonego pola elektrycznego. Można zatem wykorzystać następującą formułę:

ρ = E / J

gdzie:

ρ - jest specyficzną rezystancją materiału przewodzącego.
E - to wektor pola elektrycznego.
J - jest bieżącym wektorem gęstości.

Jeśli chodzi o materiały izotropowe, najlepiej użyć pierwszej formuły, ponieważ jest znacznie mniej skomplikowana. Materiały izotropowe to takie, które mają takie same właściwości elektryczne we wszystkich kierunkach, takie jak metale i szkło. Ta formuła może się przydać podczas pracy z materiałami anizotropowymi, takimi jak drewno czy grafit.

Prawa Ohma możemy użyć do obliczenia prądów rozgałęzionych w sieci równoległych rezystorów. Wymaga to jednak znajomości napięcia w sieci i nie zawsze możemy określić to napięcie po prostu patrząc na obwód. Istotna w tym kontekście technika analizy obwodów polega na zastąpieniu rezystorów połączonych równolegle jednym rezystorem o wartości równej rezystancji zastępczej. Jeśli jednak obliczenia dają równoważną rezystancję, która jest większa (lub równa) dowolnemu opornikowi w sieci, prawdopodobnie coś poszło nie tak, ponieważ nawet najmniejszy opornik w równoległej sieci jest większy niż równoważna rezystancja.

Należy pamiętać, że prąd płynący przez pojedynczy rezystor nie zmienia się po dodaniu rezystorów podłączonych równolegle, ponieważ dodawanie rezystorów równolegle nie wpływa na napięcie na zaciskach rezystorów. Zmienia się tylko całkowity prąd dostarczany przez zasilacz, a nie prąd płynący przez jeden konkretny rezystor. Rezystory połączone szeregowo są równoważne jednemu rezystorowi, którego rezystancja jest sumą każdego pojedynczego rezystora. Z drugiej strony rezystory połączone równolegle dają równoważną rezystancję, która jest zawsze niższa niż każdy pojedynczy rezystor. Jeśli się nad tym zastanowi

, ma to sens: jeśli przyłożone zostanie napięcie do rezystora, płynie pewna ilość prądu. Jeśli dodany zostanie kolejny rezystor równolegle do pierwszego, zasadniczo otwiera się nowy kanał, przez który może płynąć więcej prądu. Bez względu na to, jak duży jest drugi rezystor, całkowity prąd płynący z zasilacza będzie przynajmniej nieco wyższy niż prąd płynący przez pojedynczy rezystor. A jeśli całkowity prąd jest wyższy, całkowity opór musi być niższy.