Zapojení prvků může být sériové, paralelní a smíšené. Pojďme vypočítat hodnoty pro všechny tři možnosti. Pro výpočet hodnot těchto veličin použijeme Ohmův zákon pro část obvodu, známý zákon ze školy: I=U/R; U=I*R; R=U/I.
Jednoduchý obvod
Zde Ohmův zákon pro část obvodu uvažuje parametry jednoho spotřebiče (ať už jde o motor nebo žárovku), který má odpor R. Když se s ní setká elektřina, funguje to. Právě na této bariéře je vytvořen potenciální rozdíl. Vezměme R=10 Ohm jako spotřebitel.
Připojením 9V baterie k R určíme proudovou sílu: I=U/R=9/10=0,9 A.
Pokud je známo R, měření já, můžete zjistit, kolik poklesne přes odpor: I*R=0,9*10=9 B. IR volal pokles napětí.
R lze vypočítat měřením napětí na něm a ampérů procházejících přes něj. R=U/I=9B/0,9A=10.
Často je nutné určit příkon R, abychom si byli jisti jeho schopností odvádět teplo generované elektřinou. Spotřeba energie Р=I2*R=0,92A*10=8,1 Hmot. Je nutné zvolit rozptylový výkon ne menší než vypočítaný, jinak bude vycházet kouř. V našem případě volíme standardních 10 W, menší má pouze 7,5 W.
Paralelní připojení
Nyní zvýšíme obtížnost úseku. Představme si spotřebitele jako R1 (10 Ohm) a R2 (5 Ohm). Hodnota R se změnila a objevily se dvě cesty. Pouze 9 V zůstalo nezměněno. 
Pro výpočet ampér přicházejících do větví potřebujete znát celkové R. Kdy paralelní připojení R se vypočítá pomocí vzorce 1/R = 1/R1+1/R2+1/Rn... Pro dva prvky to vypadá takto: R=R1*R2/(R1+R2); R=10*5/(10+5)=3,3. Vezměte prosím na vědomí: v takovém schématu je výsledné R vždy menší než nejmenší.
Shledáváme I = 9/3,3 = 2,7 A. Celkové R se určí také měřením celkového proudu (měření ukázalo 2,7 A). Pak R=9/2,7=3,3.
Počítejme každou větev zvlášť. Všechny odpory jsou 9 V. Vědět Rn, můžeme vypočítat ampéry větve. Pro první větev - I1=9V/R1=9/10=0,9 A. Za druhé - I2=9V/R2=9V/5=1,8. Důležitý detail: součet proudů všech větví se rovná celkovému proudu. Odtud, I1=I-I2. Hodnoty R1 a R2 jsou určeny na základě ampérů, které do nich proudí, a připojených voltů: R1=9V/I1 atd.
Nyní se podívejme, jak na to zákon reaguje
Sériové připojení zátěže.
Chcete-li najít proud v sériovém obvodu, musíte vědět, kolik je v něm ohmů? Pro danou sekci R najdeme toto: R=R1+R2; R=10+5=15. Definujeme I=U/R; I = 9/15 = 0,6 A. Nyní se pojďme zajímat o úbytek napětí na rezistorech. Na R1 - U1=I*R1=0,6*10=6 V.
Podívejte: 6 V kleslo na R1 a celkem je 9 V. To znamená, že 3 V by měly zůstat na R2 (U2=9B-6B=3B). Podívejme se na zákon: U2=I*R2=0,6A*5=3 V. To je správně.
Cestou jsme se dozvěděli hodnotu potenciálu v bodě A vzhledem k mínus napájení - 3 V. Tento obvod je tzv. dělič napětí: z jednoho dostaneme dva a oba lze použít k napájení dalších obvodů. Samozřejmě musíme vzít v úvahu jejich vstupní data, ale to je na jiný příběh, i když se také neobejdeme bez Ohmova zákona pro část obvodu.
Připojení smíšené zátěže
Smíšené připojení je kombinací paralelního a sériového připojení. Pro výpočty se používá stejný algoritmus, který byl popsán v předchozích verzích. Stačí si větve rozdělit podle vhodných možností.
Následuje Ohmův zákon pro část obvodu
Ohmův zákon pro úplný obvod.
Vyžaduje zahrnutí do výpočtů parametrů zdroj napájení. Nejprve se podívejme na vlastnosti zařízení. Usměrňovač, baterie, galvanický článek (běžná baterie), fotočlánek (základna solární baterie) - přítomný ve všech zdrojích vnitřní odpor. V usměrňovači - vinutí transformátoru a související, v baterii - elektrolyt a stupeň vyzařování elektrod. 
Všimli jste si někdy, že nabíjení baterie není řízeno obyčejným voltmetrem, ale zástrčkou? K čemu je tato vidlice? Baterie produkuje volty, ale nejsou plně napájeny: část ( Ir- čtěte níže) spadne na jeho vnitřní bariéru. Zatěžovací vidlice je něco jako náš studovaný obvod, který se skládá z paralelně zapojeného rezistoru a voltmetru. sám není schopen vytvořit pokles vnitřního odporu baterie. Proto je k němu paralelně připojen nízkoodporový bočník, který vytváří Ir. Takto můžeme posoudit úplnost nabíjení. Měřením nabíjení baterie pouze voltmetrem nezískáme požadovaný výsledek, protože ztráta v baterii nebude zohledněna.
To, co je schopen vyrobit jakýkoli generátor, se nazývá elektromotorická síla (EMF) a co vešlo elektrické sítě — Napětí. Množství spolu souvisí následovně: EMF=Ir+IR. r je vnitřní odpor zdroje, zbývající hodnoty jsou nám již známy. Máš odtud: U=EMF-Ir. Tyto dva vzorce definují Ohmův zákon pro kompletní řetěz.
§ 2.4 Napětí na části obvodu. V některých oblastech pod napětím elektrický obvod pochopit potenciální rozdíl mezi krajními body této části.
Na Obr. 2.5 znázorňuje úsek řetězu, jehož krajní body jsou označeny písmeny A A b. Nechte proud já plyne z bodu A do té míry b(od vyššího potenciálu k nižšímu). Proto potenciál bodu A(φ A ) nad potenciálem bodu b( φ b ) o hodnotu rovnou součinu proudu já pro odpor R: φ A = φ b+ IR.
Podle definice napětí mezi body A A b U ab = φ A - φ b .
Proto, U ab = IR, tj. napětí na odporu se rovná součinu proudu protékajícího odporem a hodnoty tohoto odporu.
V elektrotechnice se potenciálový rozdíl na koncích odporu nazývá buď napětí na odporu nebo pokles napětí. Následně potenciální rozdíl na koncích odporu, tj. produktu IR, budeme tomu říkat úbytek napětí.
Kladný směr poklesu napětí v libovolné sekci (směr čtení tohoto napětí), označený na obrázcích šipkou, se shoduje s kladným směrem čtení proudu protékajícího daným odporem.
Na druhé straně kladný směr aktuálního počtu já(proud je algebraický skalár) se shoduje s kladným směrem normály k průřezu vodiče při výpočtu proudu pomocí vzorce, kde δ je hustota proudu; - prvek průřezové plochy (blíže viz § 20.1).
Uvažujme otázku napětí v části obvodu obsahující nejen odpor, ale také emf.
Na Obr. 2.6, a, b znázorňuje řezy některých obvodů, kterými protéká proud já. Pojďme najít potenciální rozdíl (napětí) mezi body A A S pro tyto oblasti. A-priory,
U ac = φ A - φ C (2.1)
Vyjádřeme potenciál bodu A prostřednictvím potenciálu bodu S. Při pohybu z bodu S do té míry b proti směru EMF E(obr. 2.6, a) bodový potenciál b se ukáže být nižší (menší) než potenciál bodu S, na hodnotu EMF E: φ b = φ C- E. Při pohybu z bodu S do té míry b podle pokynu EMF E(obr. 2.6, b) bodový potenciál b se ukáže být vyšší (větší) než potenciál bodu S, na hodnotu EMF E: φ b = φ C+ E.
Protože v úseku obvodu bez zdroje EMF teče proud z vyššího potenciálu do nižšího, v obou obvodech Obr. Potenciál 2,6 bodu A nad bodový potenciál b na hodnotu úbytku napětí na odporu R: φ A = φ b+ IR. Tedy pro Obr. 2.6, a
φ A = φ C- E+IR ,
U ac = φ A - φ C= IR - E , (2.2)
pro Obr. 2,6, b
φ A = φ C+ E + IR ,
U ac = φ A - φ C= IR + E. (2.2a)
Kladný směr napětí U ac označeno šipkou od A Na S. Podle definice, U ca = φ C - φ A , Proto U ca= - U ac ,T. To znamená, že změna ve střídání (pořadí) indexů je ekvivalentní změně znaménka tohoto napětí. Napětí tedy může být kladné i záporné.
Dobrý den, milí čtenáři webu Zápisky elektrikáře..
Dnes otevírám novou sekci na webu s názvem.
V této části se vám pokusím vysvětlit elektrotechnickou problematiku jasným a jednoduchým způsobem. Hned řeknu, že je daleko k ponoření se do toho teoretické znalosti Nebudeme, ale seznámíme se se základy v dobrém pořádku.
První věc, se kterou vás chci seznámit, je Ohmův zákon pro úsek řetězu. Toto je nejzákladnější zákon, který by měl znát každý.
Znalost tohoto zákona nám umožní snadno a přesně určit hodnoty proudu, napětí (potenciální rozdíl) a odporu v části obvodu.
Kdo je Om? Trocha historie
Ohmův zákon objevil slavný německý fyzik Georg Simon Ohm v roce 1826. Takhle vypadal.
Neřeknu vám celou biografii Georga Ohma. Více se o tom můžete dozvědět v jiných zdrojích.
Řeknu jen to nejdůležitější.
Je po něm pojmenován nejzákladnější zákon elektrotechniky, který aktivně využíváme při složitých výpočtech v konstrukci, ve výrobě i v běžném životě.
Ohmův zákon pro homogenní část řetězce je následující:
I – hodnota proudu protékajícího částí obvodu (měřeno v ampérech)
U – hodnota napětí na části obvodu (měřeno ve voltech)
R – hodnota odporu části obvodu (měřeno v Ohmech)
Pokud je vzorec vysvětlen slovy, ukáže se, že síla proudu je úměrná napětí a nepřímo úměrná odporu části obvodu.
Udělejme experiment
Abyste pochopili vzorec ne slovy, ale skutky, musíte sestavit následující schéma:
Účelem tohoto článku je jasně ukázat, jak používat Ohmův zákon pro část obvodu. Proto jsem sestavil tento obvod na svém pracovním stole. Podívejte se níže, jak vypadá.
Pomocí ovládacího (výběrového) tlačítka lze zvolit buď konstantní napětí nebo střídavé napětí u východu. V našem případě se používá konstantní napětí. Úroveň napětí měním pomocí laboratorního autotransformátoru (LATR).
V našem experimentu použiji napětí na části obvodu rovné 220 (V). Výstupní napětí kontrolujeme pomocí voltmetru.
Nyní jsme zcela připraveni provést náš vlastní experiment a otestovat Ohmův zákon ve skutečnosti.
Níže uvedu 3 příklady. V každém příkladu určíme požadovanou hodnotu pomocí 2 metod: pomocí vzorce a praktickým způsobem.
Příklad #1
V prvním příkladu potřebujeme najít proud (I) v obvodu, přičemž známe velikost zdroje DC napětí a hodnota odporu LED žárovka.
Napětí zdroje stejnosměrného napětí je U = 220 (V). Odpor LED žárovky je R = 40740 (Ohm).
Pomocí vzorce najdeme proud v obvodu:
I = U/R = 220 / 40740 = 0,0054 (A)
Zapojíme do série s LED žárovkou, zapnutou v režimu ampérmetru, a změříme proud v obvodu.
Displej multimetru zobrazuje proud obvodu. Jeho hodnota je 5,4 (mA) nebo 0,0054 (A), což odpovídá proudu zjištěnému vzorcem.
Příklad č. 2
Ve druhém příkladu potřebujeme najít napětí (U) části obvodu, přičemž známe velikost proudu v obvodu a hodnotu odporu LED žárovky.
I = 0,0054 (A)
R = 40740 (Ohm)
Pomocí vzorce zjistíme napětí části obvodu:
U = I*R = 0,0054 *40740 = 219,9 (V) = 220 (V)
Nyní se podívejme na praktický výsledek.
Paralelně s LED žárovkou připojíme multimetr zapnutý v režimu voltmetru a změříme napětí.
Na displeji multimetru se zobrazuje naměřené napětí. Jeho hodnota je 220 (V), což odpovídá napětí zjištěnému pomocí vzorce Ohmova zákona pro úsek obvodu.
Příklad č. 3
Ve třetím příkladu potřebujeme najít odpor (R) části obvodu, přičemž známe velikost proudu v obvodu a hodnotu napětí části obvodu.
I = 0,0054 (A)
U = 220 (V)
Opět použijeme vzorec a najdeme odpor části obvodu:
R = U/I = 220/0,0054 = 40740,7 (Ohm)
Nyní se podívejme na praktický výsledek.
Odpor LED žárovky měříme pomocí multimetru.
Výsledná hodnota byla R = 40740 (Ohm), což odpovídá odporu zjištěnému vzorcem.
Jak snadné je zapamatovat si Ohmův zákon pro úsek obvodu!!!
Abyste nebyli zmateni a snadno si zapamatovali vzorec, můžete použít malou nápovědu, kterou můžete udělat sami.
Nakreslete trojúhelník a zadejte do něj parametry elektrického obvodu podle obrázku níže. Měl bys to dostat takhle.
Jak to použít?
Použití trojúhelníku nápovědy je velmi snadné a jednoduché. Uzavřete prstem parametr obvodu, který je třeba najít.
Pokud jsou zbývající parametry na trojúhelníku umístěny na stejné úrovni, je třeba je vynásobit.
Pokud jsou zbývající parametry na trojúhelníku umístěny na na různých úrovních, pak je nutné vydělit horní parametr spodním.
Pomocí nápovědního trojúhelníku se ve vzorci nespletete. Ale je lepší se to naučit jako násobilku.
závěry
Na konci článku udělám závěr.
Elektrický proud je směrovaný tok elektronů z bodu B s mínusovým potenciálem do bodu A s plusovým potenciálem. A čím vyšší je rozdíl potenciálů mezi těmito body, tím více elektronů se přesune z bodu B do bodu A, tzn. Proud v obvodu se zvýší za předpokladu, že odpor obvodu zůstane nezměněn.
Ale odpor žárovky brání toku elektrického proudu. A co větší odpor v řetězci ( sériové připojení několik žárovek), tím nižší bude proud v obvodu při konstantním síťovém napětí.
P.S. Tady na internetu jsem našel vtipnou, ale vysvětlující karikaturu na téma Ohmův zákon pro úsek obvodu.
Georg Simon Ohm začal svůj výzkum inspirován slavným dílem Jeana Baptista Fouriera „Analytická teorie tepla“. V této práci Fourier reprezentoval tepelný tok mezi dvěma body jako teplotní rozdíl a změnu tepelný tok spojené s jeho průchodem přes překážku nepravidelný tvar z tepelně izolačního materiálu. Podobně Ohm způsobil výskyt elektrického proudu rozdílem potenciálů.
Na základě toho začal Om experimentovat různé materiály dirigent. Aby zjistil jejich vodivost, spojil je do série a upravil jejich délku tak, aby proud byl ve všech případech stejný.
Pro taková měření bylo důležité vybrat vodiče stejného průměru. Ohm, měření vodivosti stříbra a zlata, získal výsledky, které podle moderních údajů nejsou přesné. Ohmův stříbrný vodič tedy vedl méně elektrického proudu než zlato. Sám Om to vysvětlil tím, že jeho stříbrný vodič byl potažen olejem a kvůli tomu zřejmě experiment nedával přesné výsledky.
Nebyl to však jediný problém, se kterým měli fyzici, kteří se v té době zabývali podobnými experimenty s elektřinou, problémy. Velké potíže při získávání čistých materiálů bez nečistot pro experimenty a potíže s kalibrací průměru vodiče zkreslovaly výsledky zkoušek. Ještě větším zádrhelem bylo, že síla proudu se během testů neustále měnila, jelikož zdroj proudu byl proměnný chemické prvky. Za takových podmínek Ohm odvodil logaritmickou závislost proudu na odporu drátu.
O něco později německý fyzik Poggendorff, který se specializoval na elektrochemii, navrhl, aby Ohm nahradil chemické prvky termočlánkem vyrobeným z bismutu a mědi. Om začal znovu experimentovat. Tentokrát jako baterii použil termoelektrické zařízení napájené Seebeckovým efektem. K němu připojil v sérii 8 měděných vodičů stejného průměru, ale různých délek. Pro měření proudu zavěsil Ohm magnetickou jehlu přes vodiče pomocí kovového závitu. Proud probíhající paralelně s touto šipkou ji posunul do strany. Když se to stalo, fyzik kroutil vlákno, dokud se šipka nevrátila do původní polohy. Podle úhlu, pod kterým byla nit zkroucena, se dalo usuzovat na hodnotu proudu.
V důsledku nového experimentu, Ohm přišel na vzorec:
X = a/b + 1
Tady X– intenzita magnetické pole dráty, l- délka drátu, A- konstantní napětí zdroje, b – odpor konstantní zbývající prvky řetězce.
Pokud se obrátíte na moderní termíny abychom popsali tento vzorec, dostaneme to X- proudová síla, A – Zdroj EMF, b + l – celkový odporřetězy.
Ohmův zákon pro část obvodu
Ohmův zákon pro oddělenou část obvodu říká: proudová síla v části obvodu roste s rostoucím napětím a klesá, když se zvyšuje odpor této části.
I=U/R
Na základě tohoto vzorce můžeme rozhodnout, že odpor vodiče závisí na rozdílu potenciálů. Z matematického hlediska je to správné, ale z hlediska fyziky je to nepravda. Tento vzorec je použitelný pouze pro výpočet odporu na samostatné části obvodu.
Vzorec pro výpočet odporu vodiče tedy bude mít tvar:
R = p⋅l/s
Ohmův zákon pro úplný obvod
Rozdíl mezi Ohmovým zákonem pro úplný obvod a Ohmovým zákonem pro úsek obvodu je ten, že nyní musíme vzít v úvahu dva typy odporu. Toto je „R“ odpor všech součástí systému a „r“ vnitřní odpor zdroje elektromotorické síly. Vzorec má tedy tvar:
I = U / R + r
Ohmův zákon pro střídavý proud
Střídavý proud se od stejnosměrného liší tím, že se v určitých časových obdobích mění. Konkrétně mění svůj význam a směr. Chcete-li zde použít Ohmův zákon, musíte vzít v úvahu, že odpor v obvodu s DC se může lišit od odporu v obvodu se střídavým proudem. A liší se, pokud jsou v obvodu použity součástky s reaktancí. Reaktance může být indukční (cívky, transformátory, tlumivky) nebo kapacitní (kondenzátor).
Zkusme zjistit, jaký je skutečný rozdíl mezi reaktivním a aktivním odporem v obvodu s střídavý proud. Měli byste již pochopit, že hodnota napětí a proudu v takovém obvodu se v průběhu času mění a zhruba řečeno mají tvar vlny.
Pokud znázorníme, jak se tyto dvě hodnoty mění v čase, dostaneme sinusovku. Jak napětí, tak proud stoupají z nuly na maximální hodnotu, pak při poklesu procházejí nulou a dosahují maximální záporné hodnoty. Poté opět stoupají přes nulu na maximální hodnotu a tak dále. Když je proud nebo napětí považováno za záporné, znamená to, že se pohybuje opačným směrem.
Celý proces probíhá s určitou frekvencí. Bod, kde hodnota napětí nebo proudu od minimální hodnoty stoupající k maximální hodnotě prochází nulou, se nazývá fáze.
Ve skutečnosti je to jen předmluva. Vraťme se k reaktivnímu a aktivnímu odporu. Rozdíl je v tom, že v obvodu s aktivním odporem se fáze proudu shoduje s fází napětí. To znamená, že jak hodnota proudu, tak hodnota napětí dosahují maxima v jednom směru současně. V tomto případě se náš vzorec pro výpočet napětí, odporu nebo proudu nemění.
Pokud obvod obsahuje reaktanci, fáze proudu a napětí se od sebe posunou o ¼ periody. To znamená, že když proud dosáhne své maximální hodnoty, napětí bude nulové a naopak. Když je aplikována indukční reaktance, napěťová fáze "předběhne" proudovou fázi. Při použití kapacity proudová fáze „předběhne“ fázi napětí.
Vzorec pro výpočet úbytku napětí na indukční reaktanci:
U = I ⋅ ωL
Kde L je indukčnost reaktance a ω – úhlová frekvence (časová derivace fáze kmitání).
Vzorec pro výpočet úbytku napětí na kapacitě:
U = I / ω ⋅ C
S– reaktanční kapacita.
Tyto dva vzorce jsou speciální případy Ohmova zákona pro proměnné obvody.
Kompletní bude vypadat takto:
I=U/Z
Tady Z– celkový odpor variabilní obvod známé jako impedance.
Rozsah použití
Ohmův zákon není základním zákonem ve fyzice, je to jen pohodlná závislost některých hodnot na jiných, která se hodí téměř v každé praktické situaci. Proto bude jednodušší vyjmenovat situace, kdy zákon nemusí fungovat:
- Pokud existuje setrvačnost nosičů náboje, například v některých vysokofrekvenčních elektrických polích;
- V supravodičích;
- Pokud se drát zahřeje natolik, že proudově-napěťová charakteristika přestane být lineární. Například v žárovkách;
- Ve vakuových a plynových rádiových trubicích;
- V diodách a tranzistorech.
Jedná se o objem vody za určité časové období.
Podívejme se nyní na takový případ. Místo věže budeme mít nádobu s vodou, do které jsou v různých výškách nádoby vyraženy tři stejné otvory. Protože je naše nádoba naplněna vodou, na dně nádoby bude tlak větší než na jejím povrchu. Nebo analogicky s elektřinou bude napětí na dně větší než na jeho povrchu.
Jak vidíte, spodní proudnice, která je blíže ke dnu, vystřeluje dále než střední proudnice. A prostřední proud střílí dále než horní. Upozorňujeme, že otvory mají všude stejný průměr. To znamená, že můžeme říci, že odolnost každého otvoru vůči vodě je stejná. Za stejnou dobu je objem vody vytékající z nejnižšího otvoru mnohem větší než objem vody vytékající ze středního a nejvyššího otvoru. Jaký je objem vody, který máme za určité časové období? Ano, to je současná síla!
Jaký vzorec zde tedy vidíme? Vzhledem k tomu, že odpor je všude stejný, ukazuje se, že S rostoucím napětím roste i proud!
Myslím, že každý z vás má zahradní pozemek, kde pěstujete brambory, okurky a rajčata. Vždy je někde blízko vás vodárenská věž
K čemu slouží vodárenská věž? Pro kontrolu úrovně spotřeby vody a pro vytvoření tlaku v potrubí, kterým voda přichází na váš zahradní pozemek. Všimli jste si někdy, že někde na kopci je postavena věž? Proč se to dělá? K vytvoření tlaku. Řekněme, že váš zahradní pozemek je vyšší než vrchol vodárenské věže. Ano, voda se k vám prostě nedostane! Fyzika... zákon komunikujících nádob.
Dobře, zdá se, že jsme se rozptýlili.
Každý v kuchyni a koupelně má baterii, kterou protéká voda. Rozhodnete se umýt si ruce. Chcete-li to provést, pustíte vodu na plnou rychlost a z kohoutku začne proudit rychlým proudem:
Ale nejste spokojeni s tímto průtokem vody, takže otočením rukojeti kohoutku snížíte průtok:
Co se právě stalo?
Změnou odporu proudění pomocí rukojeti baterie jste zajistili, že proud vody začal téct velmi slabě.
Nakreslete analogii k této situaci s elektrický šok. Tak co máme? Průtokové napětí jsme neměnili. Někde v dálce je vodárenská věž a vytváří tlak v potrubí. Nemáme právo se vodárenské věže dotýkat, natož ji zbourat). Proto je naše napětí konstantní a nemění se. Zpětným našroubováním rukojeti baterie jsme právě změnili odpor trubky, ze které je baterie vyrobena ;-). Zvýšili jsme odpor. Co jsme udělali s proudem vody? Začala běhat pomaleji a bylo jí méně! To znamená, že můžeme říci, že počet molekul vody za nějakou dobu s plně otevřeným a polozavřeným kohoutkem se ukázal být jiný ;-). Dobře, připomeňme si, co je současná síla ;-) Pro ty, kteří zapomněli, připomenu - to je počet elektronů, které protečou průřezem vodiče za určité časové období. A co se stalo s touto současnou silou? Zmenšila se!
Došli jsme k závěru:
S rostoucím odporem proud klesá.
Tak. Máme následující schéma zásobování vodou:
Nyní si představte, že zaléváte zahradu a vy musíte naplnit kbelík vodou z hadice za 10 minut. Ani o vteřinu dříve a ne později! Ve vaší zahradě proudí voda asi takto:
Řekněme, že máme jednoduchou gumovou hadici vycházející z vodárenské věže.Soused omylem zaparkoval auto přímo na hadici a lehce ji přimáčkl
Váš průtok vody se začal snižovat. Jdeš se hádat se sousedem? Už odešel a vy nebudete mít čas naplnit kbelík za 10 minut. Zabere to více času. Jak být? Proč neotevřeme kohoutek před vodárenskou věží trochu větší? A tohle dobrý nápad! Otevřeme kohoutek na maximum a ujistíme se, že hladina vody ve věži bude vyšší, než byla dříve (věže mají sice ochranu proti přetečení o jakoukoliv maximální hladinu, ale pro příklad tento bod přeskočíme).
Ale potíže nepřicházejí samy. Řídicí relé vodní pumpy na věži je rozbité! Čerpadlo čerpá vodu a nevypíná se! Věž přetéká a proud vody z hadice je každou vteřinou větší a větší! Co dělat? Naplníme svůj kbelík v čase, který nám je přidělen! Odpočinout si. Je tu východ! K tomu spustíme a trochu vypneme kohoutek, čímž zajistíme, že proud vody z hadice teče jako doposud ;-).
Nyní udělejme analogii.
Co tedy získáme? Soused rozdrtil hadici, což znamená zvýšená odolnost. Naše současná síla se proto zmenšila. Abychom obnovili proudovou sílu, zvýšili jsme napětí, tedy hladinu vody ve věži.
Druhý bod:
Hladina vody (napětí) na vodárenské věži se začala zvyšovat díky tomu, že se čerpadlo nevypínalo a celou dobu čerpalo vodu. Proto se nám také začal zvyšovat průtok vody (síla proudu). Abychom vyrovnali aktuální sílu, my zvýšená odolnost faucet ;-), čímž se hladina vody ve vodárenské věži (napětí) vrátí do normálu.
No, viděl jsi vzor? Německý fyzik Georg Ohm však tyto tři veličiny propojil a výsledkem byl bolestně jednoduchý vzorec:
Kde
já- toto je aktuální síla vyjádřená v ampérech (A)
U- napětí, vyjádřené ve voltech (V)
R- odpor, vyjádřený v ohmech (Ohm)
No, je to jednoduché jako dvě a dvě, že? Tento zákon je pojmenován po svém objeviteli a je tzv Ohmův zákon. Toto je nejdůležitější zákon v elektronice, a proto jej MUSÍTE znát.