Ohmin laki ja tehon kaava

Ohmin laki ja tehon kaava

Ohmin laki

Ohmin laki kuvaa virran, jännitteen ja reistanssin keskinäistä riippuvuutta. Sen avulla voidaan selvittää virtapiirn suureita matemaattisesti. Ohmin laki auttaa myös ymmärtämään useita hyvinkin arkipäiväisiä sähkötekniikan ilmiöitä. Ohmin laki kirjoitetaan muotoon

U= RI josta saadaan johdettua seuraavat kaavat

I= U/R

R= U/I

PUImURI ja muistikolmiot..

Sähkötehon kaava - Teho=P

P=UI

U=P/I

I=P/U

Sähköteho kuvaa sekunnissa kulutettua tai tuotettua energiamäärää. Sähkötehon tunnus on P ja yksikkö on watti W. Watti on johdettu yksikkö energian yksiköstä joulesta, 1W=1 J/s

Laske virtapiirin teho kun jännite on 12V ja virta 22,5A
Vastaus: 270 W

T2
1,1kW sähkömoottori pyörii 200 A virralla, mikä on jännite?
Vastaus: 1,1kW = 1100W
U=P/I
U=?, P=1100W, I=200A
1100W / 200A = 5,5V


T3
Virtapiirin virta on 21 A, jännite on 12 V, mikä on resistanssi?'
Vastaus: R=U/I
R=?, I=21A, U=12V
12V/21A = 
 0,571.. ohmia

T4
Laturilta mitataan 52 A virta, latausjännite on 14,3 V, mikä on latausvirtapiirin resistanssi ja teho?
Vastaus: P=?, U=14,3V, I=52A, R=?
P=UxI
P=14,3x52A
P=743,6 W,

R=U/I
R=14,3V/52A
R=0,275 ohmia

T5
Takalasinlämmittimen teho on 240W, lämmittimeltä mitattu jännite on 12V, mikä on virtapiirin resistanssi?
Vastaus: R=?, U=12V, P=240W,I=?
I=P/U
I=240/12
I=20A

R=U/I
R=12V/20A
R=0,6 ohmia

T6
Generaattorin maksimi teho on 3kW, virtapiirin resistanssi 3 ohmia, jännite 12V, mikä on virta?
Vastaus: P=3000W, R=3ohmia, U=12V, I=?
I=U/R
I=12V/3ohmia
I=4 A
Minimitehot..? P=12Vx4A
P=48W
Maksimitehoilla virta on 250 A.

Virtalähteiden rinnan- ja sarjaan kytkentä

Kaksi 12 voltin jännitelähdettä (akkua) kytketty sarjaan. Mitataan jännite sarjaankytkennästä, tulos 24 V. Kun yhden pariston tai akun jännite on tarvittavaa jännitettä pienempi, voidaan virtalähteen jännitettä lisätä kytkemällä useampia pareja tai kennoja sarjaan. Sarjaan kytkennässä liitetään virtalähteiden esimerkkiset navat toisiinsa, kuten yllä olevassa kuvassa. Sarjaankytkennässä virtalähteen kapasiteetit eivät kertaannu. Esimerkiksi kun kytketään kaksi 65 Ah sarjaan virtalähteen kokonaiskapasiteetti pysyy samana.

Rinnan kytkentä

Kuvasssa on kytketty kaksi 12 voltin akkua rinnan. Rinnankytkennästä mitataan jännite, jännite on 12 V. Virtalähteet kytketään rinnan kytkemällä samanmerkkiset navat toisiinsa. Rinnankytkettäviä virtalähteitä voi olla kuinka monta tahansa, mutta niiden jännitteen pitää olla yhtä suuret. Rinnan kytkettäessä kokonaisjännite ei muutu. Jännite pysyy muuttumattomana, mutta kuormitettavuus lisääntyy. Rinnan kytkettäessä esimerkiksi kaksi kapasiteetiltään 60 Ah:n akkua, jännitelähteen kapasiteetiksi tulee 120 ampeerituntia.