قانون اِرت
قانون اِرت
قانون اِرت چیست؟ آموزش تعمیر انواع برد های الکترونیکی :تعمیر اینورتر و PLC، تعمیر برد لوازم خانگی ، تعمیر برد تجهیزات پزشکی و… ارائه مدرک فنی و حرفه ای آموزش تعمیر برد توسط دکتر میلاد طاهریان.
برای آموزش تعمیرات تخصصی برد الکترونیک وارد سایت آموزشگاه فنی حرفه ای پاور بشوید و مدرک بین المللی و مدرک فنی و حرفه ای دریافت کنید.آموزش تعمیر برد لیاس شویی ، تعمیر برد ظرف شویی، تعمیر برد ساید ، تعمیر برد یخچال ، تعمیر برد پکیج، تعمیر برد کولر گازی ، تعمیر برد کولر گازی اینورتر ، تعمیر برد لوازم خانگی اینورتر ، تعمیر برد اینورتر، تعمیر برد پی ال سی PLC ، ارتینگ
تعمیر برد انکودر، تعمیر برد تجهیزات صنعتی ، تعمیر برد HMI، تعمیر برد پاور ماینر، تعمیر برد ماینر، تعمیر برد ECU ای سی یو ماشین ، تعمیر برد تجهیزات پزشکی، تعمیر برد کامپیوتر و لبتاب، تعمیر برد کوادکوپتر ، تعمیر برد هوایما و هلکوپتر ، تعمیر برد رگولاتور ، تعمیر برد لوازم خانکی ، تعمیر برد الکترونیکی و…..
آموزشگاه فنی پاور بهترین آموزشگاه تعمیر برد الکترونیک و همچنین برای دانلود آموزش تعمیرات برد PDF و تماشای آموزش رایگان تعمیرات برد وارو سایت آموزشگاه فنی و حرفه ای پاور شوید ، سایت آموزشگاه فنی و حرفه ای تعمیر برد پاور .آموزشگاه فنی و حرفه ای پاور .آموزش تعمیر برد تهران
قانون اِرت چیست؟
قانون اِرت (Ohm’s Law) یکی از مهمترین قوانین در الکتریسیته می باشد که ارتباط بین جریان الکتریکی (I)، ولتاژ الکتریکی (V) و مقاومت الکتریکی (R) را تعیین میکند. قانون اِرت با فرمول زیر بیان میشود:
V = I × R
در این فرمول:
– V نمایانگر ولتاژ الکتریکی (واحد: ولت) است، که نشان دهنده تفاضل پتانسیل بین دو نقطه در مدار می باشد.
– I نمایانگر جریان الکتریکی (واحد: آمپر) است، که نشان دهنده مقدار جریان الکتریکی که از طریق یک مقاومت عبور میکند، می باشد.
– R نمایانگر مقاومت الکتریکی (واحد: اهم) است، که نشان دهنده خاصیت مقاومتی یک ماده یا عنصر الکتریکی است.
قانون اِرت بیان میکند که ولتاژ بین دو نقطه در مدار، به ضرب جریان الکتریکی در مقاومت الکتریکی بین آن دو نقطه برابر می باشد. این قانون به معنای رابطه مستقیم بین ولتاژ، جریان و مقاومت می باشد. به عنوان مثال، اگر یک مقاومت به یک منبع ولتاژ اتصال می یابد، ولتاژ بین دو سر آن مقاومت برابر با حاصل ضرب جریان در مقاومت خواهد بود.
قانون اِرت از اهمیت زیادی در طراحی و تحلیل مدارهای الکتریکی و الکترونیکی برخوردار می باشد و به طور گسترده در مهندسی برق و الکترونیک مورد استفاده می باشد.
آموزش رایگان تعمیرات برد در سایت >آموزش برد در اینستاگرام > آپارات > یوتیوب آموزشگاه تخصصی تعمیرات برد پاور . آموزش تعمیر بردهای الکترونیکی pdf . آموزش تعمیر برد الکترونیکی رایگان . تعمیر برد الکترونیک در یوتیوب
انواع قانون اِرت:
در فیزیک و الکترونیک، مفهوم قانون اِرت به چندین شکل و قانون گوناگون ارتباطی اشاره میکند. در زیر، به برخی از انواع قانون اِرت معروف اشاره می کنیم:
- قانون اِرت ولتاژ (قانون اِرت برای ولتاژ): بر اساس این قانون، ولتاژ بین دو نقطه در یک مدار بسته برابر با مجموع تفاضل ولتاژهای ورودی و خروجی در آن نقطه می باشد. به عبارت دیگر، ولتاژ ورودی و خروجی در یک نقطه مدار جمع شده و برابر با ولتاژ بین آن دو نقطه می باشد.
- قانون اِرت کرخت (قانون اِرت برای مقاومتهای متوالی یا موازی): بر اساس این قانون، مقاومتهای متوالی در یک مدار با هم جمع شده و معادل یک مقاومت مجموعی را تشکیل میدهند. همینطور، مقاومتهای موازی با هم معکوس مقاومت مجموعی خود را تشکیل میدهند.
- قانون اِرت اُم (قانون اِرت کلی): بر طبق این قانون، مجموع جریانهای ورودی و خروجی در یک نقطه در یک مدار بسته برابر است. این قانون بر اساس حفظ جریان الکتریکی در مدارهای بسته و قوانین کیرشهف استنتاج می گردد.
- قانون اِرت مقاومت (قانون اِرت برای مقاومت): بر طبق این قانون، جریان الکتریکی که از طریق یک مقاومت میگذرد، برابر با نسبت ولتاژ بر روی آن مقاومت به مقاومت آن است. به عبارت دیگر، جریان مستقیماً با نسبت ولتاژ به مقاومت متناسب می باشد.
این فقط چند نمونه از انواع قانون اِرت هستند و در فیزیک و الکترونیک بسیاری از قوانین دیگر نیز موجود می باشند که بر مبنای ارتباط جریان، ولتاژ و مقاومت در مدارها تعریف شدهاند.
کاربردهای قانون اِرت:
قانون ارت (Ohm’s Law) در فیزیک و الکترونیک دارای کاربردهای گستردهای می باشد. برخی از کاربردهای قانون اِرت عبارتند از:
- محاسبه توان: با استفاده از قانون ارت، میتوانیم توان الکتریکی را محاسبه کنیم. با توجه به رابطه P = IV (توان برابر می باشد با حاصلضرب ولتاژ و جریان)، میتوانیم توان مصرفی یا توان تولیدی در سیستمهای الکتریکی را محاسبه و مدیریت کنیم.
- محاسبه رنجهای جریان و ولتاژ: با استفاده از قانون ارت، میتوانیم رنجهای مجاز جریان و ولتاژ را برای اجزای الکترونیکی و دستگاههای الکتریکی محاسبه کنیم. این کاربرد در طراحی و انتخاب قطعات الکترونیکی بسیار دارای اهمیت می باشد.
- انتخاب مقاومت مناسب: قانون ارت به ما کمک میکند تا مقاومت مناسب برای استفاده در یک مدار را انتخاب نماییم. با داشتن اطلاعات در مورد ولتاژ و جریان مورد نیاز، میتوانیم مقاومت مناسب را با استفاده از قانون اِرت محاسبه کنیم.
- طراحی و تحلیل مدارها: قانون ارت در طراحی و تحلیل مدارهای الکتریکی و الکترونیکی بسیار دارای فایده است. با استفاده از این قانون، میتوانیم جریان الکتریکی، ولتاژ الکتریکی و مقاومت الکتریکی در نقاط مختلف مدارها را محاسبه کنیم و به طور دقیق مدارها را طراحی و تحلیل نماییم.
- ارزیابی عملکرد سیستمهای الکتریکی: با استفاده از قانون ارت، میتوانیم عملکرد سیستمهای الکتریکی را ارزیابی نماییم. با محاسبه ولتاژ، جریان و مقاومت در نقاط مختلف سیستم، میتوانیم مشکلات احتمالی مانند نقص در اتصالات یا مقاومتهای نامناسب را شناسایی نماییم.
این تنها چند نمونه از کاربردهای قانون ارت می باشند. این قانون در تمامی حوزههای مرتبط با الکتریسیته و الکترونیک، از مدارهای کوچک تا سیستمهای قدرت بزرگ، استفاده می گردد. از محاسبات ساده تا طراحی مدارات پیچیدهتر، قانون اِرت ابزاری قدرتمند برای فهم و تحلیل الکتریسیته می باشد.
نحوه کارکرد قانون اِرت:
قانون ارت (Ohm’s Law) بر اساس ارتباط مستقیم بین ولتاژ الکتریکی (V)، جریان الکتریکی (I) و مقاومت الکتریکی (R) عمل میکند. مراحل کارکرد قانون اِرت به شرح زیر می باشد:
- مشخص کردن مقدار دو متغیر: در ابتدا، باید دو متغیر معروف را مشخص کنید. این دو متغیر میتوانند ولتاژ (V) و جریان (I) یا ولتاژ (V) و مقاومت (R) یا جریان (I) و مقاومت (R) باشند. در این مرحله، دو مقدار معروف را داریم و مقدار سوم را باید محاسبه نماییم.
- انتخاب فرمول مناسب: بعد از مشخص کردن متغیرهای دارای مقدار معروف، باید فرمول مناسبی را بر طبق قانون اِرت انتخاب کنید. فرمول اصلی قانون اِرت به صورت V = I × R است. اما اگر میخواهید متغیری را محاسبه کنید، باید فرمول را بر حسب آن متغیر تغییر دهید.
- محاسبه متغیر مورد نظر: با استفاده از فرمول مناسب، میتوانید متغیر مورد نظر را محاسبه نمایید. اگر مقدار جریان (I) را میخواهید محاسبه کنید، فرمول V = I × R را به صورت I = V / R تغییر میدهید. اگر مقدار ولتاژ (V) را میخواهید محاسبه کنید، فرمول را به صورت V = I × R تغییر میدهید. و اگر مقدار مقاومت (R) را میخواهید محاسبه کنید، فرمول را به صورت R = V / I تغییر میدهید.
- استفاده از واحدهای مناسب: در نهایت، برای محاسبه متغیر مورد نظر، باید از واحدهای مناسب مورد استفاده قرار دهید. ولتاژ به واحد ولت (V)، جریان به واحد آمپر (A) و مقاومت به واحد اهم (Ω) اندازه گیری میشوند. بنابراین، واحدهای را در محاسبات خود در نظر داشته باشید.
با رعایت این مراحل، میتوانید با استفاده از قانون اِرت، مقدار مورد نظر را محاسبه نمایید. این قانون بسیار ساده و کاربردی است و در بسیاری از موارد مورد استفاده قرار گرفته می شود.
اجزای قانون اِرت:
قانون ارت (Ohm’s Law) توسط جورج سیمون اِرت در سال 1827 ارائه شد و بر طبق اجزای تشکیل دهنده زیر عمل میکند:
- ولتاژ الکتریکی (V): ولتاژ یا تفاوت پتانسیل بین دو نقطه در یک مدار الکتریکی می باشد. این نشان میدهد که چقدر انرژی الکتریکی در هر واحد بار برقی به ازای یک واحد جریان تامین میشود. ولتاژ با واحد ولت (V) اندازهگیری می گردد.
- جریان الکتریکی (I): جریان الکتریکی نشان دهنده حرکت بارهای الکتریکی در یک مدار است. این بارهای الکتریکی میتوانند الکترونها، یونها یا سایر ذرات باردار باشند. جریان با واحد آمپر (A) اندازهگیری می گردد.
- مقاومت الکتریکی (R): مقاومت الکتریکی نشان دهنده میزان مقاومت یا مانعی می باشد که بر روی جریان الکتریکی در یک مدار ایجاد میکند. مقاومت با واحد اهم (Ω) اندازهگیری می گردد.
همانطور که پیش تر اشاره کردیم، قانون ارت ارتباط مستقیمی بین ولتاژ (V) و جریان (I) با مقاومت (R) برقرار میکند و به شکل زیر نشان داده میشود:
V = I × R
به عبارت دیگر، ولتاژ برابر است با حاصلضرب جریان و مقاومت. این قانون نشان میدهد که در یک مدار الکتریکی، جریان الکتریکی برابر می باشد با نسبت ولتاژ به مقاومت.
از اجزای تشکیل دهنده قانون اِرت می شود برای محاسبه و پیش بینی رفتار مدارهای الکتریکی مورد استفاده قرار داد و این قانون به عنوان ابزاری مهم در طراحی و تحلیل مدارها و سیستمهای الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد.
مزایای قانون اِرت:
قانون اِرت (Ohm’s Law) دارای مزایای زیادی می باشد که در طراحی، تحلیل و عملکرد مدارها و سیستمهای الکتریکی مورد استفاده قرار گرفته می شود. برخی از مزایای این قانون عبارتند از:
- پیشبینی عملکرد مدارها: با استفاده از قانون اِرت، می شود عملکرد مدارها و سیستمهای الکتریکی را پیش بینی نمود. با دانستن ولتاژ و مقاومت، می شود جریان را محاسبه کرد و برعکس. این امکان را به مهندسان میدهد تا در طراحی و بهینهسازی مدارها و سیستمهای الکتریکی، تغییرات و تأثیرات ولتاژ، جریان و مقاومت را در نظر داشته باشند.
- کاربرد گسترده: قانون اِرت در بسیاری از حوزهها و برنامههای الکترونیک و الکتریکی دارای کاربرد می باشد. از مدارهای ساده تا مدارهای پیچیدهتر، قانون اِرت این قابلیت را دارد و ممکن است که به عنوان ابزاری قدرتمند برای توصیف و تحلیل عملکرد آنها استفاده شود. همچنین، در طراحی و اندازهگیری اجزای الکتریکی مختلف نیز مورد استفاده قرار گرفته می شود.
- سهولت استفاده: قانون اِرت بسیار ساده و آسان در استفاده است. با داشتن دو متغیر (ولتاژ و جریان) و یک مقدار معروف (مقاومت)، می شود متغیرهای مورد نظر را محاسبه کرد. این سادگی استفاده این قانون را برای مهندسان الکتریکی و فیزیکدانان بسیار جذاب می سازد.
- ارتباط مستقیم بین متغیرها: قانون اِرت ارتباط مستقیمی بین ولتاژ، جریان و مقاومت ارائه می کند. این به معنای این است که تغییر در یکی از این متغیرها مستلزم تغییر در دیگر دو متغیر می باشد. این ارتباط مستقیم به مهندسان کمک رسان می باشد تا تأثیر تغییرات در یکی از این متغیرها را بر روی سایر متغیرها درک کنند و در نتیجه، مدارها و سیستمها را بهبود بخشند.
در کل، قانون ارت به عنوان یک اصل قابل توجه و دارای اهمیت در علم الکترونیک و الکتریسیته شناخته میشود و به مهمچنین، قانون ارت به ما امکان میدهد که مسائل مربوط به قدرت الکتریکی را حل کنیم و در طراحی و محاسبهی سیستمهای قدرت الکتریکی مورد استفاده قرار می دهیم. در این حوزه، ما معمولاً با جریانهای بزرگ و ولتاژهای بالا سر و کار داریم و قانون ارت به ما کمک رسان می باشد تا رفتار سیستمها را در مقابل تغییرات و تأثیرات ولتاژ و جریان درک کنیم.
به طور خلاصه، مزایای قانون ارت عبارتند از:
– سهولت استفاده و آسانی در محاسبات.
– پیشبینی عملکرد مدارها و سیستم های الکتریکی.
– کاربرد در محاسبات و طراحی سیستم های قدرت الکتریکی.
– ارتباط مستقیم بین ولتاژ، جریان و مقاومت.
– کاربرد گسترده در صنعت و تکنولوژی الکترونیک و الکتریکی.
قانون ارت، به عنوان یکی از اصول اساسی در علم الکترونیک و الکتریسیته، بسیار دارای فایده و قدرتمند می باشد و میتواند به طور گسترده در تحلیل و طراحی مدارها و سیستمهای الکتریکی مورد استفاده قرار گرفته شود.
معایب قانون اِرت:
قانون ارت (Ohm’s Law) همچنین دارای برخی معایب می باشد که در استفاده و تحلیل مدارها و سیستمهای الکتریکی باید مدنظر قرار گرفته شود. برخی از معایب این قانون عبارتند از:
- عدم در نظر گرفتن تغییرات دما: قانون ارت بر اساس فرضیاتی استوار است که تغییرات دما را در نظر گرفته نمی شود. در عمل، تغییرات دما این توانایی را دارد که بر روی مقاومت مواد تأثیر گذار باشد و در نتیجه رابطه بین ولتاژ، جریان و مقاومت را تغییر دهند. بنابراین، در برخی موارد، این عدم در نظر گرفتن تغییرات دما میتواند به نتایج نادرست منجر شود.
- عدم در نظر گرفتن اثرات اندازه های غیر خطی: در برخی مدارها و سیستم ها، ارتباط بین ولتاژ، جریان و مقاومت بر اساس روابط غیر خطی می باشد. قانون اِرت بر پایه رابطه خطی بین این متغیرها استوار می باشد و اثرات اندازه های غیر خطی را در نظر نمیگیرد. در نتیجه، در اینگونه موارد، استفاده از قانون اِرت ممکن است نتایادهای ناصحیحی را به دنبال داشته باشد.
- فرضیات ساده: قانون ارت بر مبنای فرضیات ساده ای مانند خطی بودن رابطه بین ولتاژ، جریان و مقاومت استوار می باشد. اما در برخی مدارها و سیستمها، این فرضیات ممکن است برقرار نباشند. به طور مثال، در مدارهای الکترونیکی پیچیده، عواملی مانند خازنها، سلفها و ترانزیستورها این قابلیت را دارا می باشند که تأثیر قابل توجهی در رابطه بین ولتاژ، جریان و مقاومت داشته باشند. در این موارد، استفاده از قانون اِرت به تنهایی ممکن است نتایج ناصحیحی را به دنبال داشته باشد.
- نیاز به شرایط استاتیک: قانون ارت فقط در شرایط استاتیک (بدون تغییر زمانی) صدق می کند. در مدارها و سیستم هایی که تغییرات زمانی بزرگی شامل می باشند، مانند سیستمهای فرکانس بالا یا سیستم های سوئیچینگ، استفاده از قانون اِرت به تنهایی کافی نمی باشد و نیاز به روش های تحلیلی پیچیده تری دارد.
از طرف دیگر، با وجود این معایب، قانون اِرت به عنوان یک اصل اساسی در تحلیل مدارها و سیستمهای الکتریکی مورد استفاده می باشد و در بسیاری از موارد به طور قابل قبولی نتایج صحیحی ارائه می کند. همچنین، با در نظر گرفتن معایب مذکور و استفاده از روشهای تحلیلی پیشرفتهتر، میتوان به نتایج دقیقتری دست یافت.
برای برطرف کردن برخی از معایب قانون اِرت و بهبود دقت در تحلیل مدارها و سیستمهای الکتریکی، می شود از روشها و تکنیکهای زیر استفاده کرد:
- استفاده از مدلسازی و شبیهسازی کامپیوتری: با استفاده از نرمافزارهای مدلسازی و شبیهسازی مدارها و سیستمهای الکتریکی، می شود نتایج دقیقتری در مقایسه با استفاده از قانون اِرت به دست آورد. این نرمافزارها قابلیت شبیه سازی دقیق را دارند و عواملی مانند خازنها، سلفها و ترانزیستورها را در مدلسازی میآورند.
- آزمایشهای عملی: برای تحلیل مدارها و سیستمهای الکتریکی با دقت بالا، می شود از آزمایشهای عملی استفاده کرد. با انجام آزمایشهای دقیق و جمعآوری دادههای واقعی،میتوانید دقت تحلیل را بهبود بخشید. این روش به شما امکان میدهد تا عوامل غیرخطی، تغییرات دما و تغییرات زمانی را در مدارها و سیستمهای الکتریکی در نظر داشته باشید.
- استفاده از روش های تحلیلی پیشرفته تر: روشهای تحلیلی پیشرفتهتری مانند تحلیل فرکانسی، تحلیل حساسیت و تحلیل اختلالات را می شود برای بهبود دقت تحلیل مدارها و سیستمهای الکتریکی به کار برد. این روشها معمولاً بر اساس مدلسازی دقیقتری از المانها و رفتار غیرخطی مدارها صورت گرفته می شوند.
- استفاده از قوانین کیرشهف و ناورن: در برخی مدارها و سیستمها، از جمله مدارهای غیرخطی و سیستمهایی که تغییرات زمانی بزرگی شامل می باشند، استفاده از قوانین کیرشهف و ناورن میتواند به دقت تحلیل کمک کند. این قوانین به صورت ریاضی روابط غیرخطی و تغییرات زمانی را مدلسازی میکنند.
- در نظر گرفتن تغییرات دما: در صورتی که تغییرات دما در مدارها و سیستم های الکتریکی دارای اهمیت باشند، میتوان از مدلهای مقاومت دما و تغییرات دمایی استفاده کرد. این مدلها به تغییرات دما در رابطه بین ولتاژ، جریان و مقاومت توجه میکنند و نتایج دقیقتری را ارائه می کنند.
در کل، برای برطرف کردن معایب قانون اِرت و بهبود دقت تحلیل، نیاز است از روش ها و تکنیک های پیشرفته تر مورد استفاده قرار دهید و مدل سازی دقیقتری از مدارها و سیستمهای الکتریکی به انجام برسانید. همچنین، استفاده از شبیه سازیهای کامپیوتری و آزمایشهای عملی نیز این توانایی را دارد و ممکن است که به دقت تحلیل کمک رسان باشد.
جهت دیدن دیگر مقالات ما به لینک های زیر مراجعه کنید:
دیدگاهتان را بنویسید