Ohm kanunu neden elektrikli süpürgeler için çalışmıyor?

37

Ohm yasası hakkında bir şeyler öğrendim ve ev aletimin fişi üzerindeki direnci test ediyor ve akımı hesaplıyorum.

Örneğin, su ısıtıcım 22 ohm'du (10.45 amper) ve 13 A sigorta ile korunuyor.

Bu mantıklı ve ben onunla iyiyim, ama sonra 7.7 ohm'luk bir dirence sahip elektrikli süpürgeyi test ettim, bu da kesinlikle 13 A sigortasını atması gereken 29.8 ampere eşittir. Şimdi, canlı ve nötr boyunca aynı küçük direnç okumasına sahip iki farklı elektrikli süpürgeyi test ettim.

Şüphesiz bu doğrudan bir kısa olacaktır, fakat iyi çalışıyor, bu yüzden direnç değişiyor mu ya da ne?

resistance

— Dominic Edwards
kaynak

31

DC devrelerinde ohm yasasını kullanmak ve bunu ac devrelerinde uygulamaya çalışmak büyük bir adımdır. Karmaşık sayılar ve reaksiyonlarla nasılsınız?

— Andy aka

5

Ve ayrıca motor efektleri.

— Trevor_G

23

Hızlı cevap: Motorlar sadece direnç değil aynı zamanda endüktif özelliklere de sahiptir.

— Foton

3

Direnç yalnızca size DC akımı hakkında bilgi verir. Ayrıca, bu direncin akıma bağlı olabileceğini unutmayın. AC devreleriniz varsa empedansınıza, kapasitörlerin ve endüktansın oyuna girdiği yer orasıdır. Düzenleme: Sizin için önemli olan empedansın da frekansa bağlı

— olduğudur

9

Bu arada iyi bir soru. Elektrik seviyesindeki motorlarla ilgilenene kadar cevap her zaman net değil!

— Cort Ammon

74

Ölçtüğünüz 7,7 ohm , motorun sargı direncidir . Ancak bu, çalışma akımını belirleyen tek faktör değildir.

Elektrikli süpürgeniz hesaplanan 30A'ya yaklaşabilir ve anında güç uygulanır, ancak motor dönmeye başlar başlamaz, uygulanan gerilime karşı çıkarak net gerilimi düşüren hızla (geri emf olarak adlandırılır) orantılı bir voltaj oluşturur. sargılardan akımı sürmek için kullanılabilir. Motor hızı arttıkça, akım (ve dolayısıyla motor tarafından üretilen tork) azalır ve hız, motor tarafından üretilen torkun yükü bu hızda sürmek için gereken torkla eşleştiği noktada durur.

Sigortalar anında yanmıyor. Ancak motoru kilitlemeniz ve böylece dönmemesi için bu sigorta uzun süre dayanmaz.

— user28910
kaynak

Bazen vakum, fırçanın (ve muhtemelen de sesin motordan gelmesini) motorun dönmesini önleyen, yanlışlıkla atması gerekmeyen bir şeyi (halı atma gibi) alır. Ancak, bu yolculukta hiçbir şey yapmadım ...

— Michael

17

@Michael: Emiş oluşturan fanı veya pervaneyi çalıştıran ana motora atıfta bulunuyordum. Tipik olarak, fırça ayrı, daha küçük bir motorla tahrik edilir. Fırçanın ara sıra sıkışması makul bir şekilde beklendiğinden, bu motor aşırı akım çekmeden bu durumu tolere edecek şekilde tasarlanacaktır.

— user28910

11

Ah, şimdi anlıyorum ki, neden bir elektrikli süpürgeye başladığımda ışıklarımın anlık olarak kıstığını, ancak hemen anında iyileştiklerini anlıyorum.

— kabarık

2

Yani elektrikli süpürgemin belirli bir prize taktığımda kırıcıyı açması, soketin çoktan aşırı yüklendiği anlamına geldiğini farz ediyorum (dağıtım panosu)?

— ArtOfCode

1

@ MichaelKjörling bu yüzden her zaman lazer yazıcınızı bir UPS'ye takmamanızı söylerler! KGK'daki dalgalanma korumalı bir prize takabilirsiniz (ve sağlamalısınız), ancak çalışan tarafını değil. Sanırım, UPS PC, monitör (ler) ve diğer her şeyi çalıştırmak için yeterli kapasiteye sahipse ve lazer patladığında pes etmiyorsa, bunun yapılmaması için gerçek bir sebep yoktur (çığlık atan kanlı cinayet dışında) .

— FreeMan

16

Elektrikli süpürge bir direnç değildir ve prizden gelen hat voltajı DC'dir (Doğru Akım) . Ohm kanunu, dirençler ve DC için geçerlidir. Ohm kanunu doğrudan bir AC (Alternatif Akım) kaynağına bağlı motorunuz için geçerli değildir .

Motorlarda, alternatif akım ve indüktörler için kurallara bakmanız gerekir. Davanız için çok daha uygulanabilirler.

— JRE
kaynak

2

Ohm Yasası ayrıca AC üzerindeki tamamen dirençli (ve akkor) yükleriyle de çalışır. AC'nin RMS olmasının nedeni budur: 110VDC'den 110VAC'a geçtiklerinde, ısıtıcıların ve ampullerin doğru çalışmasını sağlayacak voltajı seçtiler. Belli ki motor değil. Bir AC motoruna AC yüklenemiyor.

— Harper - Monica

14

@Herper Ohm Yasası her zaman doğrudur, ancak AC'den bahsederken empedansı kullanmanız gerekir, sadece direnç değil.

— DerStrom8

8

Yine, indüktörler ve kapasitörler için kurallar, motorlu bir EMF'de (jeneratör olarak çalışan ve uygulanan voltajın çoğunu iptal eden motor) önemsiz fakat önemsizdir.

— Brian Drummond

> geri EMF ... Bingo!

— dannyf dan

1

@ DerStrom8 Ohm Yasasını direnç tanımı olarak alırsanız, o zaman her zaman doğrudur (tanım gereği), ancak sürekli değişen bir direnci olan bazı cihazlar için hala işe yaramaz.

— user253751

14

"Direnç" DC devreleri içindir. Direnç AC'de hala bir rol oynamasına rağmen, etkin olarak sadece alternatif akıma direnç olan "Reactance" adlı AC devreleri için başka bir özellik daha vardır. "Reaktans", aşağıdaki formüllere göre endüktans ve kapasitans ve sıklıkta değişikliklerle sağlanır:

X_{L} = 2 π f L

$X_L = 2\pi f L$

X_{C} = \frac{1}{2 π f C}

$X_C = \frac{1}{2\pi f C}$

burada (ohm) indükleyici reaktansı olduğunu, (ohm) kapasitif reaktansı olduğunu , (Hertz olarak frekanstır) (Henrys olarak) indüktans ve (farad olarak) kapasitansı. $X_L$ $X_C$ $f$ $L$ $C$

Birlikte direnç ve reaktans (endüktif veya kapasitif olsun) formun karmaşık bir numarası haline gelir

Z = R \pm j X

$Z = R \pm jX$

buradaki , dirençtir, , hayali bir sayıdır ( ) ve , reaktanstır. Sonuçta ortaya çıkan karmaşık sayıya, cihazınızın mevcut çizimini etkileyen harfi ile belirtilen "empedans" adı verilir . Oh'ların yasasında yerine kullanabilirsiniz ve işe yarayacaktır, ancak matematiği karmaşık sayılarla doğru şekilde yapmanız gerekir. Bununla birlikte, biraz daha zordur, çünkü, örneğin bir motordan yalnızca endüktanstan çok daha fazlası vardır. Sargıların kapasitansı ve direnci vardır, bu nedenle akımı doğru bir şekilde hesaplamak için gerekli tüm değişkenleri bulmak zor olabilir. $R$ $j$ $\sqrt{-1}$ $X$ $Z$ $Z$ $R$

— DerStrom8
kaynak

6

Motorda reaktans o kadar önemli değil, arka EMF de öyle.

— Brian Drummond

geri EMF kesinlikle önemlidir, ancak mevcut çizimi belirlemeye çalışıyorsanız reaktansı görmezden gelemezsiniz.

— DerStrom8

6

“Peki direnç değişiyor mu ne?”

Kısa cevap evet ...

Uzun cevap çok daha karmaşık, ama sizi ayrıntılarla karıştırmam.

Somun kabuğunda, elektrikli süpürgenizin içinde manyetik bobinler bulunur. Bobinler ve özellikle motorlar, su ısıtıcınız gibi dirençli değil , karmaşık yüklerdir . Bu yükler özellikle AC gücüne duyarlıdır. Bu, çoklu ölçüm cihazınızla ölçtüğünüz DC direncinden çok daha büyük, çok büyük bir "etkili direnç" üretir.

Ve evet, henüz sormadınız, ancak ilk açtığınızda, başlangıçtaki akım dalgalanması BÜYÜK olabilir.

Bununla birlikte, etkili direnç, motor çalıştıkça çok hızlı bir şekilde artar. Cihaz, dalgalanma çok kısa, sigortanın ısınması ve erimesi için zamanın olmayacağı kadar kısa olacak şekilde tasarlanmıştır.

Bazı ülkelerde, Kuzey Amerika’nın çoğu gibi, “hoover” ı açtığınızda aynı devre üzerindeki ışıkların kısaca kısıldığını fark edebilirsiniz.

Bununla birlikte, motorun CAN'ı durdurması bazı etli akımlar yaratır. O halının kenarını vakumla yakaladığınızda ve motor sızlanmaya başladığında ... kapatın.

— Trevor_G
kaynak

Rotorla ne zaman yakaladın?

— Gregory Kornblum

5

Motorlar, Back EMF kaynağına zıt bir voltaj oluşturur. Ohm kanunu işe yarıyor, fakat denklemdeki sadece direnç ve kaynak gerilimi değil.

— Gregory Kornblum
kaynak

1

Ohm yasası neden elektrikli süpürgeler için geçerli değil?

$F$ $m$ $a = F/m$

Tüm yasalar, kesinlikle tüm fiziksel yasalar , yalnızca belirli ve iyi tanımlanmış bir ortam için çalışır. Ohm kanunu (en basit haliyle, bir multimetrenin varsaydığı şey) idealize edilmiş dirençler için çalışır . Öyle bir su ısıtıcısı idealize edilmiş bir direnç gibi davranır ve açıkçası elektronik devreleri kullandığınız dirençler de öyledir. ^‡ Fakat bir priori, verilen ve bilinmeyen bir bileşenin, Ohm yasalarına uyması gerektiğini düşünmek için hiçbir neden yoktur, Kepler'in gezegen hareketi yasalarının su ısıtıcınız için geçerli olması gerektiğini varsaymak için hiçbir neden yoktur.

Sadece birkaç vakada, bazı fiziksel nesneler A için çalışan bir yasanın tamamen farklı bir nesne B için de işe yaradığı ortaya çıkar . Bu olaylar fizikteki gerçekten heyecan verici anlardır, Einstein'ın ilk olarak sadece Maxwell'in elektrodinamik yasalarının bir özelliği olarak bilinen Lorentz değişiminin aynı zamanda büyük bedenler için de geçerli olduğunu öne sürdüğü gibi . Bu hatalı öngörülemenin doğru olduğu ortaya çıktı, göreceliğin teorisini uygun bir fiziksel teori yapan , yani bazı yasaların aksine, tıpkı direnişçilerin ne yaptığını tarif eden Ohm yasası gibi .

^†_{Eh, bir düzeyde Newton kanunları yapmak dirençler için ders çalışma: Bir o direncin bir kuvvet uygularsanız, bu olacak lehim eklemleri gerekli ivmeyi bir karşı kuvvet uygulamak kadar çok kısaca hızlandırır. Bütün güçler bir arada, Newton'ın yasası daha sonra tekrar yerine getirilir. Benzer şekilde, bir elektrikli süpürge bile, genel olarak, motorun indüktanslarını ekstra (hayali) empedanslar / reaktifler olarak görürseniz, Ohm kanununu yerine getirebilir. Bunlar, direncinizi aşağıya indiren lehim bağlantılarının devreye dahil etmeden önce tartılan adam tarafından görülmemesi gibi, multimetre için görünmez.}

^‡_{Bu olsa bile tamamen doğru değildir: aslında direnç, akımdan da etkilenen sıcaklığa bağlıdır; Johnson paraziti gibi daha zor etkiler de var . Yeterince bilgiçlik anlamda, dirençler böylece do not Ohm kanunu itaat!}

— leftaroundabout
kaynak

Ve ne yazık ki, Newton olmayan dirençler oldukça pahalıdır. :)

— Wossname

Ohms yasası her şey için işe yarıyor. Sadece dirençli kısım için geçerlidir. Her şey böyle vardır. Bazı durumlarda çok büyük. Çok. Direnç değiştiğinde, Ohm yasası hala geçerlidir ancak direnç değiştikçe sonuç da değişmektedir.

— Russell McMahon

@RussellMcMahon hayır, her şey için çalışmıyor. Tabii, olabilir bir şey için, bazı voltaj / akım çiftleri ölçmek basit doğrusal uyum gerçekleştirmek ve lineer katsayısı “direnç” diyoruz. Esasen düzgün bir multimetrenin yaptığı budur. Ancak, genel olarak, sonuç iyi tanımlanmamıştır, esasen ölçümün sınır koşullarını nasıl seçtiğinize bağlı olacaktır; yalnızca doğrusal sistemler için, her zaman dirençli kısma karşılık gelen tutarlı sonuçlar veren bir prosedür belirleyebilirsiniz .

— leftaroundabout

\frac{\partial U}{\partial I} = R

$\frac{∂U}{∂I} = R$

@leftaroundabout - Bir süre önce yazdığım cevabı görmek için lütfen. Bunun her şey için geçerli olduğunu belirtiyorum ama pratik amaçlar için söylediklerinize katılıyorum. Amacım (cevaba bakınız), aşırı derecede yararlı olmasa da, esasen neye uygulandığının tanımıyla çalışıyor. "Kule köprü direnci" örneğimden: "... Muhtemelen son derece büyük, sürekli değişiyor ve aşırı derecede yararlı bir önlem değil. direnç değişiyor. " dediğiniz gibi

— Russell McMahon

0

Ohm kanunu, ideal dirençlerle uğraşırken kesin bir ilişki olabilir ya da ideal olmayan dirençlerle ya da dirençler artı "başka bir şey" ile uğraşırken genel bir "yasa" kümesinin bir parçası ya da dirençler ile çalışırken ortamlarından bir şekilde önemli ölçüde etkilenir.

Ohm kanunu her zaman başvurması gereken şeylere uygulanır -
yani saf değişmeyen dirençler için.

Eğer bir 'şey' için işe yaramazsa, o zaman şey saf değişmez bir direnç değildir.
Olabilir

bir direnç artı endüktans, veya
uygulanan voltajdan etkilenen bir direnç veya
Geçerli veya
elektrik alanı veya
termal etkiler veya
...

Elektrikli süpürge motoru söz konusu olduğunda, bir alan indüktörü, bir rotor indüktörü, her ikisinin de direnci ve bazı kablolama direncini "görürsünüz". Uygulanan AC, endüktanstan dirençten ziyade daha fazla etkilenme eğilimindedir.

_________________________

Aşağıdaki görünüşte aptal ve bilgiçlik taslayan ifadeleri (aslında olabilir olmak :-) aptal ve ukala), yine de genel gerçek dünya durumu açıklamak için gerçekleşir:

Ohms yasası her şey için işe yarıyor.
Sadece dirençli kısım için geçerlidir.
Her şey dirençli bir kısma sahiptir.
Bazı durumlarda çok büyük. Örneğin, Londra İngiltere'deki Tower Bridge, iki ucundan seçilen iki noktadan ölçülebilen bir dirence sahiptir. Muhtemelen son derece büyüktür, sürekli değişir ve hiçbir şeyin aşırı yararlı bir ölçütü değildir.
Bir nesnenin direnci değiştiğinde, Ohm yasası hala geçerlidir ancak direnç değiştikçe sonuç da değişmektedir.

— Russell McMahon
kaynak

"Her şeyin dirençli bir kısmı var" Bazı insanlar çok açık olsa da, bu açıklamaya direnecek materyaller bulmak için çok çalışsalar ...

— CVn

-1

Bir motor bobinlere sahiptir ve bu nedenle endüktansa sahiptir. Endüktans her zaman onu üreten emeğe karşı çıkmaya çalışır. Motor ayrıca dönme kabiliyetine sahiptir. Bu nedenle, motor manyetik alandaki değişime karşı çıkan veya sürekli değişen alternatif akım nedeniyle meydana gelen bir yönde döner.

Bu nedenle, AC akımı hem arka emf hem de motorun dönüşü tarafından engellenir. Bu nedenle direnç küçük olmakla birlikte, akım akışının engellenmesi yüksektir. Bu, motorun sıkışması durumunda ve çalışmaya başlarken çekilen akımın çok yüksek olmasının nedenidir (içte dururken, bu nedenle değişen akımı engellemek için hiçbir dönüş yoktur).

— Vişnu Sukumaran
kaynak