قانون اهم

من معمولا برای الکترونیک زیاد از ریاضیات استفاده نمی­کنم اما قانون اهم فوق العاده پراستفاده و مفید است! در این مقاله قانون اهم به زبان ساده را یادمیگریم.
این قانون توسط جورج اهم کشف شد و بر مبنای این قانون بیان می­شود که ولتاژ جریان و مقاومت الکتریکی چه رابطه ای با یکدیگر دارند.

به شکل بالا دقت کنید ؛ اگر برای شما مفهوم باشد، با توجه به آن می­توان گفت :

  • اگر در یک مدار بدون تغییر مقدار مقاومت، ولتاژ را افزایش دهید جریان الکتریکی بیشتری خواهید داشت.
  • اگر در یک مدار با ثابت نگه داشتن ولتاژ، مقدار مقاومت را افزایش دهید آنگاه جریان الکتریکی کمتری خواهید داشت.

در واقع قانون اهم یک راه برای توصیف رابطه بین پارامتر های ولتاژ،مقاومت و جریان الکتریکی است. که با رابطه زیر نشان داده می­شود:

V = R*I

  • V نماد ولتاژ الکتریکی است.
  • I نماد جریان الکتریکی است.
  • R نماد مقاومت الکتریکی است.

من از این رابطه بسیار زیاد استفاده می­کنم! این همان فرمول طلایی در الکترونیک است.

شما می­توانید پارامتر های آن را بچرخانید _اصطلاحا طرفین – وسطین کنید_. در اینصورت روابط   R=V ÷ I و  I=V ÷ R بدست می­آیند. هر زمان که دو تا از پارامتر ها را داشته باشید می­توانید مقدار سومی را محاسبه کنید.

مثلث قانون اهم

شما می­توانید از این مثلث برای به خاطر سپردن قانون اهم استفاده کنید :

روش استفاده از مثلث:

پارامتری که مجهول است و میخواهید مقدار آن را حساب کنید با دستتان بپوشانید. اگر یکی از دو حرف باقی مانده بالای دیگری قرار گرفت ، به این معنی است که باید بالایی را به پایینی تقسیم کنید اما اگر دو پارامترمعلوم، کنار یکدیگر قرار گرفتند باید آن ها را در هم ضرب کنید .

مثال : ولتاژ

بیایید رابطه را برای ولتاژ حساب کنیم :

دستتان را روی حرف V از مثلث بگذارید. سپس به I و R نگاه کنید. R و I کنار همدیگر قرار گرفته اند پس باید آن ها را در هم ضرب کنید. به این صورت که:

V = I *R

مثال : مقاومت

حالا بیایید رابطه را برای مقاومت الکتریکی پیدا کنیم :

دستتان را روی R بگذارید. حالا می­بینید که V بالای I قرار گرفته است. در نتیجه باید مقدار  را بر  تقسیم کنید:

R = V ÷ I

مثال : جریان

و در آخر رابطه را برای جریان بدست بیاوریم :

دستتان را روی حرف I بگذارید. حالا می­بینید که V بالای R قرار گرفته است. پس باید مقدار  را بر  تقسیم کنید:

I = V ÷ R

یک مثال کاربردی

بهترین روش آموزش استفاده از این رابطه ، مثال زدن است.

 در شکل زیر یک مدار بسیار ساده با یک باتری و یک مقاومت الکتریکی داریم. ولتاژ باتری برابر 12 ولت و مقدار مقاومت الکتریکی برابر 600 اهم است. چه مقدار جریان الکتریکی در مدار خواهیم داشت ؟

برای پیدا کردن مقدار جریان می­توانید از مثلث بالا در حالت رابطه مربوط به جریان استفاده کنید. پس حالا می­توانید مقدار جریان را با داشتن ولتاژ و مقاومت مدار حساب کنید :

I = 12V ÷ 600OHM

I = 0.02A = 20mA

در نتیجه جریان الکتریکی مدار برابر 20میلی آمپر خواهد بود.

یک مثال دیگر

بیایید یک مثال دیگر را بررسی کنیم .

در شکل زیر مجددا مداری با یک باتری و یک مقاومت داریم.اما این دفعه مقدار ولتاژ باتری مجهول است. اما به جای آن

جریان الکتریکی مدار را اندازه گرفتیم و می­­­دانیم که مقدار آن برابر 3میلی آمپر است.

مقدار مقاومت برابر 600اهم است.در این صورت ولتاژ باتری چقدر خواهد بود ؟

V = RI

V = 600ohm * 3mA

V= 1.8v


در نتیجه ولتاژ باتری باید 1.8ولت باشد .