Norsk

Hva er Ohms lov?

9. Mai 2021 | Elektro, grunnleggende

Ohms lov er en formel som brukes til å beregne forholdet mellom spenning, strøm og resistans i en elektrisk krets.

For elektronikkstudenter er Ohms lov (U = IR) like grunnleggende viktig som Einsteins relativitetsteori (E = mc²) er for fysikere.

U = I x R

Når det skal leses betyr det spenning = strøm x resistans, eller volt = ampere x ohm, eller V = A x Ω.

Ohms lov har fått sitt navn etter den tyske fysikeren Georg Ohm (1789-1854), og tar for seg viktige størrelser som virker i kretser:

StørrelseSymbol for
Ohms lov
Måleenhet
(forkortelse)
Rolle i kretserI tilfelle du lurer:
spenningUvolt (V)Trykk som utløser elektronstrøm.E (= elektromotorisk kraft, eldre begrep) brukes for U på engelsk.
strømIampere (A)elektronstrømhastighetI = strømstyrke (intensitet)
resistansROhm (Ω)elektrisk motstandΩ = den greske bokstaven omega

Hvis to av disse verdiene er kjent, kan teknikere snu Ohms lov for å beregne den tredje verdien. Det er bare å endre pyramiden som følger:

Slik snur du formelen i Ohms lov.

Hvis du kjenner verdien for spenning (U [E]) og strøm (I) og vil vite verdien for resistansen (R), fjern R i pyramiden og regn ut den gjenværende ligningen (se den første pyramiden over, den til venstre).

Merk: Resistans kan ikke måles i en aktiv krets, så Ohms lov er spesielt nyttig når den må regnes ut. I stedet for å koble ut kretsen, kan en tekniker fastslå R ved å bruke den ovennevnte variasjonen av Ohms lov.

Hvis du kjenner verdien for spenning (U [E]) og resistans (R) og vil vite verdien for strøm (I), fjern I i pyramiden og regn ut den gjenværende ligningen (se den midterste pyramiden over).

Hvis du kjenner verdien for strøm (I) og resistans (R) og vil vite verdien for spenning (U [E]), multipliser de to nedre delene av pyramiden (se den tredje pyramiden over, den til høyre).

Prøv et par eksempelberegninger basert på en enkel seriekrets som kun består av en spenningskilde (batteri) og resistans (lys). To verdier er kjent i hvert eksempel. Bruk Ohms lov til å beregne den tredje verdien.

Eksempel 1: Spenning (U [E]) og resistans (R) er kjent.

kjent spenning og resistans vist i en krets

Hvilken strømstyrke er det i kretsen?

I = U/R = 12 V / 6 Ω = 2 A

Eksempel 2: Spenning (U [E]) og strøm (I) er kjent.

kjent spenning og strøm vist i en krets

Hvor stor resistans skaper lampen?

R = U/I = 24 V / 6 A = 4 Ω

Eksempel 3: Strøm (I) og resistans (R) er kjent. Hva er spenningen?

kjent strøm og resistans vist i en krets

Hva er spenningen i kretsen?

U = I x R = (5 A)(8 Ω) = 40 V

Da Ohm publiserte formelen i 1827, var hovedfunnet at strømstyrken gjennom en leder er direkte proporsjonal med påtrykt spenning. Med andre ord trengs det én volt for å drive én ampere strøm gjennom en elektrisk motstand på én ohm.

Hva kan bekreftes ved hjelp av Ohms lov?

Ohms lov kan brukes til å validere statiske verdier i kretskomponenter, strømnivåer, spenningsforsyninger og spenningsfall. Hvis for eksempel et måleinstrument detekterer en høyere strømmåling enn normalt, kan det bety at resistansen er redusert eller at spenningen har økt, noe som forårsaker en høyspenningssituasjon. Dette kan indikerer et forsynings- eller kretsproblem.

I likestrømskretser (DC) kan en lavere strømmåling enn normalt bety at spenningen er redusert eller at kretsens resistans har økt. Mulige årsaker til økt resistans er dårlige eller løse forbindelser, korrosjon og/eller skadde komponenter.

Laster i en krets trekker elektrisk strøm. Laster kan være enhver type komponent: små elektriske apparater, datamaskiner, husholdningsapparater eller en stor motor. De fleste av disse komponentene (lastene) har et typeskilt eller et klistremerke med informasjon. Disse typeskiltene gir informasjon om sikkerhetssertifisering og flere referansenumre.

Teknikere sjekker komponenters typeskilt for å finne standardverdier for spenning og strømstyrke. Om teknikere under testing oppdager at vanlige verdier ikke registreres på de digitale multimetrene eller strømtengene deres, kan de bruke Ohms lov til å finne ut hvilken del av en krets som svikter, og ut fra det fastslå hvor det kan være et problem.

Grunnleggende kretsvitenskap

Elektriske kretser består som alt annet av atomer. Atomer består av subatomære partikler:

  • protoner (med en positiv elektrisk ladning)
  • nøytroner (ingen ladning)
  • elektroner (negativt ladet)

Atomer holdes sammen av tiltrekningskrefter mellom atomkjernen og elektronene i det ytre skallet. Når atomer i en krets påvirkes av spenning, begynner de å omdannes, og bestanddelene deres utøver et tiltrekningspotensial kjent som potensialforskjell. Gjensidig tiltrukkede løse elektroner beveger seg mot protoner og skaper en elektron(strøm). Alt materiale i kretsen, som begrenser flyten, ansees å være en motstand.

Referanse: Digital Multimeter Principles av Glen A. Mazur, American Technical Publishers.

Relaterte artikler