Indholdsfortegnelse
skjul
Ohms lov er udviklet af den tyske matematiker og fysiker Georg Simon Ohm, og bruges til alle de grundlæggende beregninger i elektriske og især elektroniske kredsløb. Samtidig giver loven en god forståelse for strøm – og hvornår det f.eks. bliver livsfarligt at arbejde med. Læs med her, og få alt at vide om Ohms lov, og hvordan du anvender den i praksis.
Ohms lov er den helt centrale formel, som du skal have styr på, når du arbejder med elektricitet og elektronik. For ved hjælp af den kan du beregne størrelsen på de fire mest vigtige størrelser: Effekt, spænding, modstand og strøm.
Ohms lov siger helt konkret, at jo større spænding, der sendes gennem en modstand, jo mere strøm vil der løbe gennem modstanden.
Modstanden kan være sådan noget som den elektronikkomponent, du kender som en modstand. Men det kan også bare være den modstand, der er i en kobber- eller anden ledning, som gennemløbes af en elektrisk strøm.
Af loven følger desuden, at jo større modstand du tilslutter en given spænding, jo mindre strøm vil der løbe gennem ledningen. Og jo større strøm der løber gennem en modstand, jo større bliver spændingen over modstanden.
Så kender du mindst to af parametrene modstand, strøm og spænding, kan du beregne den sidste ved at omskrive denne formel:
U=R x I
Hvor:
Samtidig kan du også beregne effekten P (watt) ved at bruge to af de 3 parametre. Men det vender vi tilbage til lidt senere.
Ohms lov gælder i alle de tilfælde, hvor en strøm gennemløber en modstand. Det vil sige alle elektriske materialer som er strømførende. Samt alle de materialer, som anvendes til elektroniske komponenter.
Loven gælder dog kun, så længe der er en proportionel sammenhæng mellem spænding og strøm. Er det ikke tilfældet – eller er der tale om mere komplekse elektriske kredsløb – skal du anvende f.eks. Kirchhoffs love eller bruge Mesh- eller Nodal-analyser.
Ohms lov kan altså benyttes til at beregne strøm, spænding, modstand og effekt i en elektrisk ledning. Eller gennem eller mellem komponenterne i et elektronisk kredsløb.
Skal du beregne spændingen, og kender modstand og strøm, bruger du formlen i sin grundform: U=R x I
Skal du beregne modstanden for, f.eks. at kunne skabe en bestemt spænding med en kendt strøm, skriver du formlen om til: R=U/I – altså fortæller spænding divideret med strøm, hvor stor en modstand du skal vælge.
Skal du omvendt finde ud af, hvilken spænding der opstår over en kendt modstand med en kendt strøm, skriver du formlen om til I=U/R – altså fortæller spænding divideret med modstand, hvor stor strømmen er.
Endelig kan du beregne effekten P (i watt) ved at gange spænding og modstand med hinanden P=U x I.
Den nemmeste måde at huske Ohms lov på er ved at tegne en trekant, hvor der står U i den spids, som vender opad.
Nedenunder tegner du en streg, og opdeler det nederste del af trekanten i to lige stor dele med en lodret streg. Derefter skriver du R i den venstre side og I i den højre.
Kender du to af parametrene i trekanten, kan du beregne den tredje ved at udføre den beregning, der står i trekanten. Så kender du f.eks. spænding (U) og modstand (R), kan du beregne strømmen (I) ved at dividere U med R.
Det allernemmeste er imidlertid at bruge den online beregner til Ohms lov, som du finder her på siden.
Her stopper du bare de to parametre, som du kender, ind i de respektive felter, og får så den tredje beregnet. Samtidig får du også oplyst effekten P (watt) i kredsløbet.
Du kan også lave et regneark til Ohms lov i Microsoft Excel eller Google Sheets, som beregner den manglende parameter i dit elektriske kredsløb. Eller finde et ved at søge på nettet.
Formlerne til at beregne de fire grundparametre, som du kan regne dig frem til ved hjælp af Ohms lov, får du ved hjælp af det såkaldte ”PURI hjul”. Det gør det muligt at beregne effekt, spænding, modstand og strøm, blot du kender to af parametrene.
De fire elektriske grundparametre effekt, spænding, modstand og strøm bruges til at beskrive den øjeblikkelige situation i enhver elektrisk ledning og ethvert elektronisk kredsløb.
P – Effekten – måles i Watt og angiver den elektriske energi per tidsenhed i et elektrisk kredsløb. Altså hvor stor ydeevnen er. Eller hvor meget kraft/effekt kredsløbet kan overføre. Jo flere watt, jo mere kraft kan du trække ud af kredsløbet.
U – Spændingen – måles i Volt og svarer til ”strømtrykket” i et elektrisk kredsløb – altså lidt ligesom vandtrykket i en vandledning. Det kaldes også det elektriske potentiale. Det fortæller, hvor meget elektrisk strøm der kan transporteres gennem den pågældende leder. Det er elektronerne i strømmen, som giver spændingen (trykket), og jo højere spændingen er, jo stærkere er den elektriske strøm.
I – Strømmen – måles i Ampere og angiver mængden af elektroner, som løber gennem lederen. Skal vi bruge analogien fra før, svarer det til den mængde vand, som løber gennem vandledningen. Jo stærkere strømmen er, jo flere elektroner kan der løbe gennem lederen på samme tid. Strømmen i ledningen stiger, når spændingen stiger – eller når modstanden falder. Altså kan du bruge en modstand til at regulere strømmen gennem lederen.
R – Modstanden – måles i Ohm, der angives som et Omega-tegn (Ω), og angiver resistensen (modstanden) i den elektriske leder – altså hvor meget lederen holder på strømmen. I vores vandanalogi svarer det til tykkelsen på vandrøret. Jo tykkere vandrøret er, jo mindre er modstanden – og vice versa. Det er materialet, størrelsen og formen på lederen, som giver modstanden. Materialer som f.eks. kobber løber elektronerne nemmere igennem, mens f.eks. nikkel yder større modstand mod elektronernes gennemløb.
Det er strømmen – altså amperene – der kan dræbe dig, hvis du får et elektrisk stød med for høj strømstyrke. Hvor farligt den elektriske strøm er for dig, afhænger dog af, hvilke dele af kroppen den løber igennem, forholdet mellem volt og ampere, og om der er tale om jævn- eller vekselstrøm.
Er du uheldig, kan ganske få milliampere slå dig ihjel.
Så hav altid respekt for elektrisk strøm, beskyt dig godt, og tænk dig grundigt om, når du arbejder med strøm.