Ohmin laki

Ohmin laki kuvaa jännitteen (U), virran (I) ja vastuksen (R) keskinäisen suhteen:

Kun tiedetään kaksi suuretta, saadaan kolmas. Näin voidaan tehdä suunnittelua jossa annetaan lähtöehdot:

Vastuksen yli vaikuttaa 30 voltin jännite ja sen läpi halutaan kolmen milliampeerin virta, mikä on vastus ? Entä tehotarve ?

IUR-kolmiyhteys

I=U/R

Virta on jännite jaettuna vastuksella.

Vastuksen yli kulkevan virran määrääminen.

U=I*R

Jännite on virta kertaa vastus.

Esimerkiksi kun tiedetään vastus ja virta, halutaan tietää vastuksen (johtimen, tms.) yli oleva jännitehäviö.

R=U/I

Vastus on jännite jaettuna virralla.

Tavallisin suunnittelussa käytetty sääntö.

Alussa mainitun esimerkkitehtävän mukaan:

${\frac {30\,V}{0.003\,A}}=10\,000\,\Omega$

Teho ja muut pikkuserkut

Koskapa I*U on teho (P), saadaan...

Alussa mainittu mitoitustehtävä määrittää, että vastuksen yli on 30V jännite ja siitä kulkee 3 mA virta:

$30\,V*3\,mA=90\,mW\,$

P=U²/R

Vastukseen jäävä teho, kun sen yli vaikuttaa jännite U.

Alussa mainitun esimerkkitehtävän mukaan tehokestotarvetta on:

${\frac {\left(30\,V\right)^{2}}{10\,000\,\Omega }}=0.090W=90mW$

U²=P*R

Erityisesti RF-siirtolinjoilla vastaan tuleva kaava:

$50\Omega \,$ impedanssisessa (Z) kaapelissa kuljetetaan 1 kW tehoa, mikä on huippujännite ?

$U_{huippu}={\sqrt {2}}*{\sqrt {P*Z}}$

sijoitetaan ja ratkaistaan:

${\sqrt {2*1000*50}}={\sqrt {100000}}=316\ volttia$

pitää muistaa kaapelin ja liittimien riittävä jännitekesto, ettei tule valokaaria..

I²=P/R

Edellisessä kohdassa annettu kaapelikysymys kaipaa myös virtaa, joskin RMS virta riittää mitoittamiseen, huippuarvoa ei tarvita:

$I_{rms}={\sqrt {\frac {P}{Z}}}$

Sijoitetaan ja ratkaistaan:

${\sqrt {\frac {1000}{50}}}={\sqrt {20}}=4.47\ ampeeria$

P=I²*R

Tunnettu virta ajettuna vastukseen tuottaa siinä tehohäviön:

$P=I^{2}\;R\,$

Syötät kahdeksan ohmin kuormaa kaapelilla, jonka virtakesto on neljä ampeeria. Paljonko tehoa menee läpi ?

$4^{2}*8=128W$

siis varsin olemattomalla kaapelilla saa syötettyä kaiuttimiin niin paljon tehoa, että samassa tilassa oleskelu on kuulolle vaarallista. (Olettaen kaiuttimen kestävän tätä tehoa ylipäätään.)

R=U²/P

Vähän käytetty versio mukaan symmetrian vuoksi.

Puimuri-muistisääntö

http://oh3tr.ele.tut.fi/~teemuko/moppe/Puimuri2.jpg