Ohmin laki ja sähkötekniikka

Ohmin Laki

Ohmin laki kuvaa virran, jännitteen ja resistanssin keskinäistä riippuvuutta. Sen avulla voidaan selvittää virtapiirin suureita matemamaattisesti. Ohmin laki auttaa myös ymmärtämään useita hyvinkin arkipäiväisiä sähkötekniikan ilmiöitä. Ohmin laki kirjoitetaan muotoon U=RI, I=U/R, R=U/

 Muitikolmio joka helpottaa kaavan muistamista.


Sähötehon kaava

Teho=P
P=UI
U=P/I
I=P/U










Sähköteho kuvaa sekunnissa kulutettua tai tuotettua energiamäärää. Sähkötehon tunnus on P ja yksikkö on W. Watti on johdettu yksikkö energian yksiköstä joulesta, 1W=1 J/s

Esimerkkejä joidenkin laitteiden sähkötehoista
Auton ajovalopoltin= 55W
Auton parkkivalo= 5W 



T1
Laske virtapiirin teho kun jännite on 12V ja virta 22,5A
P=?, U=12V, I=22,5A
P=U*I
P=12V*22,5A
P=270W

T2
1,1 kW sähkömoottori pyörii 200 A virralla, mikä on jännite?
U=?, P=1,1kW, I=200A
U=P/I
U= 1100W/200A
U=5,5V

T3
Virtapiirin virta on 21 A, jännite on 12 V, mikä on resistanssi?
R=?, I=21A, U=12V
R=U/I
R=12V/21A
R=0,5714.. ohmia

T4
Laturilta mitataan 52 A virta, latausjännite on 14,3 V, mikä on latausvirtapiirin resistanssi ja teho?
R=?, P=?, I=52A, U=14,3V
R=U/I
R=14,3V/52A
R=0,275 ohmia.
P=U*I
P=14,3V*52A
P=743,6 W

T5
Takalasinlämmittimen teho on 240 W, lämmittimeltä mitattu jännite on 12 V, mikä on virtapiirin resistanssi?
R=?, P=240W, U=12V I=?
I=P/U
I=240W/12V
I=20A
R=U/I
R=12V/20A
R=0,6 ohmia

T6
Generaattorin maksimiteho on 3kW, virtapiirin resistanssi on 3 ohmia, jännite 12V, mikä on virta?
P=3kW=3000W, R=3ohmia, U=12V, I=?
I=U/R
I=12V/3ohmia
I=4A



Virtalähteiden sarjaan- ja rinnankytkentä

Kaksi 12 voltin jännitelähdettä (akkua) kytketty sarjaan. Mitataan jännite sarjaankytkennästä, tulos 24V. Kun yhden pariston tai akun jännite on tarvittavaa jännitettä pienempi, voidaan virtalähteen jännitettä lisätä kytkemällä useimpia pareja tai kennoja sarjaan. Sarjaan kytkennässä liitetään virtalähteiden erimerkkiset navat toisiinta, kuten alla olevassa kuvassa

Sarjaankytkennässä virtalähteen kapasiteetit eivät kertaannu. Esimerkiksi kun kytketään kaksi 65 Ah sarjaan virtalähteen kokonaiskapasiteetti pysyy 65 Ah.

                                                             Akut ovat sarjaan kytketty

                                                             Akut ovat rinnan kytketty

Kuvassa on kytketty kaksi 12 voltin akkua rinnan. Rinnankytkennästä mitataan jännite, jännite on 12V. Virtalähteet kytketään rinnan kytkemällä samanmerkkiset navat toisiinsa. Rinnankytkettäviä virtalähteitä voi olla kuinka monta tahansa, mutta niiden jännite pysyy muuttumattomana, mutta kuormitettavuus lisääntyy. Rinnan kytkettäessä esimerkiksi kaksi kapasiteetiltaan 60 ampeeritunnin akkua, jännitelähteen kapasiteetiksi tulee 120 ampeerituntia.