自 1827 年以来,Ohm’s Law 一直是我们电阻理解的关键特征。我们检查了该法律的描述，以及该法律如何帮助您使用功率和温度控制器提高热系统的效率。
电流定义
自从德国物理学家 Georg Ohm 首次发现法律以来，它提高了我们对电路工作原理的认识。在发现该法律如何塑造电热产品在您的工厂中的运行方式之前，’必须回顾电流的基本定义。审查欧姆’定律对于深入了解电阻及其如何影响您的过程至关重要。
电流、功率、电压和电阻
Ohm ’s 定律以影响这些关键电力特征的公式表示。以下是电路这些功能的定义和缩写：
- ●电流 (I):以安培 (A) 为单位测量，电流是电子通过导体的移动。
- ●电压 (E):电流力称为电位，以伏特 (V) 表示。
- ●电阻 (R):以欧姆 ( Ω) 为单位测量，电阻是电流的总相对相对值。
- ●瓦数 (W):瓦数 (W) 表示加热器内电阻元件在给定时间内的功率。您可以计算电加热器的功率，以确定热系统的电气使用。
奥姆’斯法则
Ohm’s Law 是电子和热系统领域的一项基础性发现。在 1820 年代,Ohm 的结论是，通过金属导体的电流与该导体上施加的电压成正比。
以数学形式表示，结果是基本方程：
- ●电压 = 电流 x 电阻，因此 E = I x R
换句话说，电路的电压等于电流乘以电阻。OEM 和设计工程师使用此公式确定电阻，而无需关闭电气系统。如果不使用此公式，就’不可能测量操作电路中材料的电阻。
Ohm ’的 Law Circle 是一个流行的参考工具，它表示如何重新排列公式，以便计算所需的变量。这些表达式都是相同的基本公式，但当变化因子保持不变或未知时，可以方便地重新排列，以便快速参考。看看方程式，看看功率如何相关。功率（瓦）等于电压（伏特）乘以电流（安培)(I)。或数学上：
- ●功率 = 电压 x 电流，因此 W = E x I
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将 Ohm’定律应用于热系统
要了解电路的电阻如何影响您的热系统，请查看不同的电路设置和加热解决方案。这种知识可以帮助您为您的应用购买最佳的电加热器和控制器。
确定电流
识别系统中将流动的电流量对于确保系统组件使用适当的熔断或断路器进行保护非常重要。电流也可使用 Ohm’定律来确定。电流 I in amps (A) 等于电压 E,以伏特 (V) 除以电阻 R,以欧姆 ( ) 为单位Ω。
- ●电流 = 电压/电阻，因此 I = E/R
例如，如果加热器测量到 100 欧姆，而传递到系统的电压为 240 伏，那么电流是多少安？ I = 240/100,因此 I = 2.4 安培。
计算串联和并联电路的电阻
电路由四个基本组件组成。这四个组件可以串联或并行电路设置，为您的加热产品提供动力：
- ●电阻式设备（加热元件）
- ●电压源
- ●电流路径
- ●开关
一个串联电路将加热器端到端连接。每个加热器的电阻必须加在一起，才能达到总的电路电阻。并行电路为电力流动提供了更多的机会，因此，将加热产品添加到并行电路可降低总电阻。只需将 Ohm’s 定律的电压设置为恒定，并计算系统的电阻。
串联电路的特点是通过所有电阻器流动的公共电流，因为电流只能遵循一个路径。系列电路的等效电阻是所有单个电阻的总和，因此 R 总计 = R1 + R2 + … Rn。同时，并行电路的特点是所有电阻器两端的公共电位差（电压）。并行电路的等效电阻根据以下公式计算:1/R 总计 = 1/R1 + 1/R2 +... + 1/Rn.
图 1。左图显示了由电压源和三个串联电阻器组成的电路。右侧图是一个带电压源和 3 个并联电阻器的电路。 例如，假设您有三个加热器，其中 R1 = 10 欧姆,R2 = 16 欧姆,R3 = 5 欧姆。因此，计算串联电路的电阻,R 总计 = 10 + 16 + 5 = 31 Ω。 计算并行电路,1/R 总计 = 1/10 + 1/16 + 1/5,因此 1/R 总计 = .3625 且 R 总计 = 2.76 Ω。
请注意，串联电阻器会增加对每个加热器的总电阻，而并行放置则降低了每个加热器的总电阻。
在并行电路中，每个加热产品具有相同的电压，而串联中每个加热产品的电流相同。基本上，串联布线仅适用于两个功率和电压相等的加热器。除了提供较低的电阻，并行电路’不依赖于每个加热器来维持电力的连续流动。如果单个加热器在系列中损坏，则电路会损坏，并且整个加热器线停止工作。并行电路中的单个损坏加热器仅影响单个加热器，因此其他加热器可以继续工作。
如何改进热系统
Ohm’的定律可以帮助您排除热系统故障。如果您的功率和温度控制器显示电流或热输出波动，您可以使用 Ohm’定律来验证电路组件的静态值，并识别各个组件的电压测量值。
您的电路中的高电流测量可能是由电压增加或电阻减小引起的。您的测试仪器可以识别电压的任何变化，从而可以使用 Ohm’定律来计算电阻，以确定问题是由损坏或电气连接松动引起的。在这种情况下，它实际上会导致电阻增加；低 I 和高 W,而高 W 意味着在端接时加热更多。
Ohm’s 定律是设计工程师用来计算电压、电流和电阻之间关系的基本工具。然而，它’不被视为普遍法。如果存在感性负荷，或者阻力不恒定，则不适用 Ohm’s Law。虽然大多数加热器的电阻稳定，但有些加热器的电阻会随着温度的升高而上升。例如钨灯和碳化硅加热器。
存在电路异常，尤其是当电流流动与导体之间的电位差’不成正比时。Ohm’的定律不能应用于电压与电流之间存在非线性关系的设备，如热敏电阻。有关 Ohm’s Law 及其例外情况的更多信息，请联系您的 Watlow 销售代表。
