در دنیای برق و الکترونیک، همه چیز از یک قانون ساده آغاز می‌شود: قانون اهم. این قانون یکی از پایه‌ای‌ترین مفاهیمی است که هر کسی که با مدار سروکار دارد، باید آن را بداند. ولی واقعاً قانون اهم چیست و چطور می‌توان آن را درک و استفاده کرد؟
در این مقاله از سایت پژوهشگران، قانون اهم را به زبانی ساده توضیح می‌دهیم، فرمول آن را بررسی می‌کنیم، کاربردهایش را می‌بینیم و با مثال‌های عملی آن را درک می‌کنیم.
فهرست محتوا
قانون اهم چیست؟ تعریف ساده و دقیق
قانون اهم می‌گوید که:
ولتاژ بین دو نقطه در یک مدار، با جریان عبوری از آن نقطه، نسبت مستقیم دارد و این نسبت، برابر است با مقاومت الکتریکی آن مسیر.
فرمول قانون اهم:
V=I×RV = I \times RV=I×R
اجزای فرمول قانون اهم به زبان ساده
برای درک بهتر اینکه دقیقاً قانون اهم چیست، باید بدانیم هر یک از عناصر فرمول چه معنایی دارند:
| نماد | نام پارامتر | واحد | توضیح ساده |
|---|---|---|---|
| V | ولتاژ (Voltage) | ولت (V) | نیرویی که جریان را به حرکت درمی‌آورد. مثل فشار آب |
| I | جریان (Current) | آمپر (A) | تعداد الکترون‌هایی که در مدار حرکت می‌کنند |
| R | مقاومت (Resistance) | اهم (Ω) | مقدار مخالفت در برابر عبور جریان؛ مثل باریکی لوله آب |
بیشتر بدانید: آلتیوم دیزاینر چیست؟
چگونه از فرمول قانون اهم استفاده کنیم؟
فرمول قانون اهم را می‌توان در سه حالت بازنویسی کرد، بسته به اینکه کدام دو مقدار را دارید:
- I = V / R → محاسبه جریان
- R = V / I → محاسبه مقاومت
- V = I × R → محاسبه ولتاژ
کاربرد قانون اهم در مدارهای واقعی
طراحی مقاومت برای LED
فرض کنید می‌خواهید یک LED را با منبع ۹ ولت روشن کنید. LED ولتاژ کاری ۲ ولت دارد و جریان مناسب برای آن ۲۰ میلی‌آمپر است. پس: R=9−۲۰.۰۲=۳۵۰ ΩR = \frac{9 – 2}{0.02} = 350 \ \OmegaR=0.029−۲=۳۵۰ Ω
بیشتر بدانید: بهترین فروشگاه الکترونیک مشهد
استفاده از مولتی‌متر برای تست قانون اهم
با اندازه‌گیری ولتاژ و جریان واقعی در یک مدار، می‌توانید از فرمول قانون اهم مقدار مقاومت را محاسبه کنید و آن را با مقدار واقعی قطعه مقایسه کنید.
آیا قانون اهم همیشه کاربرد دارد؟
در مدارهای مقاومتی ساده، بله. اما در مدارهایی که دارای خازن، سلف یا قطعات با رفتار غیرخطی (مانند دیود و ترانزیستور) هستند، قانون اهم به‌صورت مستقیم اعمال‌پذیر نیست و باید از مفاهیمی مثل امپدانس یا تحلیل AC استفاده کرد.
سوالات متداول
آیا قانون اهم فقط برای جریان مستقیم (DC) است؟
خیر. در جریان متناوب (AC) هم قابل استفاده است، ولی به‌جای مقاومت، از امپدانس (Z) استفاده می‌شود.
با داشتن مولتی‌متر، چطور قانون اهم را آزمایش کنیم؟
با قرار دادن پراب‌ها روی دو سر مقاومت یا بخش از مدار، می‌توان ولتاژ و جریان را اندازه گرفت و با فرمول قانون اهم، مقدار سوم را محاسبه کرد.
نتیجه‌گیری
اگر از خود بپرسید قانون اهم چیست، می‌توان گفت: این قانون پایه‌ای‌ترین قانون در تمام مدارهای الکترونیکی است. دانستن آن به شما کمک می‌کند تا:
- مدارها را تحلیل کنید
- قطعات درست انتخاب کنید
- در مصرف انرژی بهینه عمل کنید
- طراحی دقیق‌تری داشته باشید
درک قانون اهم اولین قدم برای ورود به دنیای جذاب الکترونیک است.
برای دنبال کردن اینستاگرام ما کلیک کنید.
