Tại sao luật Ohm không hoạt động cho máy hút bụi?

37

Tôi đã tìm hiểu về luật Ohm và kiểm tra mức kháng cự trên các thiết bị gia dụng của tôi và tính toán dòng điện.

Ví dụ, ấm đun nước của tôi là 22 ohms (10,45 ampe) và được bảo vệ bởi cầu chì 13 A.

Điều này có ý nghĩa, và tôi ổn với nó, nhưng sau đó tôi đã thử nghiệm máy hút bụi có điện trở 7,7 ohms tương đương với 29,8 ampe chắc chắn sẽ thổi 13 cầu chì, nhưng không. Bây giờ tôi đã thử nghiệm hai máy hút bụi khác nhau có cùng điện trở nhỏ đọc trên toàn bộ trực tiếp và trung tính.

Chắc chắn đây sẽ là một đoạn ngắn trực tiếp, nhưng nó hoạt động tốt, vậy sức đề kháng có thay đổi hay không?

resistance

— Đaminh Edwards
nguồn

31

Đó là một bước tiến lớn trong việc sử dụng luật ohms trong các mạch dc và cố gắng áp dụng nó trong các mạch điện xoay chiều. Làm thế nào bạn có số phức và phản ứng?

— Andy aka

5

Và cả hiệu ứng động cơ.

— Trevor_G

23

Câu trả lời nhanh: Động cơ không chỉ đơn giản là điện trở, chúng còn có đặc tính cảm ứng.

— Photon

3

Điện trở chỉ cung cấp cho bạn thông tin về dòng điện một chiều. Cũng nên nhớ rằng sự kháng cự này có thể phụ thuộc vào hiện tại. Nếu bạn có mạch điện xoay chiều, nó phụ thuộc vào trở kháng của bạn, đó là nơi tụ điện và cuộn cảm đi vào trò chơi. Chỉnh sửa: Điều quan trọng bạn cần lưu ý là trở kháng cũng phụ thuộc tần số

— Felix Crazzolara

9

Câu hỏi hay bằng cách này. Câu trả lời không phải lúc nào cũng rõ ràng cho đến khi bạn xử lý động cơ ở mức điện!

— Cort Ammon

74

7,7 ohms bạn đo được là điện trở cuộn dây của động cơ. Nhưng đó không phải là yếu tố duy nhất quyết định dòng điện hoạt động của nó.

Máy hút bụi của bạn có thể đạt gần 30A, công suất tức thời được cung cấp, nhưng ngay khi động cơ bắt đầu quay, nó sẽ tạo ra một điện áp tỷ lệ thuận với tốc độ (gọi là emf trở lại) chống lại điện áp được áp dụng, làm giảm điện áp mạng có sẵn để lái dòng điện qua các cuộn dây. Khi tốc độ động cơ tăng, dòng điện (và do đó mô-men xoắn do động cơ tạo ra) giảm xuống và tốc độ ổn định tại điểm mà mô-men xoắn do động cơ tạo ra khớp với mô-men xoắn cần thiết để truyền tải ở tốc độ đó.

Cầu chì không thổi ngay lập tức. Nhưng nếu bạn khóa động cơ để nó không thể xoay, cầu chì đó sẽ không tồn tại lâu.

— người dùng28910
nguồn

Đôi khi, chân không vô tình có một thứ gì đó mà nó không nên (như thảm ném) ngăn bàn chải (và có lẽ, từ âm thanh, động cơ) không quay. Tuy nhiên, tôi chưa bao giờ có chuyến đi này bất cứ điều gì ...

— Michael

17

@Michael: Tôi đã đề cập đến động cơ chính điều khiển quạt hoặc cánh quạt tạo ra lực hút. Thông thường, bàn chải được điều khiển bởi một động cơ riêng biệt, nhỏ hơn. Vì bàn chải được dự kiến hợp lý để thỉnh thoảng bị kẹt, động cơ đó sẽ được thiết kế để chịu được tình trạng đó mà không gây ra dòng điện quá mức.

— dùng28910

11

Ah, và bây giờ tôi đã hiểu tại sao đèn của tôi mờ trong giây lát khi tôi khởi động máy hút bụi nhưng chúng phục hồi khá nhiều ngay lập tức.

— fluffy

2

Vì vậy, tôi cho rằng thực tế là máy hút bụi của tôi vấp phải máy cắt khi tôi cắm nó vào một ổ cắm cụ thể chỉ có nghĩa là ổ cắm đó đã quá tải (bảng phân phối)?

— ArtOfCode

1

@ MichaelKjorling đó là lý do tại sao họ luôn nói với bạn rằng không nên cắm máy in laser của bạn vào UPS! Bạn có thể (và nên) cắm nó vào ổ cắm được bảo vệ đột biến trên UPS, nhưng không phải là phía được cấp nguồn. Tuy nhiên, tôi cho rằng, nếu UPS có đủ năng lực để chạy PC, màn hình và mọi thứ khác, và không bỏ cuộc khi tia laser phát ra, thì không có lý do thực sự nào (ngoài vụ giết người đẫm máu đang la hét) .

— FreeMan

16

Máy hút bụi không phải là điện trở và điện áp từ ổ cắm không phải là DC (Dòng điện trực tiếp) . Luật Ohm áp dụng cho điện trở và DC. Luật Ohm không áp dụng trực tiếp cho động cơ của bạn được kết nối với nguồn AC (Dòng điện xoay chiều) .

Đối với động cơ, bạn cần xem xét các quy tắc cho dòng điện xoay chiều và cuộn cảm. Chúng được áp dụng nhiều hơn cho trường hợp của bạn.

— JRE
nguồn

2

Định luật Ohm cũng hoạt động với tải hoàn toàn điện trở (và sợi đốt) trên AC. Đó là lý do tại sao AC là RMS: khi họ chuyển từ 110 VDC sang 110 VAC, họ đã chọn điện áp làm cho máy sưởi và bóng đèn chạy đúng. Không phải động cơ rõ ràng. Không thể đặt AC trên động cơ DC.

— Harper - Phục hồi Monica

14

Luật của @Harper Ohm luôn đúng, nhưng bạn cần sử dụng trở kháng khi nói về AC, không chỉ là kháng cự.

— DerStrom8

8

Một lần nữa, các quy tắc cho cuộn cảm và tụ điện có liên quan nhưng không quan trọng trong EMF trở lại động cơ (động cơ đóng vai trò là máy phát và loại bỏ hầu hết điện áp ứng dụng) là vấn đề quan trọng ở đây.

— Brian Drumond

> trở lại EMF ... Chơi lô tô!

— dannyf

1

@ DerStrom8 Nếu bạn coi Định luật Ohm là định nghĩa của kháng chiến, thì điều đó luôn đúng (theo định nghĩa), nhưng vẫn vô dụng đối với một số thiết bị có điện trở thay đổi liên tục.

— dùng253751

14

"Điện trở" dành cho các mạch DC. Mặc dù điện trở vẫn đóng vai trò trong AC, nhưng cũng có một đặc tính khác cho các mạch điện xoay chiều gọi là "Reactance", đó thực sự chỉ là khả năng chống lại dòng điện xoay chiều. "Độ phản ứng" được cung cấp bởi độ tự cảm và điện dung và thay đổi theo tần số, theo các công thức sau:

X_{L} = = 2 π f L

$X_L = 2\pi f L$

X_{C} = = \frac{1}{2 π f C}

$X_C = \frac{1}{2\pi f C}$

Trong đó là phản ứng cảm ứng (tính bằng ohms), là phản ứng điện dung (tính bằng ohms), là tần số (tính bằng Hertz), là độ tự cảm (tính bằng Henry) và là điện dung (tính theo Farads). $X_L$ $X_C$ $f$ $L$ $C$

Cùng nhau, điện trở và phản ứng (dù là điện cảm hay điện dung) trở thành một số phức của dạng

Z = = R \pm j X

$Z = R \pm jX$

$R$ $j$ $\sqrt{-1}$ $X$ $Z$ $Z$ $R$

— DerStrom8
nguồn

6

Phản ứng không quan trọng trong động cơ, EMF trở lại.

— Brian Drumond

EMF trở lại chắc chắn rất quan trọng, nhưng nếu bạn đang cố xác định mức hòa hiện tại thì bạn không thể bỏ qua phản ứng.

— DerStrom8

6

"Vậy kháng chiến thay đổi hay sao?"

Câu trả lời ngắn gọn là có...

Câu trả lời dài phức tạp hơn nhiều, nhưng tôi sẽ không làm bạn bối rối với các chi tiết.

Trong một vỏ hạt, máy hút bụi của bạn có cuộn từ tính trong đó. Cuộn dây và đặc biệt là động cơ là tải phức tạp , không chỉ đơn giản là điện trở như ấm đun nước của bạn. Những tải này đặc biệt nhạy cảm với nguồn điện xoay chiều. Điều đó tạo ra một "điện trở hiệu quả", RẤT NHIỀU, lớn hơn điện trở DC mà bạn đo được bằng đồng hồ đo của bạn.

Và vâng, bạn chưa hỏi, nhưng khi bạn bật nó lần đầu tiên, mức tăng hiện tại ban đầu có thể là LỚN.

Tuy nhiên, sức đề kháng hiệu quả tăng rất nhanh khi động cơ khởi động. Thiết bị được thiết kế sao cho độ đột biến rất ngắn, đủ ngắn để cầu chì không có thời gian nóng lên và tan chảy.

Mặc dù ở một số quốc gia, như hầu hết Bắc Mỹ, bạn có thể nhận thấy đèn trên cùng một mạch mờ trong chốc lát khi bạn bật "máy hút bụi".

Tuy nhiên, việc dừng động cơ CÓ THỂ, tạo ra một số dòng chảy mạnh. Khi bạn bắt được cạnh của tấm thảm đó bằng chân không và động cơ bắt đầu rên rỉ ... hãy tắt nó đi.

— Trevor_G
nguồn

Khi bạn bắt nó với cánh quạt?!

— Gregory Kornblum

5

Động cơ tạo ra một điện áp trái ngược với nguồn, Back EMF. Vì vậy, định luật Ohm hoạt động, nhưng nó không chỉ là điện trở và điện áp nguồn trong phương trình.

— Gregory Kornblum
nguồn

1

Tại sao luật Ohm không giữ cho máy hút bụi?

$F$ $m$ $a = F/m$

Tất cả các luật, chắc chắn là tất cả các luật vật lý , chỉ hoạt động cho một cài đặt cụ thể, được xác định rõ. Định luật Ohm (ở dạng đơn giản nhất, đó là những gì một vạn năng giả định) hoạt động cho các điện trở lý tưởng hóa . Điều đó xảy ra khi một ấm nước hoạt động khá giống với một điện trở lý tưởng hóa, và rõ ràng các điện trở bạn sử dụng các mạch điện tử cũng vậy. ^‡ Nhưng một tiên nghiệm, hoàn toàn không có lý do gì để nghĩ rằng một thành phần không xác định, nhất định phải tuân theo luật Ohm, giống như không có lý do nào để cho rằng luật chuyển động hành tinh của Kepler nên giữ cho ấm đun nước của bạn.

Chỉ trong một vài trường hợp, người ta phát hiện ra rằng một luật hoạt động cho một số đối tượng vật lý A hóa ra cũng hoạt động cho một đối tượng B hoàn toàn khác . Những sự cố này là những khoảnh khắc thực sự thú vị trong vật lý, giống như khi Einstein đề xuất rằng Lorentz bất biến , lần đầu tiên chỉ được biết đến như một tính chất của các định luật điện động lực học của Maxwell, cũng dành cho các cơ thể đồ sộ. Rằng đây dự đoán không có cơ sở hóa ra là thật sự là những gì làm cho thuyết tương đối lý thuyết một vật lý thích hợp lý thuyết , như trái ngược với chỉ một số luật - như định luật Ohm, mà chỉ là một mô tả về những gì, tốt, điện trở làm.

^†_{Vâng, về mặt kĩ luật của Newton làm công việc khóa học cho điện trở: nếu bạn áp dụng một lực lượng một điện trở đó, nó sẽ tăng tốc rất ngắn gọn đến các khớp hàn áp dụng một phản lực giữ nó trở lại. Tất cả các lực lượng với nhau, pháp luật của Newton là sau đó một lần nữa hoàn thành. Tương tự như vậy, ngay cả máy hút bụi thực sự có thể theo nghĩa tổng quát cũng tuân thủ định luật Ohm, nếu bạn coi cuộn cảm của động cơ là trở kháng / phản ứng phụ (tưởng tượng). Những cái đó không thể nhìn thấy bằng vạn năng của bạn, giống như các khớp hàn giữ điện trở của bạn không nhìn thấy được đối với người đã cân nó trước khi bạn đưa nó vào mạch điện.}

^‡_{Mặc dù điều đó không hoàn toàn đúng: mặc dù trên thực tế, điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ, cũng bị ảnh hưởng bởi dòng điện; và có nhiều hiệu ứng phức tạp hơn như tiếng ồn Johnson . Trong một ý nghĩa đầy đủ phạm vi, những người kháng chiến vì thế không tuân theo luật Ohm!}

— bên trái
nguồn

Và đáng buồn thay, điện trở phi Newton khá đắt. :)

— Wossname

Luật Ohms hoạt động cho tất cả mọi thứ. Nó chỉ áp dụng cho phần điện trở. Mọi thứ đều có như vậy. Nó rất lớn trong một số trường hợp. Rất. Và khi điện trở thay đổi, luật Ohms vẫn được áp dụng nhưng kết quả sẽ thay đổi khi điện trở thay đổi.

— Russell McMahon

@RussellMcMahon không, nó không hoạt động cho tất cả mọi thứ. Chắc chắn, bạn có thể cho bất cứ điều gì đo một số cặp điện áp / hiện tại, thực hiện một sự phù hợp tuyến tính đơn giản và gọi hệ số tuyến tính là điện trở. Đó thực chất là những gì một vạn năng tốt làm. Nhưng nhìn chung, kết quả không được xác định rõ, nó sẽ phụ thuộc đáng kể vào cách bạn chọn các điều kiện biên của phép đo; chỉ đối với các hệ thống tuyến tính, bạn thực sự có thể chỉ định một quy trình luôn cho kết quả phù hợp tương ứng với phần điện trở .

— rẽ trái

\frac{\partial U}{\partial I} = R

$\frac{∂U}{∂I} = R$

@leftaroundabout - Xin vui lòng xem câu trả lời của tôi được viết cách đây một thời gian. Tôi vẫn nói rằng nó áp dụng cho mọi thứ NHƯNG tôi đồng ý với những gì bạn nói cho mục đích thực tế. Quan điểm của tôi (xem câu trả lời) là nó hoạt động chủ yếu theo định nghĩa cho những gì nó áp dụng cho, mặc dù điều này có thể không quá hữu ích. Từ ví dụ "kháng cầu tháp" của tôi: "... Nó có thể rất lớn, thay đổi liên tục và không phải là biện pháp hữu ích quá mức cho bất cứ điều gì. ... Khi kháng cự của một đối tượng thay đổi, luật Ohms vẫn áp dụng nhưng kết quả thay đổi khi thay đổi sức đề kháng. " như bạn nói

— Russell McMahon

0

Định luật Ohm có thể được coi là một mối quan hệ chính xác khi xử lý các điện trở lý tưởng hoặc là một xấp xỉ khi xử lý các điện trở không lý tưởng hoặc một phần của một tập hợp các định luật tổng thể khi xử lý các điện trở cộng với "một thứ khác" hoặc với các điện trở ảnh hưởng đáng kể bởi môi trường của họ theo một cách nào đó.

Định luật Ohm luôn áp dụng cho những điều mà nó có nghĩa là áp dụng cho -
tức là đối với các điện trở bất biến thuần túy.

Nếu nó không hoạt động cho một "vật" thì vật đó không phải là điện trở bất biến thuần túy.
Nó có thể

một điện trở cộng với điện cảm, hoặc
một điện trở bị ảnh hưởng bởi điện áp hoặc
hiện tại hoặc
điện trường hoặc
hiệu ứng nhiệt hoặc
...

Trong trường hợp động cơ máy hút bụi, bạn "nhìn thấy" một cuộn cảm trường, cộng với một cuộn cảm rôto, cộng với điện trở của cả hai cùng với một số điện trở nối dây. AC được áp dụng có xu hướng bị ảnh hưởng nhiều hơn bởi độ tự cảm hơn là điện trở.

Ngày mai

Những tuyên bố rõ ràng ngu ngốc và mang tính mô phạm sau đây (trong thực tế có thể là ngu ngốc và mang tính mô phạm :-)), vẫn xảy ra để giải thích rõ về tình hình thực tế nói chung:

Luật Ohms hoạt động cho tất cả mọi thứ.
Nó chỉ áp dụng cho phần điện trở.
Mọi thứ đều có phần điện trở.
Nó rất lớn trong một số trường hợp. ví dụ: Tower Bridge ở London England có một mức kháng cự có thể được đo từ hai điểm được chọn ở hai đầu. Nó có thể rất lớn, thay đổi liên tục và không phải là một biện pháp quá hữu ích cho bất cứ điều gì.
Khi điện trở của vật thể thay đổi, luật Ohms vẫn được áp dụng nhưng kết quả sẽ thay đổi khi điện trở thay đổi.

— Russell McMahon
nguồn

"Mọi thứ đều có phần điện trở" Mặc dù một số người làm việc rất chăm chỉ để tìm ra cách tạo ra vật liệu, ừm, chống lại tuyên bố này ...

— một CVn

-1

Một động cơ có cuộn dây và do đó có độ tự cảm. Tự cảm luôn cố gắng chống lại nguyên nhân tạo ra nó bằng cách quay lại. Motor cũng có khả năng xoay. Do đó, động cơ quay theo hướng chống lại sự thay đổi của từ trường hoặc dòng điện do dòng điện xoay chiều luôn thay đổi.

Do đó, dòng điện xoay chiều bị cản trở bởi cả emf phía sau và động cơ quay. Do đó, mặc dù điện trở nhỏ nhưng cản trở dòng chảy cao. Đây là lý do mà dòng điện rút ra rất cao khi động cơ bị kẹt và trong khi nó đang khởi động (về cơ bản là ở trạng thái nghỉ do đó không có vòng quay để chặn dòng thay đổi).

— Vishnu Sukumaran
nguồn