Hukum Ohm Menjawab Pertanyaan Anda

Memahami elektronik dan pemecahan masalah elektronik dimulai dengan mengetahui Hukum Ohm. Ini tidak sulit dan dapat membuat pekerjaan Anda jauh lebih mudah.

Hukum Ohm adalah pendamping tetap selama karir panjang saya sebagai insinyur siaran radio. Hubungan antara volt, ampere, ohm dan daya membuat semuanya sangat bisa dimengerti.

Fisikawan Jerman Georg Ohm menerbitkan konsep tersebut pada tahun 1827, hampir 200 tahun yang lalu. Ia kemudian dikenal sebagai Hukum Ohm dan telah digambarkan sebagai deskripsi kuantitatif awal terpenting dari fisika listrik.

Gambar 1 adalah daftar rumus sederhana untuk menggunakan Hukum Ohm. Tidak ada yang rumit, hanya jawaban yang bagus untuk pertanyaan Anda. Anda tidak perlu menjadi ahli matematika untuk menjalankan penghitungan. Kalkulator di ponsel cerdas Anda akan menangani ini dengan mudah.

P untuk daya dalam watt, I arus dalam ampere, R adalah resistansi dalam ohm dan E adalah voltase dalam volt. Pecahkan salah satu dari mereka yang mengetahui dua parameter lainnya.

Hukum Ohm tentang Arus
Ketika saya melihat bola lampu 100 watt, saya kira 120 volt pada sekitar 0.8 ampere (lebih tepatnya 0.8333 ampere). Itu adalah daya 100 watt yang dikonsumsi.

Lantas berapa banyak lampu yang bisa dipasang pada pemutus arus 15 ampere? Mari kita lihat - kapasitas rangkaian 15 ampere, dibagi dengan 0.8333 ampere untuk setiap bohlam secara paralel = 18 lampu. Sebaliknya, 18 lampu X 0.8333 ampere per lampu = 14.9994 ampere… tepat di batas pemutus arus.

Aturan di sini mengatakan Anda tidak boleh meletakkan beban lebih dari 80% pada pemutus sirkuit mana pun untuk sekring, yaitu 14 lampu dalam kasus ini. Selalu sediakan ruang kepala di sirkuit. Seperti yang Anda ketahui, pemutus dan sekring digunakan untuk melindungi dari kebakaran atau kegagalan dramatis lainnya selama masalah sirkuit. Mereka menjadi tidak dapat diandalkan pada batas mereka saat ini. Anda tidak perlu merusak perjalanan atau sekring yang terbakar karena terlalu dekat dengan garis.


Hukum Ohm
Tidak ada lagi pemancar AM termodulasi pelat tingkat tinggi di sekitar. Seri Gates BC-1 adalah contoh dari teknologi 1950 hingga 1970-an ini. Desain biasanya memiliki 2600 volt yang menjalankan tabung penguat daya RF.

Catu daya seperti itu membutuhkan resistor “pemeras” antara tegangan tinggi dan ground untuk menurunkan / mengalirkan tegangan tinggi ke nol saat pemancar dimatikan. Ini akan terjadi hanya dalam satu detik atau lebih waktu. Catu daya dapat tetap panas dengan tegangan tinggi selama beberapa menit atau jam jika resistor pemeras gagal terbuka. Itu adalah masalah keamanan yang serius bagi teknisi yang mengerjakannya, jika dia gagal menyingkat kapasitor filter tegangan tinggi sebelum menyentuh bagian mana pun dari pemancar.

Pemeras di pemancar Gates BC-1G adalah R41, resistor lilitan kawat 100,000 ohm / 100 watt. Anda melihat satu genggam di sisi kiri foto pada Gbr.2.

Hukum Ohm memberi tahu kita bahwa 2600 volt melintasi resistor kuadrat (kali itu sendiri) kemudian dibagi dengan resistansi 100,000 ohm sama dengan 67.6 watt disipasi daya yang diperlukan secara terus menerus pada resistor 100 watt. Anda akan berpikir bahwa margin keamanan 32.4% sudah cukup. Resistor ini biasanya rusak setelah 10 tahun digunakan. Jawabannya ada di ventilasi yang didapat resistor untuk pendinginan. 67.6 watt panas harus pergi ke suatu tempat. Model pemancar ini memiliki beberapa, tetapi tidak banyak, aliran udara di bagian bawah tempat resistor berada.

Jawaban saya adalah mengganti resistor 100 watt dengan resistor dengan nilai 225 watt, seperti yang terlihat di tengah foto. Ini memberi lebih banyak luas permukaan sehingga bekerja lebih dingin, sehingga lebih lama. Sebuah resistor 100 watt adalah $ 15.14 vs $ 18.64 untuk unit 225 watt. Ini hanya selisih $ 3.50 untuk peningkatan besar dalam keandalan dan keamanan. Sekrup yang menahannya harus lebih panjang jika Anda melakukan modifikasi ini. Bukan masalah besar.

Ya, ada string resistor pengali meter di sebelah resistor dan kapasitor tegangan tinggi. Ini mengambil sampel tegangan tinggi untuk voltmeter PA. Kotoran telah menumpuk di ujung tali yang bertegangan tinggi. Ini adalah tegangan tinggi yang menarik kotoran, sehingga perlu sering dibersihkan untuk menjaga keandalan pemancar. Ini perawatan.

Beban dummy RF pada pemancar ini memiliki enam resistor noninduktif 312 ohm / 200 watt. Pemancar melihat 52 ohm karena resistornya paralel. Matematika sederhana, 312 ohm dibagi 6 resistor = 52 ohm. Ya, 52 ohm, 51.5 ohm, 70 ohm dan impedansi lain biasa terjadi sebelum pemancar solid-state kurang lebih memaksakan standarnya menjadi 50 ohm. Pemancar berbasis tabung akan menyesuaikan dengan hampir semua beban sementara pemancar solid-state dirancang untuk bekerja pada beban 50 ohm… dan jangan beri saya VSWR!

Hukum Ohm tentang Tegangan

Katakanlah kita tahu bahwa arus 2 ampere akan menjadi resistor 100 ohm. Berapakah tegangan yang melintasi resistor?Rumusnya adalah 2 ampere x 100 ohm resistansi = 200 volt. Dari situ, kita bisa mencari daya di resistor. Itu adalah 200 volt x 2 ampere saat ini = 400 watt.

Hukum Ohm tentang Kekuasaan
Pemancar FM Continental 816R-2 FM 20 kW FM mungkin memiliki 7000 volt pada pelat tabung PA dengan arus 3.3 ampere yang ditarik. Hukum Ohm menyatakan bahwa 7000 volt x 3.3 ampere = 23,100 watt daya. Itu adalah input daya pemancar, bukan output. Output daya tunduk pada efisiensi penguat daya, yang biasanya 75%. Kemudian daya keluaran pemancar sebesar 17,325 watt. Itu juga berarti bahwa 25% dari daya input hilang dalam panas. Itu adalah daya input 23,100 watt x .25 = 5775 watt panas.

Pastikan untuk memeriksa lembar data pabrikan untuk nomor pasti untuk setiap model pemancar.

Setengah Kekuatan?

Setengah daya tidak berarti tegangan PA pemancar setengah. Jika setengah, maka arus PA akan menjadi setengah dan keluaran RF akan menjadi seperempat. Anda akan ingat ketika stasiun AM Kelas 4 (sekarang Kelas C) lokal menjalankan 1000 watt siang hari dan 250 watt pada malam hari.

Pemancar Gates BC-1 mungkin memiliki 2600 PA volt dan 0.51 ampere arus PA pada siang hari. Kita dapat menentukan resistansi dari penguat daya dengan mengambil tegangan PA 2600 dan membaginya dengan arus PA 0.51 ampere. Jawabannya adalah 5098 ohm.

Resistensi PA yang sama berlaku terlepas dari tingkat daya pemancar ini. Pada daya seperempat, tegangan PA adalah 1300 volt. Hukum Ohm, menggunakan 5098 ohm yang sama, memberi tahu kita bahwa arus PA harus 0.255 ampere. Ya, dalam praktiknya berhasil seperti itu. Trik sederhananya adalah menyambungkan 120 VAC ke primer transformator tegangan tinggi pemancar untuk operasi malam hari menggantikan 240 VAC di siang hari.

Dengan daya seperempat, amperemeter antena membaca setengah dan intensitas bidang sinyal setengah, bukan seperempat. Mari kita periksa ini. Jika Anda memiliki antena 50 ohm dan daya 1000 watt, berapakah arus antena? Menggunakan Hukum Ohm, ambil 1000 watt dibagi 50 ohm = 20. Akar kuadratnya adalah 4.47 ampere. Bagilah 250 watt dengan resistansi antena 50 ohm yang sama dan Anda mendapatkan 5. Akar kuadratnya adalah 2.236 ampere, setengah dari arus antena hari. Itu Hukum Ohm.

Pikirkan Hukum Ohm saat Anda sedang bekerja. Ini menjawab pertanyaan Anda dan sangat masuk akal.

Tinggalkan pesan 

Daftar pesan