Secondo la legge di Ohm, la corrente (I) attraverso un filo conduttore è direttamente proporzionale alla tensione applicata (V) e alla resistenza del filo (R). Questa relazione non cambia se il filo è avvolto attorno a un nucleo per formare il rotore di un motore elettrico. In forma matematica, la legge di Ohm è V = IR o, per mettere corrente e resistenza su lati diversi del segno di uguale, I = V ÷ R. La resistenza del filo dipende dal suo diametro, lunghezza, conducibilità e temperatura ambiente. Il filo di rame è utilizzato nella maggior parte dei motori, e il rame ha una delle più alte conduttività di qualsiasi metallo.
TL; DR (Troppo lungo; non letto)
La legge di Ohm ti dice che l'attuale attraverso un filo - anche un lungo filo avvolto attorno a un solenoide del motore - è uguale alla tensione divisa per la resistenza. È possibile determinare la resistenza di una bobina del motore se si conosce il calibro del filo, il raggio del solenoide e il numero di avvolgimenti.
Resistenza del filo
La legge di Ohm ti dice che puoi calcolare il corrente attraverso un avvolgimento del motore se si conosce la tensione e la resistenza del filo. La tensione è facile da determinare. È possibile collegare un voltmetro ai terminali della fonte di alimentazione e misurarlo. Determinare l'altra variabile, la resistenza del filo, non è così semplice, perché dipende da quattro variabili.
La resistenza del filo è inversamente proporzionale al diametro del filo e alla conduttività, il che significa che diventa più grande man mano che questi parametri diventano più piccoli. D'altra parte, la resistenza è direttamente proporzionale alla lunghezza e alla temperatura del filo - aumenta con l'aumentare di questi parametri. Per rendere le cose ancora più complicate, la conduttività stessa cambia con la temperatura. Tuttavia, se si effettuano le misurazioni a una temperatura particolare, ad esempio la temperatura ambiente, sia la temperatura che la conduttività diventano costanti e si deve considerare solo la lunghezza del filo e il suo diametro per calcolare la resistenza del filo. La resistenza (R) diventa uguale a una costante (k) moltiplicata per il rapporto tra lunghezza del filo (l) e diametro (d): R = k (l /d).
Lunghezza filo e spessimetro
È necessario conoscere sia la lunghezza del filo avvolto attorno a un solenoide del motore sia il diametro del filo per calcolare la resistenza. Tuttavia, se conosci l'indicatore del filo, conosci il diametro, perché puoi cercarlo su un tavolo. Alcune tabelle aiutano ancora di più elencando la resistenza per lunghezza standard per i fili di tutti i calibri. Ad esempio, il diametro del filo calibro 16 è di 1,29 mm o 0,051 pollici e la resistenza per 1.000 piedi è di 4,02 ohm.
Alla fine della giornata, tutto ciò che è necessario misurare è la lunghezza di il filo, presumendo che tu conosca il calibro del filo. In un solenoide del motore, il filo viene avvolto più volte attorno a un nucleo, quindi per calcolarne la lunghezza sono necessarie due informazioni: il raggio del nucleo (r) e il numero di avvolgimenti (n). La lunghezza di un avvolgimento è uguale alla circonferenza dell'anima - 2πr - quindi la lunghezza totale del filo è n • 2πr. Usa questa espressione per calcolare la lunghezza del filo, e una volta che lo conosci, puoi estrapolare la resistenza da una tabella di resistenza.
Calcola la corrente
Conoscendo la tensione applicata e avendo calcolato la resistenza del filo, tu avere tutto ciò che serve per applicare la legge di Ohm per determinare la corrente che fluisce attraverso la bobina. Poiché la forza corrente determina la forza del campo magnetico indotto della bobina, questa informazione consente di quantificare la potenza del motore.
