Volgens de wet van Ohm is de stroom (I) door een geleidende draad recht evenredig met de aangelegde spanning (V) en de weerstand van de draad (R). Deze relatie verandert niet als de draad om een kern wordt gewikkeld om de rotor van een elektromotor te vormen. In wiskundige vorm is de wet van Ohm
V=IR
of, om stroom en weerstand aan verschillende kanten van het gelijkteken te plaatsen:
I=\frac{V}{R}
De draadweerstand is afhankelijk van de diameter, lengte, geleidbaarheid en de omgevingstemperatuur. Koperdraad wordt in de meeste motoren gebruikt en koper heeft een van de hoogste geleidbaarheid van alle metalen.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
De wet van Ohm vertelt je dat de stroom door een draad - zelfs een lange draad die om een motorsolenoïde is gewikkeld - gelijk is aan de spanning gedeeld door de weerstand. U kunt de weerstand van een motorspoel bepalen als u de draaddikte, de straal van de solenoïde en het aantal wikkelingen kent.
Draadweerstand:
De wet van Ohm vertelt je dat je de stroom door een motorwikkeling kunt berekenen als je de spanning en de weerstand van de draad kent. De spanning is eenvoudig te bepalen. U kunt een voltmeter over de klemmen van de stroombron bevestigen en deze meten. Het bepalen van de andere variabele, draadweerstand, is niet zo eenvoudig, omdat het afhankelijk is van vier variabelen.
De draadweerstand is omgekeerd evenredig met de draaddiameter en geleidbaarheid, wat betekent dat deze groter wordt naarmate deze parameters kleiner worden. Aan de andere kant is de weerstand recht evenredig met de draadlengte en temperatuur - deze neemt toe naarmate deze parameters toenemen. Om het nog ingewikkelder te maken, verandert de geleidbaarheid zelf met de temperatuur. Als u uw metingen echter uitvoert bij een bepaalde temperatuur, zoals kamertemperatuur, kunnen zowel temperatuur als geleidbaarheid wordt constant en je hoeft alleen maar rekening te houden met de lengte van de draad en de diameter om de draad te berekenen calculate weerstand. De weerstand (R) wordt gelijk aan een constante (k) vermenigvuldigd met de verhouding van draadlengte (l) tot diameter (d):
R=k\frac{l}{d}
Draadlengte en draaddikte
U moet zowel de lengte van de draad die om een motorsolenoïde is gewikkeld als de diameter van de draad weten om de weerstand te berekenen. Als u echter de draaddikte kent, kent u de diameter, omdat u deze in een tabel kunt opzoeken. Sommige tabellen helpen nog verder door de weerstand per standaardlengte op te sommen voor draden van alle meters. De diameter van 16-gauge draad is bijvoorbeeld 1,29 mm of 0,051 inch en de weerstand per 1000 voet is 4,02 ohm.
Aan het eind van de dag hoeft u alleen maar de lengte van de draad te meten, ervan uitgaande dat u de draaddikte kent. In een motorsolenoïde wordt de draad meerdere keren om een kern gewikkeld, dus om de lengte te berekenen, hebt u twee stukjes informatie nodig: de straal van de kern (r) en het aantal windingen (n). De lengte van één wikkeling is gelijk aan de omtrek van de kern - 2πr - dus de totale lengte van de draad is 2πrn. Gebruik deze uitdrukking om de draadlengte te berekenen, en als je het eenmaal weet, kun je de weerstand extrapoleren uit een weerstandstabel.
Bereken stroom
Als je de aangelegde spanning kent en de draadweerstand hebt berekend, heb je alles wat je nodig hebt om de wet van Ohm toe te passen om de stroom die door de spoel vloeit te bepalen. Omdat de stroomsterkte de sterkte van het geïnduceerde magnetische veld van de spoel bepaalt, kunt u met deze informatie het vermogen van de motor kwantificeren.