Conform legii lui Ohm, curentul (I) printr-un fir conductor este direct proporțional cu tensiunea aplicată (V) și rezistența firului (R). Această relație nu se schimbă dacă firul este înfășurat în jurul unui miez pentru a forma rotorul unui motor electric. În formă matematică, legea lui Ohm este
V = IR
sau, pentru a pune curentul și rezistența pe diferite laturi ale semnului egal:
I = \ frac {V} {R}
Rezistența firului depinde de diametrul, lungimea, conductivitatea și temperatura ambiantă. Sârmă de cupru este utilizată în majoritatea motoarelor, iar cuprul are una dintre cele mai mari conductivități ale oricărui metal.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Legea lui Ohm vă spune că curentul printr-un fir - chiar și un fir lung înfășurat în jurul unui solenoid al motorului - este egal cu tensiunea împărțită la rezistență. Puteți determina rezistența unei bobine de motor dacă cunoașteți ecartamentul firului, raza solenoidului și numărul de înfășurări.
Rezistența firului
Legea lui Ohm vă spune că puteți calcula curentul printr-o înfășurare a motorului dacă cunoașteți tensiunea și rezistența firului. Tensiunea este ușor de determinat. Puteți atașa un voltmetru la bornele sursei de alimentare și îl puteți măsura. Determinarea celeilalte variabile, rezistența firului, nu este la fel de simplă, deoarece depinde de patru variabile.
Rezistența firului este invers proporțională cu diametrul firului și conductivitatea, ceea ce înseamnă că devine mai mare pe măsură ce acești parametri devin mai mici. Pe de altă parte, rezistența este direct proporțională cu lungimea și temperatura firului - crește pe măsură ce acești parametri cresc. Pentru a face lucrurile și mai complicate, conductivitatea se schimbă cu temperatura. Cu toate acestea, dacă efectuați măsurătorile la o anumită temperatură, cum ar fi temperatura camerei, atât temperatura, cât și temperatura conductivitatea devine constantă și trebuie să luați în considerare doar lungimea firului și diametrul acestuia pentru a calcula firul rezistenţă. Rezistența (R) devine egală cu o constantă (k) înmulțită cu raportul dintre lungimea firului (l) și diametrul (d):
R = k \ frac {l} {d}
Lungimea firului și indicatorul firului
Pentru a calcula rezistența, trebuie să știți atât lungimea firului înfășurat în jurul unui solenoid al motorului, cât și diametrul firului. Cu toate acestea, dacă cunoașteți ecartamentul firului, știți diametrul, deoarece îl puteți căuta într-un tabel. Unele tabele ajută și mai mult prin enumerarea rezistenței pe lungime standard pentru firele tuturor indicatorilor. De exemplu, diametrul firului de calibru 16 este de 1,29 mm sau 0,051 țoli, iar rezistența la 1000 de picioare este de 4,02 ohmi.
La sfârșitul zilei, tot ce trebuie să măsurați este lungimea firului, presupunând că cunoașteți indicatorul firului. Într-un solenoid motor, firul este înfășurat de mai multe ori în jurul unui miez, deci pentru a calcula lungimea acestuia, aveți nevoie de două informații: raza miezului (r) și numărul de înfășurări (n). Lungimea unei înfășurări este egală cu circumferința miezului - 2πr - deci lungimea totală a firului este de 2πrn. Folosiți această expresie pentru a calcula lungimea firului și, odată ce o cunoașteți, puteți extrapola rezistența dintr-un tabel de rezistență.
Calculați curentul
Cunoscând tensiunea aplicată și având calculată rezistența firului, aveți tot ce aveți nevoie pentru a aplica legea lui Ohm pentru a determina curentul care curge prin bobină. Deoarece puterea curentului determină puterea câmpului magnetic indus al bobinei, aceste informații vă permit să cuantificați puterea motorului.