Enligt Ohms lag är strömmen (I) genom en ledande tråd direkt proportionell mot den applicerade spänningen (V) och trådens (R) resistans. Detta förhållande förändras inte om tråden viks runt en kärna för att bilda rotorn hos en elektrisk motor. I matematisk form är Ohms lag V = IR eller, för att sätta ström och motstånd på olika sidor av lika tecknet, I = V ÷ R. Trådmotståndet beror på dess diameter, längd, konduktivitet och omgivande temperatur. Koppartråd används i de flesta motorer, och koppar har en av de högsta konduktiviteterna hos någon metall.

TL; DR (för länge, läste inte)

Ohms lag säger att strömmen genom en ledning - även en lång tråd som sår runt en motorns solenoid - är lika med spänningen dividerad med motståndet. Du kan bestämma motståndet hos en motorspole om du känner till trådmätaren, solenoidens radie och antalet lindningar.

Trådmotstånd

Ohms lag säger att du kan beräkna ström genom en motorlindning om du vet spänningen och motståndet på ledningen. Spänningen är lätt att bestämma. Du kan ansluta en voltmeter över terminalerna på strömkällan och mäta den. Bestämning av den andra variabeln, trådmotstånd, är inte så enkel eftersom det beror på fyra variabler.

Trådmotståndet är omvänt proportionellt mot tråddiametern och ledningsförmågan, vilket innebär att den blir större eftersom dessa parametrar blir mindre. Å andra sidan är motståndet direkt proportionellt mot ledningslängd och temperatur - det ökar när dessa parametrar ökar. För att göra sakerna ännu mer komplicerade ändras konduktiviteten själv med temperaturen. Men om du gör dina mätningar vid en viss temperatur, till exempel rumstemperatur, blir både temperatur och konduktivitet konstanter, och du behöver bara överväga trådens längd och dess diameter för att beräkna trådmotstånd. Motståndet (R) blir lika med en konstant (k) multiplicerad med förhållandet mellan ledningslängd (l) och diameter (d): R = k (l /d).

Ledningslängd och trådmätare

Du måste veta både längden på den tråd som vikts runt en motorsensoid och trådens diameter för att beräkna motståndet. Men om du känner till trådmätaren vet du diametern, för att du kan slå upp den i ett bord. Några tabeller hjälper till med att lista motståndet per standardlängd för trådar av alla mätare. Exempelvis är diametern på 16 gauge tråd 1,29 mm eller 0,051 tum och motståndet per 1000 fot är 4,02 ohm.

Vid slutet av dagen är allt du verkligen behöver mäta längden på tråden, förutsatt att du känner till trådmätaren. I en motorns solenoid är tråden insvept flera gånger runt en kärna, för att beräkna dess längd behöver du två bitar av information: kärnans radie (r) och antalet vikningar (n). Längden på en lindning är lika med kärnans omkrets - 2πr - så den totala längden av vajern är n • 2πr. Använd det här uttrycket för att beräkna ledningslängden, och när du vet det kan du extrapolera motståndet från en motståndstabell.

Beräkna ström

Att veta den applicerade spänningen och ha beräknad trådmotstånd, du har allt du behöver tillämpa Ohms lag för att bestämma strömmen som strömmar genom spolen. Eftersom den nuvarande styrkan bestämmer styrkan hos det inducerade magnetfältet i spolen, kan du med denna information kvantifiera motorns effekt.