Υπολογισμός του ρεύματος σύμφωνα με το νόμο του Ohm

Η ηλεκτρική τάση προκαλεί την εμφάνιση ρεύματος. Ωστόσο, για την εμφάνιση ρεύματος δεν αρκεί μόνο η παρουσία τάσης, είναι επίσης απαραίτητο ένα κλειστό κύκλωμα ρεύματος.

Όπως η διαφορά νερού (δηλαδή η πίεση του νερού) μετριέται μεταξύ δύο επιπέδων, έτσι και η ηλεκτρική τάση μετριέται με ένα βολτόμετρο μεταξύ δύο σημείων.

Η μονάδα τάσης και ηλεκτροκινητικής δύναμης είναι 1 βολτ (1 V). Μια τάση 1 V έχει ένα στοιχείο Volta (πλάκες από χαλκό και ψευδάργυρο σε αραιό θειικό οξύ). Ένα κανονικό στοιχείο Weston έχει σταθερή και ακριβή τάση 1,0183 V στους 20 °C.

Ο νόμος του Ohm εκφράζει τη σχέση μεταξύ του ηλεκτρικού ρεύματος Az, της τάσης U και της αντίστασης r. Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι ευθέως ανάλογο της τάσης και αντιστρόφως ανάλογο της αντίστασης: I = U / r

Δείτε εδώ για περισσότερες λεπτομέρειες: Νόμος του Ohm

Παραδείγματα:

1. Ένας λαμπτήρας φακού συνδέεται σε μια στεγνή μπαταρία με τάση 2,5 V. Τι ρεύμα διαρρέει τον λαμπτήρα εάν η αντίστασή του είναι 8,3 ohms (Εικ. 1);

Ρύζι. 1.

I = U / r = 4,5/15 = 0,3 A

2.Ένας λαμπτήρας συνδέεται με μια μπαταρία 4,5 V της οποίας το πηνίο έχει αντίσταση 15 ohms. Τι ρεύμα ρέει μέσω του λαμπτήρα (Σχ. 2 δείχνει το κύκλωμα μεταγωγής);

Ρύζι. 2.

Και στις δύο περιπτώσεις, το ίδιο ρεύμα ρέει μέσω του λαμπτήρα, αλλά στη δεύτερη περίπτωση, καταναλώνεται περισσότερη ενέργεια (ο λαμπτήρας λάμπει πιο φωτεινά).

3. Το πηνίο θέρμανσης μιας ηλεκτρικής εστίας έχει αντίσταση 97 ohms και συνδέεται με την τάση δικτύου U =220 V. Τι ρεύμα διαρρέει το πηνίο; Για το διάγραμμα σύνδεσης, βλ. 3.

Ρύζι. 3.

I = U / r = 220/97 = 2,27 A

Η αντίσταση πηνίου των 97 ohms δίνεται λαμβάνοντας υπόψη τη θέρμανση. Η αντίσταση στο κρύο είναι μικρότερη.

4. Βολτόμετρο συνδεδεμένο στο κύκλωμα σύμφωνα με το διάγραμμα στην εικ. 4, δείχνει την τάση U =20ος αιώνας Τι ρεύμα διαρρέει το βολτόμετρο αν αυτό εσωτερική αντίσταση rc = 1000 ohms;

Ρύζι. 4.

Iv = U / rh = 20/1000 = 0,02 A = 20 mA

5. Ένας λαμπτήρας (4,5 V, 0,3 A) συνδέεται σε σειρά με ρεοστάτη r= 10 Ohm και τάση μπαταρίας U =4 V. Τι ρεύμα θα διαρρέει τον λαμπτήρα εάν ο κινητήρας ρεοστάτη είναι στις θέσεις 1, 2 και 3 αντίστοιχα (Σχ. 5 δείχνει το κύκλωμα μεταγωγής);

Ρύζι. 5.

Υπολογίζουμε την αντίσταση του λαμπτήρα σύμφωνα με τα δεδομένα του: rl = 4,5 / 3 = 15 ohms

Όταν το ρυθμιστικό βρίσκεται στη θέση 1, ολόκληρος ο ρεοστάτης ενεργοποιείται, δηλαδή η αντίσταση του κυκλώματος αυξάνεται κατά 10 ohms.

Το ρεύμα θα είναι I1 = U / (rl + r) = 0,16 A = 4/25 = 0,16 A.

Στη θέση 2, το ρεύμα ρέει μέσω του μισού του ρεοστάτη, δηλ. r = 5 ohms. I2 = 4/15 = 0,266.

Στη θέση 3, ο ρεοστάτης είναι βραχυκυκλωμένος (αφαιρείται) Το Tok θα είναι το μεγαλύτερο, αφού περνά μόνο από το πηνίο του λαμπτήρα: Azh = 4/15 = 0,266 A.

6.Η θερμότητα που παράγεται από τη διέλευση ηλεκτρικού ρεύματος μέσω του μετασχηματιστή χρησιμοποιείται για τη θέρμανση ενός κατεψυγμένου σιδήρου σωλήνα εσωτερικής διαμέτρου 500 mm και πάχους τοιχώματος 4 mm. Εφαρμόζεται δευτερεύουσα τάση 3 V στα σημεία 1 και 2, σε απόσταση 10 m. Τι ρεύμα διαρρέει τον σιδερένιο σωλήνα (Εικ. 6);

Ρύζι. 6.

Πρώτα υπολογίζουμε την αντίσταση σωλήνα r, για την οποία πρέπει να υπολογίσουμε τη διατομή του σωλήνα, δηλαδή την περιοχή του δακτυλίου:

Η ηλεκτρική αντίσταση του σιδερένιου σωλήνα r = ρl / S = 0,13 x (10/679) = 0,001915 Ohm.

Το ρεύμα που διαρρέει τον σωλήνα είναι: I = U / r = 3 / 0,001915 = 1566 A.

Δείτε επίσης για αυτό το θέμα: Υπολογισμός της αντίστασης του νόμου του Ohm