Ohm yasasına göre akımın hesaplanması

Elektrik voltajı akımın ortaya çıkmasına neden olur. Ancak akımın oluşması için sadece gerilimin varlığı yeterli değildir, kapalı bir akım devresi de gereklidir.

İki seviye arasındaki su farkı (yani su basıncı) nasıl ölçülüyorsa, elektrik voltajı da iki nokta arasında bir voltmetre ile ölçülür.

Voltaj ve elektromotor kuvvetinin birimi 1 volttur (1 V). 1 V'luk bir voltaj bir Volta elementine sahiptir (seyreltik sülfürik asitte bakır ve çinko plakalar). Normal bir Weston hücresinin 20 °C'de sabit ve doğru voltajı 1,0183 V'tur.

Ohm yasası, elektrik akımı Az, voltaj U ve direnç r arasındaki ilişkiyi ifade eder. Elektrik akımı voltajla doğru orantılıdır ve dirençle ters orantılıdır: I = U / r

Daha fazla ayrıntı için buraya bakın: Ohm Yasası

Örnekler:

1. Bir el feneri ampulü 2,5 V'luk kuru bir pile bağlanmıştır. Direnci 8,3 ohm ise (Şekil 1) ampulden hangi akım akar?

Pirinç. 1.

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

2.Bobin direnci 15 ohm olan 4,5 V'luk bir pile bir ampul bağlanmıştır. Ampulden hangi akım akar (Şekil 2, anahtarlama devresini gösterir)?

Pirinç. 2.

Her iki durumda da ampulden aynı akım akar, ancak ikinci durumda daha fazla enerji tüketilir (ampul daha parlak yanar).

3. Bir elektrikli ocağın ısıtma bobininin direnci 97 ohm'dur ve şebeke voltajına U =220 V bağlıdır. Bobinden hangi akım akar? Bağlantı şeması için bkz. 3.

Pirinç. 3.

ben = U / r = 220/97 = 2,27 Bir

97 ohm'luk bobin direnci ısıtma dikkate alınarak verilmiştir. Soğuğa dayanıklılık azdır.

4. Şek. 4, U = 20. yüzyıl gerilimini gösterir. iç direnç rc = 1000 ohm?

Pirinç. 4.

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

5. Bir ampul (4,5 V, 0,3 A) bir reosta r= 10 Ohm ve akü voltajı U =4 V ile seri bağlanır. Reosta motoru 1, 2 ve 3 konumundaysa ampulden hangi akım akar? sırasıyla (Şekil 5, anahtarlama devresini gösterir)?

Pirinç. 5.

Verilerine göre ampulün direncini hesaplıyoruz: rl = 4,5 / 3 = 15 ohm

Kaydırıcı 1 konumunda olduğunda, tüm reosta açılır, yani devre direnci 10 ohm artar.

Akım I1 = U / (rl + r) = 0,16 A = 4/25 = 0,16 A olacaktır.

2 konumunda, akım reostanın yarısından akar, yani r = 5 ohm. I2 = 4/15 = 0,266.

3 konumunda, reosta kısa devre yaptırılır (çıkarılır) Tok en büyüğü olacaktır, çünkü yalnızca ampul bobininden geçer: Azh = 4/15 = 0,266 A.

6.Bir elektrik akımının transformatörden geçmesiyle üretilen ısı, iç çapı 500 mm ve duvar kalınlığı 4 mm olan donmuş bir demir boruyu ısıtmak için kullanılacaktır. 10 m arayla 1 ve 2 noktalarına 3 V'luk ikincil bir voltaj uygulanır Demir borudan hangi akım akar (Şekil 6)?

Pirinç. 6.

İlk olarak, borunun enine kesitini, yani halkanın alanını hesaplamamız gereken boru direncini r hesaplıyoruz:

Demir borunun elektrik direnci r = ρl / S = 0,13 x (10/679) = 0,001915 Ohm.

Borudan geçen akım: I = U / r = 3 / 0.001915 = 1566 A.

Bu konuda ayrıca bakınız: Ohm Yasası Direncinin Hesaplanması