Изчисляване на тока според закона на Ом - училище за електротехник, всичко за електротехниката и електрониката
Точно както разликата във водата (т.е. водното налягане) се измерва между две нива, така и напрежението се измерва с волтметър между две точки.
Единицата за напрежение и електродвижеща сила е 1 волта (1 V). Напрежение от 1 V има елемент Volta (медни и цинкови плочи в разредена сярна киселина). Нормалната клетка на Уестън има постоянно и точно напрежение 1,0183 V при 20 ° C.
Законът на Ом изразява връзката между електрически ток I, напрежение U и съпротивление r. Електрическият ток е право пропорционален на напрежението и обратно пропорционален на съпротивлението: I = U/r
Вижте повече тук: Законът на Ом
1. Крушката на фенерчето е свързана към суха батерия с напрежение 2,5 V. Какъв ток протича през крушката, ако нейното съпротивление е 8,3 ома (фиг. 1)?
I = U/r = 4,5/15 = 0,3 A
2. Крушка със съпротивление на бобината от 15 ома е свързана към батерия с напрежение 4,5 V. Какъв ток протича през крушката (фиг. 2 показва превключващата верига)?
И в двата случая през крушката протича един и същ ток, но във втория случай се изразходва повече енергия (крушката свети по-силно).
3. Нагревателната намотка на електрически котлон има съпротивление 97 ома и е свързана към мрежа с напрежение U = 220 V. Какъв ток протича през намотката? За схемата на свързване вижте фиг. 3.
I = U/r = 220/97 = 2,27 A
Дадено е съпротивление на намотката от 97 ома, като се има предвид нагряването. Устойчивостта на студ е по-малка.
4. Волтметър, включен във веригата съгласно схемата на фиг. 4, показва напрежението U = 20 V. Какъв ток протича през волтметъра, ако вътрешното му съпротивление r в = 1000 Ohm?
I в = U/r в = 20/1000 = 0,02 A = 20 mA
5. Една крушка (4,5 V, 0,3 A) е свързана последователно с реостат ar = 10 Ohm и батерия с напрежение U = 4 V. Какъв ток ще тече през крушката, ако двигателят на реостата е съответно в позиции 1, 2 и 3 (Фиг. 5 показва схемата на свързване)?
Изчисляваме съпротивлението на електрическата крушка според нейните данни: r l = 4,5/3 = 15 Ohm
Когато плъзгачът е в позиция 1, целият реостат е включен, т.е.съпротивлението на веригата се увеличава с 10 ома.
Токът ще бъде равен на I1 = U/(r l + r) = 0,16 A = 4/25 = 0,16 A.
В позиция 2 токът преминава през половината от реостата, т.е. r = 5 ома. I2 = 4/15 = 0,266 .
В позиция 3 реостатът е късо съединен (отстранен). Токът ще бъде най-големият, тъй като преминава само през спиралата на електрическата крушка: I s = 4/15 = 0,266 A.
6. Топлината, генерирана по време на преминаването на електрически ток от трансформатора, трябва да се използва за загряване на замръзнала желязна тръба с вътрешен диаметър 500 mm и дебелина на стената 4 mm. Вторично напрежение от 3 V. се прилага към точки 1 и 2, на разстояние 10 м една от друга. Какъв ток протича през железната тръба (фиг. 6)?
Първо, изчисляваме съпротивлението на тръбата r, за което трябва да изчислим напречното сечение на тръбата, т.е.площта на пръстена:
Електрическото съпротивление на желязната тръба r = ρl/S = 0,13 x (10/679) = 0,001915 Ohm.
Токът, протичащ през тръбата, е: I = U/r = 3/0.001915 = 1566 A.