Beregning af strømmen efter Ohms lov

Elektrisk spænding får strøm til at opstå. Men for forekomsten af ​​strøm er kun tilstedeværelsen af ​​spænding ikke nok, et lukket strømkredsløb er også nødvendigt.

Ligesom vandforskel (dvs. vandtryk) måles mellem to niveauer, så måles elektrisk spænding med et voltmeter mellem to punkter.

Enheden for spænding og elektromotorisk kraft er 1 volt (1 V). En spænding på 1 V har et Volta-element (plader af kobber og zink i fortyndet svovlsyre). En normal Weston-celle har en konstant og nøjagtig spænding på 1,0183 V ved 20 °C.

Ohms lov udtrykker forholdet mellem elektrisk strøm Az, spænding U og modstand r. Elektrisk strøm er direkte proportional med spændingen og omvendt proportional med modstand: I = U / r

Se her for flere detaljer: Ohms lov

Eksempler:

1. En lommelygtepære er forbundet til et tørbatteri med en spænding på 2,5 V. Hvilken strøm løber gennem pæren, hvis dens modstand er 8,3 ohm (fig. 1)?

Ris. 1.

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

2.En pære er forbundet til et 4,5 V batteri, hvis spole har en modstand på 15 ohm. Hvilken strøm løber gennem pæren (fig. 2 viser koblingskredsløbet)?

Ris. 2.

I begge tilfælde løber den samme strøm gennem pæren, men i det andet tilfælde forbruges mere energi (pæren lyser lysere).

3. Varmespolen på en elektrisk kogeplade har en modstand på 97 ohm og er forbundet til netspændingen U =220 V. Hvilken strøm løber gennem spolen? For tilslutningsdiagram, se fig. 3.

Ris. 3.

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

Spolemodstanden på 97 ohm er givet ved at tage hensyn til opvarmning. Kuldemodstanden er mindre.

4. Voltmeter tilsluttet kredsløbet i henhold til diagrammet i fig. 4, viser spændingen U =20. århundrede Hvilken strøm der løber gennem voltmeteret, hvis den indre modstand rc = 1000 ohm?

Ris. 4.

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

5. En pære (4,5 V, 0,3 A) er forbundet i serie med en rheostat r= 10 Ohm og batterispænding U =4 V. Hvilken strøm vil der gå gennem pæren, hvis rheostatmotoren er i position 1, 2 og 3 (fig. 5 viser koblingskredsløbet)?

Ris. 5.

Vi beregner modstanden af ​​pæren i henhold til dens data: rl = 4,5 / 3 = 15 ohm

Når skyderen er i position 1, tændes hele rheostaten, det vil sige, at kredsløbsmodstanden øges med 10 ohm.

Strømmen vil være I1 = U / (rl + r) = 0,16 A = 4/25 = 0,16 A.

I position 2 løber strømmen gennem halvdelen af ​​rheostaten, dvs. r = 5 ohm. I2 = 4/15 = 0,266.

I position 3 er rheostaten kortsluttet (fjernet) Tok vil være størst, da den kun passerer gennem pærespolen: Azh = 4/15 = 0,266 A.

6.Den varme, der genereres ved passage af en elektrisk strøm gennem transformeren, skal bruges til at opvarme et frossent jernrør med en indvendig diameter på 500 mm og en vægtykkelse på 4 mm. Der påføres en sekundærspænding på 3 V til punkterne 1 og 2, med en afstand på 10 m. Hvilken strøm løber gennem jernrøret (fig. 6)?

Ris. 6.

Først beregner vi rørmodstanden r, for hvilken vi skal beregne rørets tværsnit, det vil sige arealet af ringen:

Jernrørets elektriske modstand r = ρl / S = 0,13 x (10/679) = 0,001915 Ohm.

Strømmen, der strømmer gennem røret, er: I = U / r = 3 / 0,001915 = 1566 A.

Se også om dette emne: Beregning af Ohms lovmodstand