Pengiraan arus mengikut hukum Ohm

Voltan elektrik menyebabkan arus muncul. Walau bagaimanapun, untuk berlakunya arus, hanya kehadiran voltan tidak mencukupi, litar arus tertutup juga diperlukan.

Sama seperti perbezaan air (iaitu tekanan air) diukur antara dua tahap, maka voltan elektrik diukur dengan voltmeter antara dua titik.

Unit voltan dan daya gerak elektrik ialah 1 volt (1 V). Voltan 1 V mempunyai unsur Volta (plat kuprum dan zink dalam asid sulfurik cair). Sel Weston biasa mempunyai voltan malar dan tepat 1.0183 V pada 20 °C.

Hukum Ohm menyatakan hubungan antara arus elektrik Az, voltan U dan rintangan r. Arus elektrik adalah berkadar terus dengan voltan dan berkadar songsang dengan rintangan: I = U / r

Lihat di sini untuk butiran lanjut: Hukum Ohm

Contoh:

1. Mentol lampu suluh disambungkan kepada bateri kering dengan voltan 2.5 V. Apakah arus yang mengalir melalui mentol jika rintangannya ialah 8.3 ohm (Rajah 1)?

nasi. 1.

I = U / r = 4.5/15 = 0.3 A

2.Sebuah mentol disambungkan kepada bateri 4.5 V yang gegelungnya mempunyai rintangan 15 ohm. Apakah arus yang mengalir melalui mentol (Rajah 2 menunjukkan litar pensuisan)?

nasi. 2.

Dalam kedua-dua kes, arus yang sama mengalir melalui mentol, tetapi dalam kes kedua, lebih banyak tenaga digunakan (mentol bersinar lebih terang).

3. Gegelung pemanas dapur elektrik mempunyai rintangan 97 ohm dan disambungkan kepada voltan sesalur U =220 V. Apakah arus yang mengalir melalui gegelung itu? Untuk gambar rajah sambungan, lihat rajah. 3.

nasi. 3.

I = U / r = 220/97 = 2.27 A

Rintangan gegelung 97 ohm diberikan dengan mengambil kira pemanasan. Rintangan sejuk kurang.

4. Voltmeter disambungkan kepada litar mengikut rajah dalam rajah. 4, menunjukkan voltan U =abad ke-20 Apakah arus yang mengalir melalui voltmeter jika ia rintangan dalaman rc = 1000 ohm?

nasi. 4.

Iv = U / rh = 20/1000 = 0.02 A = 20 mA

5. Mentol lampu (4.5 V, 0.3 A) disambung secara bersiri dengan rheostat r= 10 Ohm dan voltan bateri U =4 V. Apakah arus yang akan mengalir melalui mentol jika motor rheostat berada pada kedudukan 1, 2 dan 3 masing-masing (Rajah 5 menunjukkan litar pensuisan)?

nasi. 5.

Kami mengira rintangan mentol mengikut datanya: rl = 4.5 / 3 = 15 ohm

Apabila peluncur berada di kedudukan 1, seluruh reostat dihidupkan, iaitu rintangan litar meningkat sebanyak 10 ohm.

Arusnya ialah I1 = U / (rl + r) = 0.16 A = 4/25 = 0.16 A.

Dalam kedudukan 2, arus mengalir melalui separuh daripada reostat, i.e. r = 5 ohm. I2 = 4/15 = 0.266.

Dalam kedudukan 3, reostat adalah litar pintas (dialih keluar). Tok akan menjadi yang terbesar, kerana ia hanya melalui gegelung mentol: Azh = 4/15 = 0.266 A.

6.Haba yang dijana melalui laluan arus elektrik melalui pengubah akan digunakan untuk memanaskan paip besi beku diameter dalam 500 mm dan ketebalan dinding 4 mm. Voltan sekunder 3 V dikenakan pada titik 1 dan 2, jarak 10 m. Apakah arus yang mengalir melalui paip besi (Rajah 6)?

nasi. 6.

Mula-mula kita mengira rintangan paip r, yang mana kita perlu mengira keratan rentas paip, iaitu, kawasan cincin:

Rintangan elektrik tiub besi r = ρl / S = 0.13 x (10/679) = 0.001915 Ohm.

Arus yang mengalir melalui paip ialah: I = U / r = 3 / 0.001915 = 1566 A.

Lihat juga mengenai topik ini: Mengira Rintangan Hukum Ohm