Изчисляване на тока по закона на Ом

Електрическото напрежение причинява появата на ток. Въпреки това, за появата на ток, само наличието на напрежение не е достатъчно, а е необходима и затворена токова верига.

Както разликата на водата (т.е. водното налягане) се измерва между две нива, така и електрическото напрежение се измерва с волтметър между две точки.

Устройството за напрежение и електродвижеща сила е 1 волта (1 V). Напрежение от 1 V има елемент Волта (плочи от мед и цинк в разредена сярна киселина). Нормалната клетка на Weston има постоянно и точно напрежение от 1.0183 V при 20 ° C.

Законът на Ом изразява връзката между електрическия ток Аз, напрежение U и съпротивление r. Електрическият ток е правопропорционален на напрежението и обратно пропорционален на съпротивлението: I = U / r

Вижте тук за повече подробности: Законът на Ом

Примери:

1. Крушката на фенерчето е свързана към суха батерия с напрежение 2,5 V. Какъв ток преминава през крушката, ако нейното съпротивление е 8,3 ома (фиг. 1)?

Ориз. 1.

I = U / r = 4,5/15 = 0,3 А

2. Една крушка е свързана към батерия с напрежение 4,5 V, чиято бобина има съпротивление 15 ома. Какъв ток протича през крушката (фиг. 2 показва превключващата верига)?

Ориз. 2.

И в двата случая през крушката протича един и същ ток, но във втория случай се консумира повече енергия (крушката свети по -силно).

3. Нагревателната бобина на електрическата котлонна плоча има съпротивление 97 ома и е свързана към мрежовото напрежение U =220 V. Какъв ток протича през намотката? За схемата на свързване вижте фиг. 3.

Ориз. 3.

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

Съпротивлението на бобината от 97 ома се дава, като се вземе предвид нагряването. Студоустойчивостта е по -малка.

4. Волтметър, свързан към веригата съгласно схемата на фиг. 4, показва напрежението U =20-ти век Какъв ток преминава през волтметъра, ако той вътрешно съпротивление rв = 1000 Ом?

Ориз. 4.

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

5. Една крушка (4.5 V, 0.3 A) е включена в серия с реостат r= 10 Ома и напрежение на акумулатора U =4 V. Какъв ток ще тече през крушката, ако двигателят на реостата е съответно в позиции 1, 2 и 3 (фиг. 5 показва превключващата верига)?

Ориз. 5.

Ние изчисляваме съпротивлението на крушката според нейните данни: rl = 4,5 / 3 = 15 ома

Когато плъзгачът е в позиция 1, целият реостат се включва, тоест съпротивлението на веригата се увеличава с 10 ома.

Токът ще бъде равен I1 = U / (rl + 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 има късо съединение (отстранен).Tok ще бъде най -големият, тъй като преминава само през спиралата на крушката: Азh = 4/15 = 0,266 А.

6. Топлината, генерирана при преминаването на електрически ток от трансформатора, трябва да се използва за нагряване на замразена желязна тръба с вътрешен диаметър 500 mm и дебелина на стената 4 mm. Към точки 1 и 2, на 10 м една от друга, се прилага вторично напрежение от 3 V. Какъв ток протича през желязната тръба (фиг. 6)?

Ориз. 6.

Първо изчисляваме съпротивлението на тръбата r, за което трябва да изчислим напречното сечение на тръбата, тоест площта на пръстена:

Електрическото съпротивление на желязната тръба r = ρl / S = 0, 13 x (10/679) = 0,001915 Ом.

Токът, протичащ през тръбата, е:I = U / r = 3 / 0,001915 = 1566 А.

Вижте също по тази тема: Изчисляване на съпротивлението на закона на Ом