Beregning av Ohms lovmotstand
Eksempler på løsning av enkle elektriske problemer vises. Nesten hver beregning er illustrert med et kretsskjema, en skisse av det aktuelle utstyret. Ved hjelp av artikler fra denne nye delen av nettstedet kan du enkelt løse praktiske problemer fra det grunnleggende innen elektroteknikk, selv uten å ha spesialutdanning innen elektroteknikk.
De praktiske beregningene som presenteres i artikkelen viser hvor dypt elektroteknikk har trengt inn i livene våre og hvilke uvurderlige og uerstattelige tjenester elektrisitet gir oss. Elektroteknikk omgir oss overalt, og vi møter det hver dag.
Denne artikkelen diskuterer beregninger av enkle likestrømskretser, nemlig beregninger av Ohms motstand... Ohms lov uttrykker forholdet mellom den elektriske strømmen I, spenning U og motstand r: I = U / r For mer informasjon om Ohms lov for en del av en krets, se her.
Eksempler. 1. Et amperemeter er koblet i serie med lampen. Spenningen til lampen er 220 V, kraften er ukjent. Amperemeteret viser strøm Az = 276 mA.Hva er motstanden til glødetråden til lampen (koblingsskjemaet er vist i fig. 1)?
La oss beregne motstanden i henhold til Ohms lov:
Pæreeffekt P = UI = 220 x 0,276=60 watt
2. Strømmen går gjennom spolen til kjelen Az = 0,5 A ved en spenning U = 220 V. Hva er motstanden til spolen?
Innbetaling:
Ris. 1. Skisse og diagram for eksempel 2.
3. En elektrisk varmepute med en effekt på 60 W og en spenning på 220 V har tre varmegrader. Ved maksimal oppvarming går en maksimal strøm på 0,273 A gjennom puten Hva er motstanden til varmeputen i dette tilfellet?
Av de tre motstandstrinnene beregnes det minste her.
4. Varmeelementet til en elektrisk ovn er koblet til et 220 V-nettverk gjennom et amperemeter som viser en strøm på 2,47 A. Hva er motstanden til varmeelementet (fig. 2)?
Ris. 2. Skisse og diagram for beregningen av eksempel 4
5. Beregn motstanden r1 for hele reostaten hvis, når du slår på trinn 1, strøm Az = 1,2 A flyter gjennom kretsen, og ved siste trinn 6 strøm I2 = 4,2 A ved generatorspenning U = 110 V (fig. 3). Hvis reostatmotoren er i trinn 7, flyter strømmen Az gjennom hele reostaten og nyttelasten r2.
Ris. 3. Beregningsskjema fra eksempel 5
Strømmen er den minste og kretsmotstanden er størst:
Når motoren er plassert i trinn 6, kobles reostaten fra kretsen og strøm flyter kun gjennom nyttelasten.
Motstanden til reostaten er lik forskjellen mellom den totale motstanden til kretsen r og motstanden til forbrukerne r2:
6. Hva er motstanden til strømkretsen hvis den brytes? I fig. 4 viser et brudd i en ledning av jernkabelen.
Ris. 4. Skisse og diagram for eksempel 6
Et strykejern med en effekt på 300 W og en spenning på 220 V har en motstandsspor = 162 ohm. Strømmen som går gjennom strykejernet i fungerende tilstand
En åpen krets er en motstand som nærmer seg en uendelig stor verdi, betegnet med tegnet ∞... Det er en enorm motstand i kretsen og strømmen er null:
Kretsen kan slås av bare i tilfelle av en åpen krets. (Samme resultat vil være hvis spiralen bryter.)
7. Hvordan uttrykkes Ohms lov i en kortslutning?
Diagrammet i fig. 5 viser et kort med motstand rpl koblet via kabel til stikkontakt og ledning med sikringer P. Når du kobler to ledninger av ledningene (på grunn av dårlig isolasjon) eller kobler dem gjennom en gjenstand K (kniv, skrutrekker) som praktisk talt ikke har noen motstand, oppstår det en kortslutning Dette genererer en stor strøm gjennom forbindelse K, som i fravær av P-sikringer, kan føre til farlig oppvarming av ledningene.
Ris. 5. Skisse og diagram av tilkobling av fliser til en stikkontakt
En kortslutning kan oppstå i punkt 1 - 6 og mange andre steder. I normal driftstilstand kan ikke strømmen I = U / rpl være mer enn den tillatte strømmen for denne ledningen. Med mer strøm (mindre motstand rpl) brenner sikringer. I en kortslutning øker strømmen til en enorm verdi når motstanden r har en tendens til null:
I praksis oppstår imidlertid ikke denne tilstanden, da sikringer som har gått avbryter den elektriske kretsen.