Virran laskenta Ohmin lain mukaan

Sähköjännite aiheuttaa virran ilmaantumisen. Virran esiintymiseen pelkkä jännitteen läsnäolo ei kuitenkaan riitä, vaan tarvitaan myös suljettu virtapiiri.

Aivan kuten veden ero (eli vedenpaine) mitataan kahden tason välillä, niin sähköjännite mitataan volttimittarilla kahden pisteen väliltä.

Jännitteen ja sähkömoottorivoiman yksikkö on 1 voltti (1 V). 1 V:n jännitteessä on Volta-elementti (kupari- ja sinkkilevyt laimeassa rikkihapossa). Normaalin Weston-kennon vakio ja tarkka jännite on 1,0183 V 20 °C:ssa.

Ohmin laki ilmaisee sähkövirran Az, jännitteen U ja vastuksen r välisen suhteen. Sähkövirta on suoraan verrannollinen jännitteeseen ja kääntäen verrannollinen vastukseen: I = U / r

Katso lisätietoja täältä: Ohmin laki

Esimerkkejä:

1. Taskulamppu on kytketty kuivaparistoon, jonka jännite on 2,5 V. Mikä virta kulkee polttimon läpi, jos sen vastus on 8,3 ohmia (kuva 1)?

Riisi. 1.

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

2.Hehkulamppu on kytketty 4,5 V akkuun, jonka kelan vastus on 15 ohmia. Mikä virta kulkee polttimon läpi (kuvassa 2 kytkentäpiiri)?

Riisi. 2.

Molemmissa tapauksissa lampun läpi kulkee sama virta, mutta toisessa tapauksessa energiaa kuluu enemmän (lamppu hehkuu kirkkaammin).

3. Sähköliesi lämmityspatterin vastus on 97 ohmia ja se on kytketty verkkojännitteeseen U = 220 V. Mikä virta kulkee käämin läpi? Kytkentäkaavio, katso kuva. 3.

Riisi. 3.

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

Kelan resistanssi 97 ohmia saadaan lämmitys huomioiden. Kylmäkestävyys on pienempi.

4. Volttimittari kytketty piiriin kuvan 1 kaavion mukaisesti. 4, näyttää jännitteen U = 1900-luku Mikä virta kulkee volttimittarin läpi, jos se sisäinen vastus rc = 1000 ohmia?

Riisi. 4.

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

5. Hehkulamppu (4,5 V, 0,3 A) on kytketty sarjaan reostaatin kanssa r= 10 ohm ja akun jännite U = 4 V. Mikä virta kulkee polttimon läpi, jos reostaattimoottori on asennoissa 1, 2 ja 3 vastaavasti (kuva 5 esittää kytkentäpiirin)?

Riisi. 5.

Laskemme polttimon resistanssin sen tietojen mukaan: rl = 4,5 / 3 = 15 ohmia

Kun liukusäädin on asennossa 1, koko reostaatti kytkeytyy päälle, eli piirin vastus kasvaa 10 ohmia.

Virta on I1 = U / (rl + r) = 0,16 A = 4/25 = 0,16 A.

Asennossa 2 virta kulkee puolen reostaatin läpi, ts. r = 5 ohmia. I2 = 4/15 = 0,266.

Asennossa 3 reostaatti on oikosuljettu (poistettu). Tok on suurin, koska se kulkee vain polttimon kelan läpi: Azh = 4/15 = 0,266 A.

6.Muuntajan läpi kulkevan sähkövirran syntyvä lämpö on tarkoitettu lämmittämään jäätynyttä rautaputkea, jonka sisähalkaisija on 500 mm ja seinämän paksuus 4 mm. 10 m etäisyydellä toisistaan ​​oleviin pisteisiin 1 ja 2 syötetään toisiojännite 3 V. Mikä virta kulkee rautaputken läpi (kuva 6)?

Riisi. 6.

Ensin lasketaan putken vastus r, jolle meidän on laskettava putken poikkileikkaus, eli renkaan pinta-ala:

Rautaputken sähkövastus r = ρl / S = 0,13 x (10/679) = 0,001915 Ohm.

Putken läpi kulkeva virta on: I = U / r = 3 / 0,001915 = 1566 A.

Katso myös tästä aiheesta: Ohmin lain resistanssin laskeminen