Obliczanie rezystancji zgodnie z prawem Ohma

Pokazano przykłady rozwiązywania prostych problemów elektrycznych. Prawie każde obliczenie jest zilustrowane schematem obwodu, szkicem odpowiedniego sprzętu. Za pomocą artykułów z tej nowej sekcji witryny możesz łatwo rozwiązywać praktyczne problemy od podstaw elektrotechniki, nawet bez specjalnego wykształcenia w zakresie elektrotechniki.

Praktyczne wyliczenia przedstawione w artykule pokazują, jak głęboko elektrotechnika wniknęła w nasze życie i jakie nieocenione i niezastąpione usługi świadczy nam energia elektryczna. Elektrotechnika otacza nas wszędzie i stykamy się z nią na co dzień.

W tym artykule omówiono obliczenia prostych obwodów prądu stałego, a mianowicie obliczenia rezystancji Ohma... Prawo Ohma wyraża zależność między prądem elektrycznym I, napięciem U i rezystancją r: I = U / r Aby uzyskać więcej informacji na temat prawa Ohma dla odcinka obwód, zob Tutaj.

Przykłady. 1. Amperomierz jest połączony szeregowo z lampą. Napięcie lampy wynosi 220 V, jej moc nie jest znana. Amperomierz wskazuje prąd Az = 276 mA.Jaka jest rezystancja żarnika lampy (schemat połączeń pokazano na ryc. 1)?

Obliczmy opór zgodnie z prawem Ohma:

Moc żarówki P = UI = 220 x 0,276 = 60 watów

2. Przez cewkę kotła przepływa prąd Az = 0,5 A przy napięciu U = 220 V. Jaki jest opór cewki?

Zapłata:

Ryż. 1. Szkic i schemat dla przykładu 2.

3. Elektryczna poduszka grzewcza o mocy 60 W i napięciu 220 V ma trzy stopnie grzania. Przy maksymalnym nagrzaniu przez poduszkę przepływa prąd o maksymalnym natężeniu 0,273 A. Jaki jest opór poduszki grzewczej w tym przypadku?

Z trzech stopni oporu obliczany jest tutaj najmniejszy.

4. Element grzejny pieca elektrycznego jest podłączony do sieci 220 V za pomocą amperomierza, który wskazuje prąd 2,47 A. Jaki jest opór elementu grzejnego (rys. 2)?

Ryż. 2. Szkic i diagram do obliczeń przykładu 4

5. Oblicz rezystancję r1 całego opornika, jeżeli przy włączaniu stopnia 1 przez obwód płynie prąd Az = 1,2 A, a na ostatnim stopniu 6 prąd I2 = 4,2 A przy napięciu generatora U = 110 V (ryc. 3). Jeżeli silnik reostatu znajduje się na etapie 7, prąd Az przepływa przez cały reostat i ładunek r2.

Ryż. 3. Schemat obliczeń z przykładu 5

Prąd jest najmniejszy, a rezystancja obwodu największa:

Kiedy silnik jest ustawiony na etapie 6, reostat jest odłączony od obwodu i prąd przepływa tylko przez ładunek.

Rezystancja reostatu jest równa różnicy między całkowitą rezystancją obwodu r a rezystancją odbiorników r2:

6. Jaka jest rezystancja obwodu prądowego, jeśli jest przerwany? na ryc. 4 pokazuje przerwę w jednym przewodzie żelaznego kabla.

Ryż. 4. Szkic i schemat dla przykładu 6

Żelazko o mocy 300 W i napięciu 220 V ma opór oporowy = 162 omów. Prąd przepływający przez żelazko w stanie roboczym

Obwód otwarty to opór, który zbliża się do nieskończenie dużej wartości, oznaczony znakiem ∞… W obwodzie występuje ogromny opór, a prąd wynosi zero:

Obwód można odłączyć od napięcia tylko w przypadku przerwy w obwodzie. (Ten sam wynik będzie, jeśli spirala pęknie.)

7. Jak wyraża się prawo Ohma w przypadku zwarcia?

Schemat na ryc. 5 przedstawia płytkę z rezystancją rpl podłączoną kablem do gniazda i okablowaniem bezpieczniki P. Podczas łączenia dwóch przewodów instalacji (z powodu złej izolacji) lub łączenia ich przez przedmiot K (nóż, śrubokręt), który praktycznie nie ma rezystancji, dochodzi do zwarcia, które generuje duży prąd przez złącze K, który w brak bezpieczników P może doprowadzić do niebezpiecznego nagrzania przewodów.

Ryż. 5. Szkic i schemat podłączenia płytek do puszki

Zwarcie może wystąpić w punktach 1 - 6 i wielu innych miejscach. W normalnych warunkach pracy prąd I = U / rpl nie może być większy niż dopuszczalny prąd dla tego okablowania. Przy większym prądzie (mniejsza rezystancja rpl) bezpieczniki przepalają się. W zwarciu prąd wzrasta do ogromnej wartości, gdy rezystancja r dąży do zera:

W praktyce jednak taki stan nie występuje, gdyż przepalone bezpieczniki przerywają obwód elektryczny.