חישוב הזרם לפי חוק אוהם

מתח חשמלי גורם להופעת זרם. עם זאת, עבור התרחשות של זרם, רק נוכחות של מתח אינה מספיקה, יש צורך גם במעגל זרם סגור.

כמו שהפרש מים (כלומר לחץ מים) נמדד בין שתי רמות, כך מתח חשמלי נמדד עם מד מתח בין שתי נקודות.

יחידת המתח והכוח החשמלי היא 1 וולט (1 V). במתח של 1 V יש אלמנט Volta (לוחות של נחושת ואבץ בחומצה גופרתית מדוללת). לתא ווסטון רגיל יש מתח קבוע ומדויק של 1.0183 וולט ב-20 מעלות צלזיוס.

חוק אוהם מבטא את הקשר בין זרם חשמלי Az, מתח U והתנגדות r. זרם חשמלי עומד ביחס ישר למתח וביחס הפוך להתנגדות: I = U / r

ראה כאן לפרטים נוספים: חוק אוהם

דוגמאות:

1. נורת פנס מחוברת לסוללה יבשה במתח של 2.5 V. איזה זרם זורם דרך הנורה אם ההתנגדות שלה היא 8.3 אוהם (איור 1)?

אורז. 1.

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

2.נורה מחוברת למצבר 4.5 וולט שהסליל שלה בעל התנגדות של 15 אוהם. איזה זרם זורם דרך הנורה (איור 2 מציג את מעגל המיתוג)?

אורז. 2.

בשני המקרים, אותו זרם זורם דרך הנורה, אך במקרה השני, נצרך יותר אנרגיה (הנורה זוהרת יותר).

3. סליל החימום של כיריים חשמלי הוא בעל התנגדות של 97 אוהם והוא מחובר למתח הרשת U =220 V. איזה זרם זורם דרך הסליל? לתרשים החיבור, ראה איור. 3.

אורז. 3.

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

התנגדות הסליל של 97 אוהם ניתנת על ידי התחשבות בחימום. ההתנגדות לקור פחותה.

4. מד מתח מחובר למעגל לפי התרשים באיור. 4, מציג את המתח U = המאה ה-20 איזה זרם זורם דרך מד המתח אם הוא התנגדות פנימית rc = 1000 אוהם?

אורז. 4.

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

5. נורה (4.5 V, 0.3 A) מחוברת בסדרה עם rheostat r= 10 Ohm ומתח הסוללה U =4 V. איזה זרם יזרום דרך הנורה אם מנוע ה- rheostat נמצא במצבים 1, 2 ו-3 בהתאמה (איור 5 מציג את מעגל המיתוג)?

אורז. 5.

אנו מחשבים את ההתנגדות של הנורה לפי הנתונים שלה: rl = 4.5 / 3 = 15 אוהם

כאשר המחוון נמצא במצב 1, הריאוסטט כולו נדלק, כלומר, התנגדות המעגל עולה ב-10 אוהם.

הזרם יהיה I1 = U / (rl + r) = 0.16 A = 4/25 = 0.16 A.

בעמדה 2, הזרם זורם דרך מחצית מהריאוסטט, כלומר. r = 5 אוהם. I2 = 4/15 = 0.266.

במצב 3, הראוסטט מקוצר (הוסר) טוק יהיה הגדול ביותר, מכיוון שהוא עובר רק דרך סליל הנורה: Azh = 4/15 = 0.266 A.

6.החום הנוצר ממעבר זרם חשמלי דרך השנאי מיועד לחימום צינור ברזל קפוא בקוטר פנימי של 500 מ"מ ועובי דופן 4 מ"מ. מתח משני של 3 V מופעל על נקודות 1 ו-2, במרחק של 10 מ' זה מזה. איזה זרם זורם דרך צינור הברזל (איור 6)?

אורז. 6.

ראשית אנו מחשבים את התנגדות הצינור r, שעבורה אנו צריכים לחשב את חתך הצינור, כלומר את שטח הטבעת:

ההתנגדות החשמלית של צינור הברזל r = ρl / S = 0.13 x (10/679) = 0.001915 אוהם.

הזרם הזורם בצינור הוא: I = U / r = 3 / 0.001915 = 1566 A.

ראה גם בנושא זה: חישוב התנגדות חוק אוהם