Az áramerősség kiszámítása Ohm törvénye szerint

Az elektromos feszültség áram megjelenését okozza. Az áram keletkezéséhez azonban csak a feszültség jelenléte nem elegendő, zárt áramkör is szükséges.

Ahogyan a vízkülönbséget (vagyis a víznyomást) két szint között mérik, úgy az elektromos feszültséget is voltmérővel mérik két pont között.

A feszültség és az elektromotoros erő mértékegysége 1 volt (1 V). Az 1 V-os feszültségnek van Volta eleme (réz- és cinklemezek híg kénsavban). Egy normál Weston cella állandó és pontos feszültsége 1,0183 V 20 °C-on.

Ohm törvénye az Az elektromos áram, az U feszültség és az r ellenállás közötti összefüggést fejezi ki. Az elektromos áram egyenesen arányos a feszültséggel és fordítottan arányos az ellenállással: I = U / r

További részletekért lásd itt: Ohm törvénye

Példák:

1. Zseblámpa izzót csatlakoztatunk egy 2,5 V feszültségű szárazelemhez. Milyen áram folyik át az izzón, ha az ellenállása 8,3 ohm (1. ábra)?

Rizs. 1.

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

2.Egy villanykörte csatlakozik egy 4,5 V-os akkumulátorhoz, amelynek tekercsének ellenállása 15 ohm. Milyen áram folyik át az izzón (a 2. ábra a kapcsoló áramkört mutatja)?

Rizs. 2.

Mindkét esetben ugyanaz az áram folyik át az izzón, de a második esetben több energiát fogyasztanak (az izzó erősebben világít).

3. Az elektromos főzőlap fűtőtekercse 97 ohm ellenállású, és az U =220 V hálózati feszültségre van kötve. Milyen áram folyik át a tekercsen? A bekötési rajzot lásd az ábrán. 3.

Rizs. 3.

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

A 97 ohmos tekercsellenállást a fűtés figyelembevételével adjuk meg. A hidegállóság kisebb.

4. Voltmérő csatlakoztatva az áramkörre az ábra szerinti diagramnak megfelelően. 4, az U feszültséget mutatja =20. század Milyen áram folyik át a voltmérőn, ha az belső ellenállás rc = 1000 ohm?

Rizs. 4.

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

5. Egy izzót (4,5 V, 0,3 A) sorba kapcsolunk egy r= 10 Ohm reosztáttal és U = 4 V akkumulátorfeszültséggel. Milyen áram folyik át az izzón, ha a reosztát motorja 1, 2 és 3 állásban van illetőleg (5. ábra mutatja a kapcsoló áramkört)?

Rizs. 5.

Az izzó ellenállását az adatai alapján számítjuk ki: rl = 4,5 / 3 = 15 ohm

Amikor a csúszka az 1-es helyzetben van, a teljes reosztát bekapcsol, vagyis az áramkör ellenállása 10 ohmmal nő.

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

A 2. állásban az áram a reosztát felén folyik át, azaz. r = 5 ohm. I2 = 4/15 = 0,266.

A 3. állásban a reosztát rövidre van zárva (eltávolítva) Tok lesz a legnagyobb, mivel csak az izzó tekercsén megy át: Azh = 4/15 = 0,266 A.

6.A transzformátoron áthaladó elektromos áram által termelt hőt egy 500 mm belső átmérőjű és 4 mm falvastagságú fagyott vascső fűtésére kell felhasználni. Az egymástól 10 m-re lévő 1. és 2. pontra 3 V szekunder feszültséget kapcsolunk Milyen áram folyik át a vascsövön (6. ábra)?

Rizs. 6.

Először kiszámítjuk az r csőellenállást, amelyhez ki kell számítanunk a cső keresztmetszetét, azaz a gyűrű területét:

A vascső elektromos ellenállása r = ρl / S = 0,13 x (10/679) = 0,001915 Ohm.

A csövön átfolyó áram: I = U / r = 3 / 0,001915 = 1566 A.

Lásd még ebben a témában: Az Ohm-törvény ellenállásának kiszámítása