Calculul curentului conform legii lui Ohm

Tensiunea electrică face apariția curentului. Cu toate acestea, pentru apariția curentului, doar prezența tensiunii nu este suficientă, este necesar și un circuit de curent închis.

Așa cum diferența de apă (adică presiunea apei) este măsurată între două niveluri, la fel și tensiunea electrică este măsurată cu un voltmetru între două puncte.

Unitatea de măsură a tensiunii și a forței electromotoare este 1 volt (1 V). O tensiune de 1 V are un element Volta (plăci de cupru și zinc în acid sulfuric diluat). O celulă Weston normală are o tensiune constantă și precisă de 1,0183 V la 20 °C.

Legea lui Ohm exprimă relația dintre curentul electric Az, tensiunea U și rezistența r. Curentul electric este direct proporțional cu tensiunea și invers proporțional cu rezistența: I = U / r

Vezi aici pentru mai multe detalii: Legea lui Ohm

Exemple:

1. Un bec de lanternă este conectat la o baterie uscată cu o tensiune de 2,5 V. Ce curent trece prin bec dacă rezistența acestuia este de 8,3 ohmi (Fig. 1)?

Orez. 1.

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

2.Un bec este conectat la o baterie de 4,5 V a cărei bobină are o rezistență de 15 ohmi. Ce curent trece prin bec (fig. 2 arată circuitul de comutare)?

Orez. 2.

În ambele cazuri, același curent trece prin bec, dar în al doilea caz se consumă mai multă energie (becul strălucește mai puternic).

3. Bobina de încălzire a unei plite electrice are o rezistență de 97 ohmi și este conectată la tensiunea de rețea U =220 V. Ce curent circulă prin bobină? Pentru schema de conectare, vezi fig. 3.

Orez. 3.

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

Rezistența bobinei de 97 ohmi este dată ținând cont de încălzire. Rezistența la frig este mai mică.

4. Voltmetru conectat la circuit conform diagramei din fig. 4, arată tensiunea U = secolul 20 Ce curent trece prin voltmetru dacă acesta rezistență internă rc = 1000 ohmi?

Orez. 4.

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

5. Un bec (4,5 V, 0,3 A) este conectat în serie cu un reostat r= 10 Ohm și tensiunea bateriei U = 4 V. Ce curent va trece prin bec dacă motorul reostat este în pozițiile 1, 2 și 3 respectiv (fig. 5 arată circuitul de comutare)?

Orez. 5.

Calculăm rezistența becului în funcție de datele acestuia: rl = 4,5 / 3 = 15 ohmi

Când glisorul este în poziția 1, întregul reostat pornește, adică rezistența circuitului crește cu 10 ohmi.

Curentul va fi I1 = U / (rl + r) = 0,16 A = 4/25 = 0,16 A.

În poziţia 2, curentul trece prin jumătate din reostat, adică. r = 5 ohmi. I2 = 4/15 = 0,266.

În poziția 3, reostatul este scurtcircuitat (scos).Tok va fi cel mai mare, deoarece trece doar prin bobina becului: Azh = 4/15 = 0,266 A.

6.Căldura generată de trecerea unui curent electric prin transformator urmează să fie utilizată pentru încălzirea unei țevi de fier înghețat cu diametrul interior de 500 mm și grosimea peretelui de 4 mm. O tensiune secundară de 3 V este aplicată în punctele 1 și 2, aflate la distanță de 10 m. Ce curent trece prin conducta de fier (fig. 6)?

Orez. 6.

Mai întâi calculăm rezistența țevii r, pentru care trebuie să calculăm secțiunea transversală a țevii, adică aria inelului:

Rezistența electrică a tubului de fier r = ρl / S = 0,13 x (10/679) = 0,001915 Ohm.

Curentul care circulă prin țeavă este: I = U / r = 3 / 0,001915 = 1566 A.

Vezi și pe acest subiect: Calcularea rezistenței legii lui Ohm