DET Ohms første lov postulerer, at hvis i en elektrisk kredsløb sammensat af en modstand, uden temperaturvariation, forbinder vi en elektrisk spænding, modstanden vil blive krydset af en elektrisk strøm. Gennem den opfatter vi proportionalitetsforholdet mellem spænding, modstand og elektrisk strøm, og hvis vi øger værdien af en af disse størrelser, vil de andre også blive påvirket.
Få mere at vide: Hvad er hastigheden af elektrisk strøm?
Emner i denne artikel
- 1 - Sammenfatning af Ohms første lov
- 2 - Videolektion om Ohms første lov
- 3 - Hvad siger Ohms første lov?
- 4 - Hvad er modstande?
- 5 - Hvad er elektrisk modstand?
- 6 - Ohms første lovformel
-
7 - Grafik af Ohms første lov
- Grafik af en ohmsk modstand
- Graf over en ikke-ohmsk modstand
- 8 - Forskelle mellem Ohms første lov og Ohms anden lov
- 9 - Løste øvelser på Ohms første lov
Resumé af Ohms første lov
Ohms første lov siger, at hvis en potentialforskel påføres en modstand ved konstant temperatur, vil en elektrisk strøm strømme gennem den.
Det viser forholdet mellem Elektrisk spænding, elektrisk modstand og elektrisk strøm.
Den elektriske modstand er et stykke udstyr, der styrer, hvor meget strøm der vil strømme gennem det elektriske kredsløb.
Elektriske modstande kan være ohmske eller ikke-ohmske, begge med modstand, der kan beregnes af Ohms love.
Alle elektriske modstande har egenskaben elektrisk modstand.
Ved at bruge Ohms første lovformel finder vi, at modstand er lig med fordelingen mellem spænding og elektrisk strøm.
For en ohmsk modstand er grafen for Ohms første lov en ret linje.
For en ikke-ohmsk modstand er grafen for Ohms første lov en kurve.
Den første og anden Ohms lov giver beregningen af elektrisk modstand, men relaterer den til forskellige størrelser.
Video om Ohms første lov
Hvad siger Ohms første lov?
Ohms første lov fortæller os, at når vi anvender de to terminaler af a elektrisk modstand, à temperatur konstant, en potentialforskel (elektrisk spænding), den vil blive gennemløbet af en elektrisk strøm, som vi kan se nedenfor:
Derudover indser vi gennem sin formel, at den elektriske modstand er proportional med den elektriske spænding (ddp eller elektrisk potentialforskel), men omvendt proportional med den elektriske strøm. Så hvis vi øger spændingen, vil modstanden også stige. Men hvis vi øger strømmen, vil modstanden falde.
\(R\propto U\ \)
\(R\propto\frac{1}{i}\)
Stop ikke nu... Der er mere efter annoncen ;)
Hvad er modstande?
modstande er elektriske enheder med den funktion at styre passagen af elektrisk strøm i et elektrisk kredsløb, konvertering af den elektriske energi fra den elektriske spænding til Termisk energi eller varme, som er kendt som joule effekt.
Hvis en modstand respekterer Ohms første lov, kalder vi den en modstand. ohmsk modstand, men hvis den ikke respekterer Ohms første lov, modtager den nomenklaturen på ikke-ohmsk modstand, uanset hvilken type det er. Begge modstande beregnes ved Ohms lovformler. De fleste enheder har ikke-ohmske modstande i deres kredsløb, som det er tilfældet med lommeregnere og mobiltelefoner.
Hvad er elektrisk modstand?
Elektrisk modstand er den fysiske egenskab, som elektriske modstande skal indeholde overførslen af elektrisk strøm til resten af det elektriske kredsløb. Det er symboliseret ved en firkant eller zigzag i kredsløbene:
Læs også: Kortslutning - når den elektriske strøm ikke støder på nogen form for modstand i det elektriske kredsløb
Ohms første lovformel
Formlen svarende til Ohms første lov er:
\(R=\frac{U}{i}\)
Det kan omskrives som:
\(U=R\cdot i\)
u → potentialforskel (ddp), målt i volt [V].
R → elektrisk modstand, målt i Ohm [Ω].
jeg → elektrisk strøm, målt i Ampere [A].
Eksempel:
En 100 Ω modstand har en elektrisk strøm på \(20\ mA\) krydser den. Bestem potentialforskellen over terminalerne på denne modstand.
Løsning:
Vi vil bruge Ohms første lovformel til at finde ddp:
\(U=R\cdot i\)
\(U=100\cdot20\ m\)
O m i \(20\ mA\) betyder mikro, som er værd \({10}^{-3}\), derefter:
\(U=100\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2000\cdot{10}^{-3}\)
forvandles til videnskabelig notation, vi har:
\(U=2\cdot{10}^3\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2\cdot{10}^{3-3}\)
\(U=2\cdot{10}^0\)
\(U=2\cdot1\)
\(U=2\V\)
ddp mellem modstandsterminalerne er 2 volt.
Ohms første lov grafer
Grafen for Ohms første lov afhænger af, om vi arbejder med en ohmsk modstand eller en ikke-ohmsk modstand.
Grafik af en ohmsk modstand
Grafen for en ohmsk modstand, den der adlyder Ohms første lov, opfører sig som en linje, som vi kan se nedenfor:
Når vi arbejder med grafer, kan vi beregne elektrisk modstand på to måder. Den første er ved at erstatte strøm- og spændingsdataene i Ohms første lovformel. Den anden er gennem tangenten af vinklen θ, med formlen:
\(R=tan{\theta}\)
R → elektrisk modstand, målt i Ohm [Ω].
θ → linjens hældningsvinkel, målt i grader [°].
Eksempel:
Brug grafen til at finde værdien af elektrisk modstand.
Løsning:
Da vi ikke fik oplysninger om værdierne af elektrisk strøm og spænding, vil vi finde modstanden gennem tangens af vinklen:
\(R=\tan{\theta}\)
\(R=tan45°\)
\(R=1\mathrm{\Omega}\)
Så den elektriske modstand er 1 Ohm.
Graf over en ikke-ohmsk modstand
Grafen for en ikke-ohmsk modstand, den der ikke adlyder Ohms første lov, opfører sig som en kurve, som vi kan se i grafen nedenfor:
Forskelle mellem Ohms første lov og Ohms anden lov
Selvom den første og anden Ohms lov bringer formlen for elektrisk modstand, har de forskelle i forhold til de størrelser, vi relaterer til elektrisk modstand.
Ohms første lov: bringer forholdet mellem elektrisk modstand med elektrisk spænding og elektrisk strøm.
Ohms anden lov: informerer om, at den elektriske modstand varierer alt efter elektrisk resistivitet og lederdimensioner. Jo større elektrisk resistivitet, jo større modstand.
Ved også: 10 essentielle fysikligninger for Enem
Løste øvelser om Ohms første lov
Spørgsmål 1
(Vunesp) De nominelle værdier af en glødelampe, brugt i en lommelygte, er: 6,0 V; 20 mA. Det betyder, at den elektriske modstand af din filament er:
A) 150 Ω, altid med lampen tændt eller slukket.
B) 300 Ω, altid med lampen tændt eller slukket.
C) 300 Ω med lampen tændt og har en meget højere værdi, når den er slukket.
D) 300 Ω med lampen tændt og har en meget lavere værdi, når den er slukket.
E) 600 Ω med lampen tændt og har en meget højere værdi, når den er slukket.
Løsning:
Alternativ D
Brug af Ohms første lov:
\(U=R\cdot i\)
\(6=R\cdot20\ m\)
O m i \(20\ mA\) betyder mikro, som er værd \({10}^{-3}\), derefter:
\(6=R\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(R=\frac{6}{20\cdot{10}^{-3}}\)
\(R=\frac{0,3}{{10}^{-3}}\)
\(R=0,3\cdot{10}^3\)
\(R=3\cdot{10}^{-1}\cdot{10}^3\)
\(R=3\cdot{10}^{-1+3}\)
\(R=3\cdot{10}^2\)
\(R=300\ \mathrm{\Omega}\)
Modstanden varierer med temperaturen, så da glødetrådens temperatur er lavere, når pæren er slukket, vil modstanden også være lavere.
spørgsmål 2
(Uneb-BA) En ohmsk modstand, når den udsættes for en dp på 40 V, krydses af en elektrisk strøm med en intensitet på 20 A. Når strømmen, der strømmer gennem den, er lig med 4 A, vil ddp, i volt, ved dens terminaler være:
a) 8
B) 12
C) 16
D) 20
E) 30
Løsning:
Alternativ A
Vi vil beregne værdien af modstanden, når den føres gennem en strøm på 20 A og udsættes for ddp på 40 V, ved hjælp af formlen for Ohms første lov:
\(U=R\cdot i\)
\(40=R\cdot20\)
\(\frac{40}{\ 20}=R\)
\(2\mathrm{\Omega}=R\)
Vi vil bruge den samme formel til at finde ddp på tværs af terminalerne, når en strøm på 4 A løber gennem modstanden.
\(U=R\cdot i\)
\(U=2\cdot4\)
\(U=8\V\)
Af Pâmella Raphaella Melo
Fysiklærer
