THE Ohmi esimene seadus postuleerib, et kui a elektriahel koosneb takistist, ilma temperatuurimuutuseta, ühendame elektripinge, takistit läbib elektrivool. Selle kaudu tajume pinge, takistuse ja elektrivoolu proportsionaalsuse seost ning kui tõstame ühe nendest suurustest väärtust, siis mõjutavad ka teised.
Tea rohkem: Mis on elektrivoolu kiirus?
Ohmi esimese seaduse kokkuvõte
Ohmi esimene seadus ütleb, et kui konstantsel temperatuuril rakendatakse takistile potentsiaalide erinevust, siis läbib seda elektrivool.
See näitab omavahelist suhet Elektriline pinge, elektritakistus ja elektrivool.
Elektritakisti on seade, mis kontrollib, kui palju voolu läbi elektriahela voolab.
Elektritakistid võivad olla oomilised või mitteoomilised, mõlema takistusega, mida saab arvutada Ohmi seadused.
Kõikidel elektritakistitel on elektritakistuse omadus.
Kasutades Ohmi esimese seaduse valemit, leiame, et takistus on võrdne pinge ja elektrivoolu vahelise jaotusega.
Ohmilise takisti puhul on Ohmi esimese seaduse graafik sirgjoon.
Mitteoomilise takisti puhul on Ohmi esimese seaduse graafik kõver.
Esimene ja teine Ohmi seadus võimaldavad arvutada elektritakistuse, kuid seostavad selle erinevate suurustega.
Video Ohmi esimesest seadusest
Mida ütleb Ohmi esimene seadus?
Ohmi esimene seadus ütleb meile, et kui rakendame a kahe klemmi elektritakisti, à temperatuuri konstantne, potentsiaalide erinevus (elektripinge), läbib selle elektrivool, nagu näeme allpool:
Lisaks saame selle valemi kaudu aru, et elektritakistus on võrdeline elektripingega (ddp ehk elektripotentsiaalide erinevus), kuid pöördvõrdeline elektrivooluga. Nii et kui tõstame pinget, suureneb ka takistus. Kui aga voolu suurendame, siis takistus väheneb.
\(R\propto U\ \)
\(R\propto\frac{1}{i}\)
Mis on takistid?
takistid on elektriseadmed, mille ülesanne on kontrollida elektrivoolu läbimist elektriahelas, muutes elektrienergia elektripingest energiaks Soojusenergia või soojust, mis on tuntud kui džauli efekt.
Kui takisti järgib Ohmi esimest seadust, nimetame seda takistiks. oomiline takisti, kuid kui see ei austa Ohmi esimest seadust, saab ta nomenklatuuri mitteoomiline takisti, olenemata sellest, mis tüüpi see on. Mõlemad takistid arvutatakse Ohmi seaduse valemitega. Enamikul seadmetel on vooluringis mitteoomilised takistid, nagu kalkulaatorite ja mobiiltelefonide puhul.
Mis on elektritakistus?
Elektritakistus on füüsiline omadus, mida elektritakistid peavad sisaldama elektrivoolu ülekandmist ülejäänud elektriahelasse. Seda sümboliseerib vooluringides ruut või siksak:
Loe ka: Lühis – kui elektrivoolul ei esine elektriahelas mingit takistust
Ohmi esimese seaduse valem
Ohmi esimesele seadusele vastav valem on:
\(R=\frac{U}{i}\)
Selle saab ümber kirjutada järgmiselt:
\(U=R\cdot i\)
u → potentsiaalide erinevus (ddp), mõõdetuna voltides [V].
R → elektritakistus, mõõdetuna oomides [Ω].
i → elektrivool, mõõdetuna amprites [A].
Näide:
100 Ω takisti elektrivool on \(20\ mA\) selle ületamine. Määrake selle takisti klemmide potentsiaalide erinevus.
Resolutsioon:
Kasutame ddp leidmiseks Ohmi esimese seaduse valemit:
\(U=R\cdot i\)
\(U=100\cdot20\ m\)
O m sisse \(20\ mA\) tähendab mikro, mis on väärt \({10}^{-3}\), siis:
\(U=100\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2000\cdot{10}^{-3}\)
muundudes teaduslik märge, meil on:
\(U=2\cdot{10}^3\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2\cdot{10}^{3-3}\)
\(U=2\cdot{10}^0\)
\(U=2\cdot1\)
\(U=2\V\)
Takisti klemmide vaheline ddp on 2 volti.
Ohmi esimese seaduse graafikud
Ohmi esimese seaduse graafik sõltub sellest, kas töötame oomilise või mitteoomilise takistiga.
Ohmilise takisti graafika
Ohmi takisti graafik, mis järgib Ohmi esimest seadust, käitub sirgjoonena, nagu näeme allpool:
Graafikutega töötades saame elektritakistuse arvutada kahel viisil. Esimene on voolu ja pinge andmete asendamine Ohmi esimese seaduse valemiga. Teine on läbi nurga θ puutuja järgmise valemiga:
\(R=tan{\teeta}\)
R → elektritakistus, mõõdetuna oomides [Ω].
θ → joone kaldenurk, mõõdetuna kraadides [°].
Näide:
Leia graafiku abil elektritakistuse väärtus.
Resolutsioon:
Kuna meile ei antud teavet elektrivoolu ja pinge väärtuste kohta, leiame takistuse nurga puutuja kaudu:
\(R=\tan{\theta}\)
\(R=tan45°\)
\(R=1\mathrm{\Omega}\)
Seega on elektritakistus 1 oomi.
Mitteoomilise takisti graafik
Mitteoomilise takisti graafik, mis ei järgi Ohmi esimest seadust, käitub nagu kõver, nagu näeme alloleval graafikul:
Erinevused Ohmi esimese seaduse ja Ohmi teise seaduse vahel
Kuigi esimene ja teine Ohmi seadus toovad kaasa elektritakistuse valemi, on neil erinevusi seoses suurustega, mida me elektritakistusega seostame.
Ohmi esimene seadus: toob elektritakistuse seose elektripinge ja elektrivooluga.
Ohmi teine seadus: teatab, et elektritakistus varieerub vastavalt elektriline takistus ja juhi mõõtmed. Mida suurem on elektritakistus, seda suurem on takistus.
Tea ka: 10 olulist füüsikavõrrandit Enemi jaoks
Lahendas ülesandeid Ohmi esimese seaduse kohta
küsimus 1
(Vunesp) Taskulambis kasutatava hõõglambi nimiväärtused on: 6,0 V; 20 mA. See tähendab, et teie hõõgniidi elektritakistus on:
A) 150 Ω alati, kui lamp on sisse lülitatud või välja lülitatud.
B) 300 Ω alati, kui lamp on sisse lülitatud või välja lülitatud.
C) 300 Ω, kui lamp on sisse lülitatud ja selle väärtus on palju suurem, kui lamp on välja lülitatud.
D) 300 Ω, kui lamp on sisse lülitatud, ja selle väärtus on palju väiksem, kui lamp on välja lülitatud.
E) 600 Ω, kui lamp on sisse lülitatud ja selle väärtus on palju suurem, kui lamp on välja lülitatud.
Resolutsioon:
Alternatiiv D
Kasutades Ohmi esimest seadust:
\(U=R\cdot i\)
\(6=R\cdot20\m\)
O m sisse \(20\ mA\) tähendab mikro, mis on väärt \({10}^{-3}\), siis:
\(6=R\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(R=\frac{6}{20\cdot{10}^{-3}}\)
\(R=\frac{0.3}{{10}^{-3}}\)
\(R=0,3\cdot{10}^3\)
\(R=3\cdot{10}^{-1}\cdot{10}^3\)
\(R=3\cdot{10}^{-1+3}\)
\(R=3\cdot{10}^2\)
\(R=300\ \mathrm{\Omega}\)
Vastupidavus varieerub sõltuvalt temperatuurist, nii et kuna hõõgniidi temperatuur on madalam, kui pirn on välja lülitatud, on ka takistus väiksem.
küsimus 2
(Uneb-BA) Oomist takistit läbib 40 V ddp pingega elektrivool intensiivsusega 20 A. Kui seda läbiv vool on 4 A, on ddp voltides selle klemmides:
a) 8
B) 12
C) 16
D) 20
E) 30
Resolutsioon:
Alternatiiv A
Arvutame takisti väärtuse, kui see juhitakse läbi voolu 20 A ja allutatakse 40 V ddp-le, kasutades Ohmi esimese seaduse valemit:
\(U=R\cdot i\)
\(40=R\cdot20\)
\(\frac{40}{\ 20}=R\)
\(2\mathrm{\Omega}=R\)
Kasutame sama valemit ddp leidmiseks klemmide vahel, kui takisti juhitakse läbi voolu 4 A.
\(U=R\cdot i\)
\(U=2\cdot4\)
\(U=8\V\)
Autor: Pâmella Raphaella Melo
Füüsika õpetaja
Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-de-ohm.htm
