THE Ohmin ensimmäinen laki olettaa, että jos a virtapiiri koostuu vastuksesta, ilman lämpötilan vaihtelua, kytkemme sähköjännitteen, vastuksen ylittää sähkövirta. Sen kautta havaitsemme jännitteen, vastuksen ja sähkövirran suhteellisuussuhteen, ja jos lisäämme yhden näistä suureista arvoa, se vaikuttaa myös muihin.
Tietää enemmän: Mikä on sähkövirran nopeus?
Ohmin ensimmäisen lain yhteenveto
Ohmin ensimmäinen laki sanoo, että jos vastukseen kohdistetaan potentiaaliero vakiolämpötilassa, sähkövirta kulkee sen läpi.
Se osoittaa välisen suhteen Sähköinen jännitys, sähkövastus ja sähkövirta.
Sähkövastus on laite, joka ohjaa kuinka paljon virtaa virtaa sähköpiirin läpi.
Sähkövastukset voivat olla ohmisia tai ei-ohmisia, molemmilla resistanssilla, joka voidaan laskea Ohmin lait.
Kaikilla sähkövastuksilla on sähkövastuksen ominaisuus.
Ohmin ensimmäisen lain kaavan avulla huomaamme, että resistanssi on yhtä suuri kuin jännitteen ja sähkövirran välinen jako.
Ohmiselle vastukselle Ohmin ensimmäisen lain kuvaaja on suora.
Ei-ohmiselle vastukselle Ohmin ensimmäisen lain kuvaaja on käyrä.
Ensimmäinen ja toinen Ohmin laki mahdollistavat sähköisen vastuksen laskemisen, mutta liittyvät sen eri suureisiin.
Video Ohmin ensimmäisestä laista
Mitä Ohmin ensimmäinen laki sanoo?
Ohmin ensimmäinen laki kertoo meille, että kun sovelletaan kahta terminaalia a sähkövastus, à lämpötila vakio, potentiaaliero (sähköjännite), sen läpi kulkee sähkövirta, kuten voimme nähdä alla:
Lisäksi sen kaavan avulla ymmärrämme, että sähkövastus on verrannollinen sähköjännitteeseen (ddp tai sähköinen potentiaaliero), mutta kääntäen verrannollinen sähkövirtaan. Joten jos lisäämme jännitettä, myös vastus kasvaa. Kuitenkin, jos lisäämme virtaa, vastus pienenee.
\(R\propto U\ \)
\(R\propto\frac{1}{i}\)
Mitä ovat vastukset?
vastukset ovat sähkölaitteet, joiden tehtävänä on ohjata sähkövirran kulkua sähköpiirissä, muuntaa sähköenergian sähköjännitteestä Lämpöenergia tai lämpöä, joka tunnetaan nimellä joule-efekti.
Jos vastus noudattaa Ohmin ensimmäistä lakia, kutsumme sitä vastukseksi. ohminen vastus, mutta jos se ei noudata Ohmin ensimmäistä lakia, se saa nimikkeistön ei-ohminen vastus, riippumatta sen tyypistä. Molemmat vastukset lasketaan Ohmin lain kaavoilla. Useimpien laitteiden piirissä on ei-ohmiset vastukset, kuten laskimissa ja matkapuhelimissa.
Mikä on sähkövastus?
Sähkövastus on fyysinen ominaisuus, jonka sähkövastusten on sisällettävä sähkövirran siirto muuhun sähköpiiriin. Sitä symboloi neliö tai siksak piireissä:
Lue myös: Oikosulku – kun sähkövirta ei kohtaa minkäänlaista vastusta sähköpiirissä
Ohmin ensimmäisen lain kaava
Ohmin ensimmäistä lakia vastaava kaava on:
\(R=\frac{U}{i}\)
Se voidaan kirjoittaa uudelleen seuraavasti:
\(U=R\cdot i\)
u → potentiaaliero (ddp), mitattuna voltteina [V].
R → sähkövastus, mitattuna ohmeina [Ω].
i → sähkövirta, mitattuna ampeereina [A].
Esimerkki:
100 Ω vastuksen sähkövirta on \(20\ mA\) sen ylittämistä. Määritä potentiaaliero tämän vastuksen liittimien välillä.
Resoluutio:
Käytämme Ohmin ensimmäisen lain kaavaa löytääksemme ddp: n:
\(U=R\cdot i\)
\(U=100\cdot20\ m\)
O m sisään \(20\ mA\) tarkoittaa mikroa, mikä on sen arvoista \({10}^{-3}\), sitten:
\(U=100\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2000\cdot{10}^{-3}\)
muuttumassa osaksi tieteellinen merkintä, meillä on:
\(U=2\cdot{10}^3\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2\cdot{10}^{3-3}\)
\(U=2\cdot{10}^0\)
\(U=2\cdot1\)
\(U=2\V\)
Vastusliittimien välinen ddp on 2 volttia.
Ohmin ensimmäisen lain graafit
Ohmin ensimmäisen lain kaavio riippuu siitä, työskentelemmekö ohmisen vai ei-ohmisen vastuksen kanssa.
Ohmisen vastuksen grafiikka
Ohmisen vastuksen kaavio, joka noudattaa Ohmin ensimmäistä lakia, käyttäytyy suorana, kuten alla nähdään:
Kun työskentelemme kaavioiden kanssa, voimme laskea sähkövastuksen kahdella tavalla. Ensimmäinen on korvaamalla virta- ja jännitetiedot Ohmin ensimmäisen lain kaavalla. Toinen on kulman θ tangentin kautta kaavalla:
\(R=rusketus{\theta}\)
R → sähkövastus, mitattuna ohmeina [Ω].
θ → viivan kaltevuuskulma, mitattuna asteina [°].
Esimerkki:
Etsi kaavion avulla sähkövastuksen arvo.
Resoluutio:
Koska meille ei annettu tietoa sähkövirran ja jännitteen arvoista, löydämme resistanssin kulman tangentin kautta:
\(R=\tan{\theta}\)
\(R = tan45°\)
\(R=1\mathrm{\Omega}\)
Sähkövastus on siis 1 ohm.
Ei-ohmisen vastuksen kuvaaja
Ei-ohmisen vastuksen käyrä, joka ei noudata Ohmin ensimmäistä lakia, käyttäytyy käyrän tavoin, kuten alla olevasta kaaviosta nähdään:
Erot Ohmin ensimmäisen lain ja Ohmin toisen lain välillä
Vaikka ensimmäinen ja toinen Ohmin laki tuovat sähköisen resistanssin kaavan, niillä on eroja suhteessa sähkövastukseen liittyviin suureisiin.
Ohmin ensimmäinen laki: tuo sähkövastuksen suhteen sähköjännitteeseen ja sähkövirtaan.
Ohmin toinen laki: ilmoittaa, että sähkövastus vaihtelee sähköinen vastus ja johtimen mitat. Mitä suurempi sähkövastus, sitä suurempi vastus.
Tiedä myös: 10 olennaista fysiikan yhtälöä Enemille
Ratkaistiin harjoituksia Ohmin ensimmäisestä laista
Kysymys 1
(Vunesp) Taskulamppussa käytettävän hehkulampun nimellisarvot ovat: 6,0 V; 20 mA. Tämä tarkoittaa, että hehkulangan sähkövastus on:
A) 150 Ω aina, lampun ollessa päällä tai pois päältä.
B) 300 Ω aina, lampun ollessa päällä tai pois päältä.
C) 300 Ω lampun ollessa päällä ja sen arvo on paljon suurempi sammutettuna.
D) 300 Ω lampun ollessa päällä ja sen arvo on paljon pienempi sammutettuna.
E) 600 Ω lampun ollessa päällä ja sen arvo on paljon suurempi sammutettuna.
Resoluutio:
Vaihtoehto D
Ohmin ensimmäistä lakia käyttämällä:
\(U=R\cdot i\)
\(6=R\cdot20\ m\)
O m sisään \(20\ mA\) tarkoittaa mikroa, mikä on sen arvoista \({10}^{-3}\), sitten:
\(6=R\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(R=\frac{6}{20\cdot{10}^{-3}}\)
\(R=\frac{0.3}{{10}^{-3}}\)
\(R=0,3\cdot{10}^3\)
\(R=3\cdot{10}^{-1}\cdot{10}^3\)
\(R=3\cdot{10}^{-1+3}\)
\(R=3\cdot{10}^2\)
\(R=300\ \mathrm{\Omega}\)
Vastus vaihtelee lämpötilan mukaan, joten hehkulangan lämpötila on alhaisempi polttimon ollessa pois päältä, myös vastus on pienempi.
kysymys 2
(Uneb-BA) Kun ohminen vastus altistetaan 40 V: n ddp: lle, sen läpi kulkee 20 A sähkövirta. Kun sen läpi kulkeva virta on 4 A, ddp voltteina sen liittimissä on:
a) 8
B) 12
C) 16
D) 20
E) 30
Resoluutio:
Vaihtoehto A
Laskemme vastuksen arvon, kun se johdetaan 20 A virran läpi ja altistetaan 40 V: n ddp: lle käyttämällä Ohmin ensimmäisen lain kaavaa:
\(U=R\cdot i\)
\(40=R\cdot20\)
\(\frac{40}{\ 20}=R\)
\(2\mathrm{\Omega}=R\)
Käytämme samaa kaavaa löytääksemme ddp: n liittimien yli, kun vastus johdetaan 4 A virran läpi.
\(U=R\cdot i\)
\(U=2\cdot4\)
\(U=8\V\)
Kirjailija: Pâmella Raphaella Melo
Fysiikan opettaja
Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-de-ohm.htm