Otpornici: što su, vrste i vježbe

Otpornici su uređaji koji se koriste za kontrolu prolaska kroz električna struja u električni krugovi kroz efekt džula, koji pretvara struja u Termalna energija.

Većina otpornika izrađena je od visokokvalitetnih materijala. električni otpor, a ti su poznati kao dielektrika. Oni s konstantnim električnim otporom poznati su kao omski otpornici.

Vidi više: Rezonancija: shvatite kako se šalica može razbiti na zvuk vriska

Što su otpornici?

Oni su elektroničke komponente koje odoljeti na prolazu iz lanacelektrični. Kada umetnemo otpor u električni krug, a smanjenje intenziteta električne struještoviše, njegova prisutnost duž žice podrazumijeva smanjenje ili pad od električni potencijal.

Neki otpornici mogu zadržati svoj otpornostelektričnikonstantno, čak i u širokom rasponu električnih napona, poznati su kao omski otpornici.

Otpornici pretvaraju električnu energiju u toplinsku, u obliku topline.

1. zakon Ohma

Prema 1. Ohmov zakon, a razlog između potencijalelektrični i lanacelektrični koji nastaje u omskom otporu je

ikadkonstantno. U omskim otpornicima električna struja je izravno proporcionalna primijenjenom električnom naponu, i obrnuto proporcionalno električnom otporu, kao što je prikazano na ovoj slici, što donosi formulu 1. zakona iz Ohma:

R - električni otpor (Ω)

U - razlika električnog potencijala (V)

ja - električna struja (A)

Vas otpornicistvaran nisu omska za bilo koja mjerenja napona ili struje, međutim imaju konstantan električni otpor za širok raspon tih mjerenja, kao što je prikazano na grafikonu:

U režimu srednjih električnih napona i struja, gornji otpor je omski.

2. zakon Ohma

Sposobnost otpornika da kontroliraju protok električne struje povezana je s njihovom otpornost. To, pak, ovisi o geometrijskim čimbenicima, poput duljina i područjekriž otpornika, a također i karakteristične količine svakog materijala poznatog kao otpornost.

Drugim riječima, modul otpora omskog otpora ne ovisi o električnom potencijalu primijenjenom na njegove stezaljke, već o njegovom obliku i materijalu koji se koristi u njegovoj izradi. Bolje razumite temu pristupajući našem tekstu: 2. zakon Ohma.

Otpor ovisi o površini, duljini i otpornosti.

Formula za koju se koristimo izračunati električni otpor, u funkciji geometrijskih parametara, kao što su površina poprečnog presjeka i duljina otpora, poznatiji kao 2. zakon ohma, je ovo:

R - otpor (Ω)

ρ - otpornost (Ω.m)

L - duljina (m)

THE - površina presjeka (m²)

Otpornost

Otpornost (ρ) je fizička veličina koja ovisi o mikroskopskim čimbenicima i povezan je sa svakom vrstom materijala. Otpornost materijala dirigenti, poput srebra ili bakra, vrlo je nizak jer pružaju mali otpor prolasku električne struje. Ostali materijali, poput gume, stakla i plastike, imaju vrlo visoke mjere otpora.

Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)

Vrste otpornika

Mogu se razlikovati prema materijalu od kojeg su proizvedeni, osim toga postoje otpornici koji mijenjaju otpor kada su izloženi različitim vanjskim agensima.

Neki od njih osjetljivi su na temperaturne promjene i poznati kao termorezistori. Pored njih, postoje i oni koji odgovaraju na promjene u osvijetljenosti, poznati kao fotorezistori. Postoje i otpornici koji mijenjaju otpor kad su podvrgnuti magnetskim poljima, oni su magnetorezistori.

Oznaka boja otpornika

Ovaj kod se koristi za vizualno predstavljaju električni otpor otpornika, kao što je prikazano na slici:

K – 10³

M – 10⁶

Prema kodu boje, dvaprvistaze naznačiti dvaznamenkeinicijali otpora, dok je trećidomet označava višestruko (1, 10, 1000) da bismo trebali pomnožiti s prve dvije znamenke. THE posljednjidomet označava čistoća ili stupanj tolerancija, u postocima, da mjerenje otpora može odstupati od teoretske vrijednosti dodijeljene tom otporu.

čitatitakođer:Kolika je brzina električne struje?

Udruženje otpornika

Riječ je o načinima kako se mogu zajedno povezati otpornici unutar električnog kruga. Postoje tri vrste udruživanja: serijsko udruživanje, paralelno pridruživanje i mješovita udruga, koji sadrži otpornike povezane serijski i paralelno.

serijska asocijacija

U njemu su spojeni otpornici sekvencijalno. U ovoj konfiguraciji, lanacelektrični pati a smanjenje njegovog intenzitetameđutim, električna struja koja prolazi kroz svaki od otpora jednaka je. Ispod prikazujemo formulu koja se koristi za izračunavanje ekvivalentnog otpora asocijacije niza:

paralelno udruživanje

Kad su paralelno spojeni, otpornici su podvrgnuti istom električnom potencijalu. Nadalje, električna struja koja prolazi kroz svaku od njih varira ovisno o njihovom otporu. U ovoj vrsti udruživanja, otpornostekvivalent, izračunato prema sljedećoj formuli, uvijek će biti manji od najmanjeg otpora.

čitatitakođer: Što je dielektrična čvrstoća i kakav je njezin odnos s zrakama?

Kada su paralelno povezana samo dva otpora, moći će se izračunati ekvivalentni otpor pomoću ove formule:

Ako želite dublje ući u odnos otpornika, pročitajte naš tekst: Udruge otpornika.

Vježbe otpornika

Pitanje 1) (UFPA) U rijeci Amazoniji, neiskusni ribar pokušava uhvatiti poraquea držeći jednom rukom glavu za ribu, a drugom rupom za rep. Zašto je električna riba sposobna stvoriti između glave i repa potencijalnu razliku do 1500 V. Za ovu potencijalnu razliku, električni otpor ljudskog tijela, izmjeren između dviju ruku, iznosi približno 1000 Ω. Općenito, 500 mA istosmjerne struje koja prolazi kroz prsa osobe dovoljna je da uzrokuje ventrikularnu fibrilaciju i smrt zbog kardiorespiratornog zastoja. Koristeći spomenute vrijednosti, izračunavamo da je struja koja prolazi kroz prsa ribara, u odnosu na struju dovoljnu da izazove fibrilaciju ventrikula,:

a) jedna trećina

b) pola

c) jednak

d) dvostruko

e) trostruka

Predložak: Slovo e

Rješenje:

Na temelju Ohmovog prvog zakona izračunati ćemo električnu struju, imajte na umu:

Tako otkrivamo da električna struja ima intenzitet od 1500 mA, što je tri puta veće od struje od 500 mA, pa je ispravna alternativa slovo e.

Pitanje 2) (Enem PPL) Električni udar senzacija je uzrokovana prolaskom električne struje kroz tijelo. Posljedice šoka kreću se od jednostavnog straha do smrti. Cirkulacija električnih naboja ovisi o otpornosti materijala. Za ljudsko tijelo taj otpor se kreće od 1000 Ω kad je koža mokra do 100 000 Ω kad je koža suha. Bosonoga osoba, pereći svoju kuću vodom, smočila se nogama i slučajno nagazila na golu žicu, pretrpivši električno pražnjenje pod naponom od 120 V.

Koji je maksimalni intenzitet električne struje koja je prošla tijelom osobe?

a) 1,2 mA

b) 120 mA

c) 8,3 mA

d) 833 A.

e) 120 kA

Predložak: Slovo B

Rješenje:

Da bismo riješili vježbu, poslužit ćemo se prvim Ohmovim zakonom, kao što smo to učinili u prethodnoj vježbi, kako bismo pronašli intenzitet električne struje:

U izračunu smo napravili podjelu između električnog napona i električnog otpora, na kraju smo prepisali dobivenu vrijednost prema pravilima znanstveni zapis a također prema prefiksi od SI. Čineći to otkrivamo da je ispravna alternativa slovo b.

Pitanje 3) (EEar) Znajući da je potencijalna razlika između oblaka i Zemlje, da bi se dogodio udar groma, oko 3.10⁸ V i da je električna struja proizvedena u ovom slučaju približno 1,10⁵ A, koliki je prosječni otpor zraka, u ohima (Ω)?

a) 1.000

b) 2000

c) 3.000

d) 4.000

Predložak: Slovo C

Razlučivost:

Pomoću formule prvog Ohmovog zakona moguće je dobiti vrijednost električnog otpora dijeljenjem napona s električnom strujom:

Izračun pokazuje da je ispravna alternativa slovo c.

Napisao Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike