Weerstanden zijn apparaten die worden gebruikt om de doorgang van elektrische stroom in Elektrische circuits door het joule-effect, die converteert elektriciteit in Thermische energie.
De meeste weerstanden zijn gemaakt van hoogwaardige materialen. elektrische weerstand, en deze staan bekend als diëlektrica. Die met een constante elektrische weerstand staan bekend als ohmse weerstanden.
Bekijk meer: Resonantie: Begrijp hoe een kopje kan breken bij het geluid van een schreeuw
Wat zijn weerstanden?
Het zijn elektronische componenten die: zich verzetten bij het passeren van kettingelektrisch. Wanneer we een weerstand in een elektrisch circuit plaatsen, a afname van de intensiteit van de elektrische stroombovendien houdt zijn aanwezigheid langs een draad in: vermindering of daling van elektrisch potentieel.
Sommige weerstanden kunnen hun weerstandelektrischconstante, zelfs over een breed scala aan elektrische spanningen, staan ze bekend als: ohmse weerstanden.
1e wet van Ohm
Volgens de 1e De wet van Ohm, een reden tussen de potentieelelektrisch en de kettingelektrisch die zich vormt in een ohmse weerstand is ooitconstante. In ohmse weerstanden is de elektrische stroom recht evenredig met de aangelegde elektrische spanning, en omgekeerd evenredig met de elektrische weerstand, zoals weergegeven in deze afbeelding, wat de formule van de 1e wet oplevert: van Ohm:
R – elektrische weerstand (Ω)
u – elektrisch potentiaalverschil (V)
ik – elektrische stroom (A)
U weerstandenecht ze zijn niet ohms voor spannings- of stroommetingen, maar ze hebben een constante elektrische weerstand voor een groot aantal van deze metingen, zoals weergegeven in de grafiek:
2e wet van Ohm
Het vermogen van weerstanden om de stroom van elektrische stroom te regelen is gerelateerd aan hun weerstand. Het hangt op zijn beurt af van geometrische factoren, zoals de lengte en de Oppervlaktekruis van de weerstand, en ook van een karakteristieke hoeveelheid van elk materiaal dat bekend staat als weerstand.
Met andere woorden, de weerstandsmodulus van een ohmse weerstand hangt niet af van de elektrische potentiaal die op de klemmen wordt toegepast, maar van de vorm en het materiaal dat bij de vervaardiging ervan wordt gebruikt. Begrijp het onderwerp beter door onze tekst te openen: 2e wet van Ohm.
De formule die we gebruiken voor elektrische weerstand berekenen, als functie van geometrische parameters, zoals het dwarsdoorsnede-oppervlak en de lengte van de weerstand, bekend als de wet van de 2e ohm, is dit:
R – weerstand (Ω)
ρ - soortelijke weerstand (Ω.m)
L – lengte (m)
DE – dwarsdoorsnede (m²)
Weerstand
De soortelijke weerstand (ρ) is een fysieke grootheid die hangt af van microscopische factoren en is gerelateerd aan elk type materiaal. De soortelijke weerstand van materialen geleiders, zoals zilver of koper, is erg laag omdat ze weinig weerstand bieden tegen de doorgang van elektrische stroom. Andere materialen, zoals rubber, glas en plastic, hebben een zeer hoge weerstand.
Soorten weerstanden
Ze kunnen verschillen afhankelijk van het materiaal waarin ze zijn geproduceerd, daarnaast zijn er weerstanden die de weerstand veranderen wanneer ze worden blootgesteld aan verschillende externe middelen.
Sommigen van hen zijn gevoelig voor temperatuurschommelingen en staan bekend als: thermoweerstanden. Naast hen zijn er die reageren op variaties in helderheid, bekend als: fotoweerstanden. Er zijn ook weerstanden die van weerstand veranderen wanneer ze worden blootgesteld aan magnetische velden, dit zijn de magnetoweerstanden.
Kleurcode van weerstanden
Deze code wordt gebruikt voor: visueel representeren de elektrische weerstand van de weerstanden, zoals weergegeven in de afbeelding:
K – 10³
M – 106
Volgens de kleurcode, de tweeeerstesporen geef de aan tweecijfersinitialen van weerstand, terwijl de derdebereik geeft de aan meerdere (1, 10, 1000) dat we zouden moeten vermenigvuldigen met de eerste twee cijfers. DE laatstebereik geeft de aan puurheid of de graad van tolerantie, procent, dat de weerstandsmeting mag afwijken van de theoretische waarde die aan die weerstand is toegekend.
lezenook:Wat is de snelheid van de elektrische stroom?
Weerstandsvereniging
Het gaat om de manieren hoe weerstanden met elkaar kunnen worden verbonden binnen een elektrisch circuit. Er zijn drie soorten associatie: seriële associatie, parallelle associatie en gemengde vereniging, die weerstanden bevat die zowel in serie als parallel zijn geschakeld.
seriële associatie
Daarin zijn de weerstanden aangesloten achtereenvolgens. In deze configuratie is de kettingelektrisch lijdt aan vermindering van de intensiteit ervande elektrische stroom die door elk van de weerstanden loopt, is echter gelijk. Hieronder laten we de formule zien die wordt gebruikt om de equivalente weerstand van de serieassociatie te berekenen:
parallelle associatie
Wanneer parallel geschakeld, zijn de weerstanden: onderworpen aan hetzelfde elektrische potentiaal. Bovendien varieert de elektrische stroom die door elk van hen gaat, afhankelijk van hun weerstand. In dit type vereniging is de weerstandgelijkwaardig, berekend met de volgende formule, zal altijd kleiner zijn dan de kleinste weerstand.
lezenook: Wat is diëlektrische sterkte en wat is de relatie met stralen?
Als er slechts twee parallelle weerstanden zijn, is het mogelijk om de equivalente weerstand te berekenen met behulp van deze formule:
Als je dieper wilt ingaan op de relaties van weerstanden, lees dan onze tekst: Weerstandsverenigingen.
Weerstand oefeningen
Vraag 1) (UFPA) In de Amazone-rivier probeert een onervaren visser een poraque te vangen die met de ene hand de kop van de vis vasthoudt en met de andere de staart. Het waarom is een elektrische vis, die tussen kop en staart een potentiaalverschil tot 1500 V kan genereren. Voor dit potentiaalverschil is de elektrische weerstand van het menselijk lichaam, gemeten tussen de twee handen, ongeveer 1000 Ω. Over het algemeen is 500 mA gelijkstroom die door de borstkas van een persoon gaat, voldoende om ventrikelfibrilleren en overlijden door hartstilstand te veroorzaken. Met behulp van de genoemde waarden berekenen we dat de stroom die door de borst van de visser gaat, in verhouding tot de stroom die voldoende is om ventriculaire fibrillatie te veroorzaken, is:
a) een derde
b) de helft
c) gelijk
d) verdubbelen
e) de triple
Sjabloon: Letter e
Resolutie:
Op basis van de eerste wet van Ohm zullen we de elektrische stroom berekenen, let op:
We vinden dus dat de elektrische stroom een intensiteit heeft van 1500 mA, wat drie keer groter is dan de stroom van 500 mA, dus het juiste alternatief is de letter e.
Vraag 2) (Enem PPL) Een elektrische schok is een sensatie die wordt veroorzaakt door het passeren van elektrische stroom door het lichaam. De gevolgen van een schok variëren van een simpele schrik tot de dood. De circulatie van elektrische ladingen is afhankelijk van de weerstand van het materiaal. Voor het menselijk lichaam varieert deze weerstand van 1000 wanneer de huid nat is, tot 100.000 Ω wanneer de huid droog is. Een persoon op blote voeten, die zijn huis met water aan het wassen was, kreeg natte voeten en stapte per ongeluk op een blootliggende draad, waarbij hij een elektrische ontlading kreeg bij een spanning van 120 V.
Wat is de maximale intensiteit van elektrische stroom die door het lichaam van de persoon gaat?
a) 1,2 mA
b) 120 mA
c) 8,3 mA
d) 833 A
e) 120 kA
Sjabloon: Letter B
Resolutie:
Om de oefening op te lossen, zullen we de eerste wet van Ohm gebruiken, zoals we deden in de vorige oefening, om de intensiteit van de elektrische stroom te vinden:
In de berekening hebben we de scheiding gemaakt tussen de elektrische spanning en de elektrische weerstand, tot slot hebben we de verkregen waarde herschreven volgens de regels van wetenschappelijke notatie en ook volgens de voorvoegsels van SI. Door dit te doen vinden we dat het juiste alternatief de letter b is.
Vraag 3) (EEar) Wetende dat het potentiaalverschil tussen een wolk en de aarde, voor een blikseminslag, ongeveer 3,10. is8 V en dat de elektrische stroom die in dit geval wordt geproduceerd ongeveer 1,10. is5 A, wat is de gemiddelde luchtweerstand, in ohm (Ω)?
a) 1.000
b) 2000
c) 3.000
d) 4.000
Sjabloon: Letter C
Resolutie:
Met behulp van de formule van de wet van de eerste Ohm is het mogelijk om de waarde van de elektrische weerstand te verkrijgen door de spanning te delen door de elektrische stroom:
De berekening geeft aan dat het juiste alternatief de letter c is.
Door Rafael Hellerbrock
Natuurkunde leraar
