De eerste wet van Ohm: wat het zegt, formule, grafiek

DE De eerste wet van Ohm stelt dat als in a elektrisch circuit samengesteld uit een weerstand, zonder temperatuurvariatie, we verbinden een elektrische spanning, de weerstand zal worden gekruist door een elektrische stroom. Hierdoor nemen we de evenredigheidsrelatie tussen spanning, weerstand en elektrische stroom waar, en als we de waarde van een van deze grootheden verhogen, zullen de andere ook worden beïnvloed.

Meer weten: Wat is de snelheid van elektrische stroom?

Samenvatting van de eerste wet van Ohm

  • De eerste wet van Ohm stelt dat als een potentiaalverschil wordt aangelegd aan een weerstand bij constante temperatuur, er een elektrische stroom doorheen zal vloeien.

  • Het toont de relatie tussen Elektrische spanning, elektrische weerstand en elektrische stroom.

  • De elektrische weerstand is een apparaat dat bepaalt hoeveel stroom er door het elektrische circuit vloeit.

  • Elektrische weerstanden kunnen ohms of niet-ohms zijn, beide met weerstand die kan worden berekend door de De wetten van Ohm.

  • instagram story viewer
  • Alle elektrische weerstanden hebben de eigenschap elektrische weerstand.

  • Met behulp van de formule van de eerste wet van Ohm, vinden we dat weerstand gelijk is aan de verdeling tussen spanning en elektrische stroom.

  • Voor een ohmse weerstand is de grafiek van de eerste wet van Ohm een ​​rechte lijn.

  • Voor een niet-ohmse weerstand is de grafiek van de eerste wet van Ohm een ​​kromme.

  • De wetten van de eerste en tweede Ohm bieden de berekening van elektrische weerstand, maar relateren deze aan verschillende grootheden.

Video over de eerste wet van Ohm

Wat zegt de eerste wet van Ohm?

De eerste wet van Ohm vertelt ons dat wanneer we toepassen op de twee terminals van a elektrische weerstand:, à temperatuur- constant, een potentiaalverschil (elektrische spanning), het zal worden doorlopen door een elektrische stroom, zoals we hieronder kunnen zien:

 Illustratie van twee verschillende soorten elektrische circuits die door een elektrische stroom worden doorlopen.
Verschillende soorten elektrische circuits die door een elektrische stroom worden doorlopen.

Bovendien realiseren we ons door zijn formule dat de elektrische weerstand evenredig is met de elektrische spanning (ddp of elektrisch potentiaalverschil), maar omgekeerd evenredig met de elektrische stroom. Dus als we de spanning verhogen, zal de weerstand ook toenemen. Als we echter de stroom verhogen, neemt de weerstand af.

\(R\propto U\ \)

\(R\propto\frac{1}{i}\)

Wat zijn weerstanden?

weerstanden zijn elektrische apparaten met de functie om de doorgang van elektrische stroom in een elektrisch circuit te regelen;, het omzetten van de elektrische energie van de elektrische spanning in Thermische energie of warmte, die bekend staat als joule-effect.

Zeven verschillende modellen elektrische weerstand op een houten tafel.
Sommige modellen van elektrische weerstand.

Als een weerstand de eerste wet van Ohm respecteert, noemen we het een weerstand. ohmse weerstand, maar als het de eerste wet van Ohm niet respecteert, krijgt het de nomenclatuur van niet-ohmse weerstand, ongeacht welk type het is. Beide weerstanden worden berekend met formules van de wet van Ohm. De meeste apparaten hebben niet-ohmse weerstanden in hun circuit, zoals bij rekenmachines en mobiele telefoons.

Wat is elektrische weerstand?

Elektrische weerstand is de fysieke eigenschap dat elektrische weerstanden de overdracht van elektrische stroom naar de rest van het elektrische circuit moeten bevatten. Het wordt gesymboliseerd door een vierkant of zigzag in de circuits:

Vertegenwoordiging van elektrische weerstand in het circuit.
Vertegenwoordiging van elektrische weerstand in het circuit.

Lees ook: Kortsluiting - wanneer de elektrische stroom geen enkele vorm van weerstand ondervindt in het elektrische circuit

formule van de eerste wet van Ohm

De formule die overeenkomt met de eerste wet van Ohm is:

\(R=\frac{U}{i}\)

Het kan worden herschreven als:

\(U=R\cdot i\)

  • jij → potentiaalverschil (ddp), gemeten in Volt [V].

  • R → elektrische weerstand, gemeten in Ohm [Ω].

  • i → elektrische stroom, gemeten in Ampère [A].

Voorbeeld:

Een weerstand van 100 heeft een elektrische stroom van \(20\ mA\) het oversteken. Bepaal het potentiaalverschil over de klemmen van deze weerstand.

Oplossing:

We zullen de formule van de eerste wet van Ohm gebruiken om de ddp te vinden:

\(U=R\cdot i\)

\(U=100\cdot20\ m\)

O m in \(20\ mA\) betekent micro, wat de moeite waard is \({10}^{-3}\), dan:

\(U=100\cdot20\cdot{10}^{-3}\)

\(U=2000\cdot{10}^{-3}\)

transformeren in wetenschappelijke notatie, wij hebben:

\(U=2\cdot{10}^3\cdot{10}^{-3}\)

\(U=2\cdot{10}^{3-3}\)

\(U=2\cdot{10}^0\)

\(U=2\cdot1\)

\(U=2\V\)

De ddp tussen de weerstandsklemmen is 2 Volt.

Grafieken van de eerste wet van Ohm

De grafiek van de eerste wet van Ohm hangt ervan af of we met een ohmse weerstand of een niet-ohmse weerstand werken.

  • Afbeelding van een ohmse weerstand

De grafiek voor een ohmse weerstand, die voldoet aan de eerste wet van Ohm, gedraagt ​​zich als een rechte lijn, zoals we hieronder kunnen zien:

Grafiek van een ohmse weerstand.
Grafiek van een ohmse weerstand.

Als we met grafieken werken, kunnen we de elektrische weerstand op twee manieren berekenen. De eerste is door de stroom- en spanningsgegevens te vervangen door de formule van de eerste wet van Ohm. De tweede is door de raaklijn van de hoek θ, volgens de formule:

\(R=bruin{\theta}\)

  • R → elektrische weerstand, gemeten in Ohm [Ω].

  • θ → hellingshoek van de lijn, gemeten in graden [°].

Voorbeeld:

Zoek met behulp van de grafiek de waarde van de elektrische weerstand.

 Grafische weergave van een ohmse weerstand.

Oplossing:

Omdat we geen informatie hebben gekregen over de waarden van elektrische stroom en spanning, zullen we de weerstand vinden door de raaklijn van de hoek:

\(R=\tan{\theta}\)

\(R=tan45°\)

\(R=1\wiskunde{\Omega}\)

De elektrische weerstand is dus 1 Ohm.

  • Grafiek van een niet-ohmse weerstand

De grafiek voor een niet-ohmse weerstand, degene die niet voldoet aan de eerste wet van Ohm, gedraagt ​​zich als een curve, zoals we in de onderstaande grafiek kunnen zien:

Grafiek van een niet-ohmse weerstand.
Grafiek van een niet-ohmse weerstand.

Verschillen tussen de eerste wet van Ohm en de tweede wet van Ohm

Hoewel de wetten van de eerste en tweede Ohm de formule voor elektrische weerstand brengen, hebben ze verschillen met betrekking tot de hoeveelheden die we relateren aan elektrische weerstand.

  • De eerste wet van Ohm: brengt de relatie van elektrische weerstand met elektrische spanning en elektrische stroom.

  • De tweede wet van Ohm: informeert dat de elektrische weerstand varieert volgens de elektrische weerstand en geleiderafmetingen. Hoe groter de elektrische weerstand, hoe groter de weerstand.

Weet ook: 10 essentiële natuurkundige vergelijkingen voor Enem

Opgeloste oefeningen op de eerste wet van Ohm

vraag 1

(Vunesp) De nominale waarden van een gloeilamp, gebruikt in een zaklamp, zijn: 6,0 V; 20mA. Dit betekent dat de elektrische weerstand van je gloeidraad:

A) 150 Ω, altijd, met de lamp aan of uit.

B) 300 Ω, altijd, met de lamp aan of uit.

C) 300 met de lamp aan en heeft een veel hogere waarde wanneer deze uit is.

D) 300 met de lamp aan en heeft een veel lagere waarde wanneer deze uit is.

E) 600 Ω met de lamp aan en heeft een veel hogere waarde wanneer deze uit is.

Oplossing:

alternatief D

Met behulp van de eerste wet van Ohm:

\(U=R\cdot i\)

\(6=R\cdot20\ m\)

O m in \(20\ mA\) betekent micro, wat de moeite waard is \({10}^{-3}\), dan:

\(6=R\cdot20\cdot{10}^{-3}\)

\(R=\frac{6}{20\cdot{10}^{-3}}\)

\(R=\frac{0.3}{{10}^{-3}}\)

\(R=0.3\cdot{10}^3\)

\(R=3\cdot{10}^{-1}\cdot{10}^3\)

\(R=3\cdot{10}^{-1+3}\)

\(R=3\cdot{10}^2\)

\(R=300\ \mathrm{\Omega}\)

Weerstand varieert met de temperatuur, dus omdat de temperatuur van de gloeidraad lager is als de lamp uit is, zal de weerstand ook lager zijn.

vraag 2

(Uneb-BA) Een ohmse weerstand wordt, wanneer deze wordt blootgesteld aan een ddp van 40 V, gekruist door een elektrische stroom met een intensiteit van 20 A. Wanneer de stroom die er doorheen vloeit gelijk is aan 4 A, zal de ddp, in volt, aan de klemmen zijn:

a) 8

B) 12

C) 16

D) 20

E) 30

Oplossing:

alternatief A

We zullen de waarde van de weerstand berekenen wanneer deze door een stroom van 20 A wordt geleid en wordt onderworpen aan een ddp van 40 V, met behulp van de formule van de eerste wet van Ohm:

\(U=R\cdot i\)

\(40=R\cdot20\)

\(\frac{40}{\ 20}=R\)

\(2\mathrm{\Omega}=R\)

We zullen dezelfde formule gebruiken om de ddp over de klemmen te vinden wanneer de weerstand door een stroom van 4 A wordt geleid.

\(U=R\cdot i\)

\(U=2\cdot4\)

\(U=8\V\)

Door Pâmella Raphaella Melo
Natuurkunde leraar

Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-de-ohm.htm

Teachs.ru

Founding Fathers van de Verenigde Staten

Telkens wanneer we de geschiedenis bestuderen van naties die in de moderne tijd zijn geboren, heb...

read more
Verschillen tussen prokaryote en eukaryote cellen

Verschillen tussen prokaryote en eukaryote cellen

Volgens de kenmerken van de cel van een organisme is het mogelijk deze in te delen in: prokaryoot...

read more

Alphonsus Guimaraens. De mysticus Alphonsus Guimaraens

Afonso Henriques da Costa Guimarães werd geboren op 24 juli 1870 in Ouro Preto, Minas Gerais.Hij ...

read more
instagram viewer