Motstånd: vad de är, typer och övningar

Motstånd är anordningar som används för att kontrollera passage av elektrisk ström i elektriska kretsar genom joule-effekt, som konverterar elektricitet i Värmeenergi.

De flesta motstånd är gjorda av högkvalitativa material. elektrisk resistans, och dessa är kända som dielektrikum. De med ett konstant elektriskt motstånd kallas ohmiska motstånd.

Se mer: Resonans: Förstå hur en kopp kan brytas av ljudet av ett skrik

Vad är motstånd?

De är elektroniska komponenter som stå emot vid passagen av kedjaelektrisk. När vi sätter in ett motstånd i en elektrisk krets, a minskad elektrisk strömintensitetdessutom innebär dess närvaro längs en tråd minskning eller fall av elektrisk potential.

Vissa motstånd kan behålla sina motståndelektriskkonstant, även över ett brett spektrum av elektriska spänningar, är de kända som ohmiska motstånd.

Motstånd omvandlar elektrisk energi till termisk energi, i form av värme.

1: a lagen om Ohm

Enligt 1: a Ohms lag, a anledning mellan potentialelektrisk och den kedjaelektrisk

som bildas i ett ohmiskt motstånd är någonsinkonstant. I ohmiska motstånd är den elektriska strömmen direkt proportionell mot den applicerade elektriska spänningen, och omvänt proportionellt mot det elektriska motståndet, som visas i denna figur, vilket ger formeln för den första lagen från Ohm:

R - elektriskt motstånd (Ω)

U - elektrisk potentialskillnad (V)

i - elektrisk ström (A)

Du motståndverklig de är inte ohmiska för några spännings- eller strömmätningar, men de har ett konstant elektriskt motstånd för ett brett spektrum av dessa mätningar, som visas i diagrammet:

I regimen för mellanliggande elektriska spänningar och strömmar är motståndet ovan ohmiskt.

2: a lag av Ohm

Motståndens förmåga att kontrollera strömmen av elektrisk ström är relaterad till deras motstånd. Det beror i sin tur på geometriska faktorer, såsom längd och den områdekorsa av motståndet, och även av en karakteristisk mängd av varje material känt som motstånd.

Med andra ord beror motståndsmodulen för ett ohmiskt motstånd inte på den elektriska potentialen som appliceras på dess anslutningar, utan på dess form och det material som används vid dess tillverkning. Förstå ämnet bättre genom att komma åt vår text: 2: a lag av Ohm.

Motstånd beror på område, längd och resistivitet.

Formeln vi använder för beräkna elektriskt motstånd, som en funktion av geometriska parametrar, såsom motståndets tvärsnittsarea och längd, känd som den andra ohmens lag, är detta:

R - motstånd (Ω)

ρ - resistivitet (Ω.m)

L - längd (m)

DE - tvärsnittsarea (m²)

Motstånd

Resistiviteten (ρ) är en fysisk storlek som beror på mikroskopiska faktorer och är relaterad till varje typ av material. Materialens resistivitet ledare, som silver eller koppar, är mycket lågt eftersom de ger lite motstånd mot genomströmning av elektrisk ström. Andra material, såsom gummi, glas och plast, har mycket höga resistivitetsmått.

Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)

Typer av motstånd

De kan vara olika beroende på materialet de producerade, dessutom finns det motstånd som ändrar motstånd när de utsätts för olika externa medel.

Några av dem är känsliga för temperaturvariationer och kallas termoresistorer. Förutom dem finns det de som svarar på variationer i ljusstyrka, känd som fotoresistorer. Det finns också motstånd som ändrar motstånd när de utsätts för magnetfält, det är de magnetoresistorer.

Färgkod för motstånd

Den här koden används för representerar visuellt motståndets elektriska motstånd, som visas i figuren:

K – 10³

M – 10⁶

Enligt färgkoden är tvåförstspår ange tvåsiffrorinitialer motstånd, medan tredjeräckvidd indikerar flera olika (1, 10, 1000) som vi borde multiplicera med de två första siffrorna. DE sistaräckvidd indikerar renhet eller graden av tolerans, i procent, att motståndsmätningen kan avvika från det teoretiska värdet som tilldelats det motståndet.

läsaockså:Vad är den elektriska strömens hastighet?

Motståndsförening

Det handlar om vägar hur motstånd kan anslutas till varandra inuti en elektrisk krets. Det finns tre typer av föreningar: serieförening, parallellförening och blandad förening, som innehåller motstånd anslutna både i serie och parallellt.

serieförening

I den är motstånden anslutna sekventiellt. I den här konfigurationen är kedjaelektrisk lider a minskning av dess intensitetemellertid är den elektriska strömmen som går genom vart och ett av motstånden lika. Nedan visar vi formeln som används för att beräkna motsvarande motstånd för serieföreningen:

parallell förening

När de är anslutna parallellt är motstånden utsätts för samma elektriska potential. Dessutom varierar den elektriska strömmen som passerar genom var och en beroende på deras motstånd. I denna typ av förening, motståndlikvärdig, beräknat med nästa formel, kommer alltid att vara mindre än det minsta motståndet.

läsaockså: Vad är dielektrisk styrka och hur är dess förhållande till strålar?

När det bara är två motstånd kopplade parallellt är det möjligt att beräkna motsvarande motstånd med denna formel:

Om du vill gå djupare in i motståndsförhållandena, läs vår text: Motståndsföreningar.

Motståndsövningar

Fråga 1) (UFPA) I Amazonfloden försöker en oerfaren fiskare fånga en poraque som håller fiskens huvud med ena handen och svansen med den andra. Varför är en elektrisk fisk som kan generera, mellan huvudet och svansen, en potentiell skillnad på upp till 1500 V. För denna potentiella skillnad är människokroppens elektriska motstånd, mätt mellan de två händerna, ungefär 1000 Ω. I allmänhet är 500 mA likström som passerar genom en persons bröst tillräckligt för att orsaka kammarfibrillering och dödsfall från hjärt-andningsstopp. Med hjälp av nämnda värden beräknar vi att strömmen som passerar genom fiskarens bröst, i förhållande till strömmen som är tillräcklig för att orsaka ventrikelflimmer, är:

a) en tredjedel

b) hälften

c) lika

d) dubbla

e) trippeln

Mall: Bokstaven e

Upplösning:

Baserat på Ohms första lag kommer vi att beräkna den elektriska strömmen, notera:

Så vi finner att den elektriska strömmen har en intensitet på 1500 mA, vilket är tre gånger större än strömmen på 500 mA, så det rätta alternativet är bokstaven e.

Fråga 2) (Enem PPL) Elektrisk chock är en känsla som orsakas av passage av elektrisk ström genom kroppen. Konsekvenserna av en chock sträcker sig från enkel skrämsel till dödsfall. Cirkulationen av elektriska laddningar beror på materialets motstånd. För människokroppen varierar detta motstånd från 1000 Ω när huden är våt, till 100 000 Ω när huden är torr. En barfota person tvättade sitt hus med vatten, fick fötterna blöta och trampade av misstag på en bar ledning och fick en elektrisk urladdning med en spänning på 120 V.

Vad är den maximala intensiteten av elektrisk ström som passerar genom personens kropp?

a) 1,2 mA

b) 120 mA

c) 8,3 mA

d) 833 A.

e) 120 kA

Mall: Bokstaven B

Upplösning:

För att lösa övningen kommer vi att använda Ohms första lag, som vi gjorde i föregående övning, för att hitta intensiteten i den elektriska strömmen:

I beräkningen gjorde vi uppdelningen mellan den elektriska spänningen och det elektriska motståndet, slutligen skrev vi om det värde som erhölls enligt reglerna för vetenskaplig notation och även enligt prefix av SI. Genom att göra detta finner vi att det rätta alternativet är bokstaven b.

Fråga 3) (EEar) Att veta att den potentiella skillnaden mellan ett moln och jorden, för att ett blixtnedslag ska inträffa, är runt 3.10⁸ V och att den elektriska strömmen som produceras i detta fall är ungefär 1,10⁵ A, vad är det genomsnittliga luftmotståndet, i ohm (Ω)?

a) 1000

b) 2000

c) 3000

d) 4000

Mall: Bokstaven C

Upplösning:

Med hjälp av formeln för den första Ohms lag är det möjligt att erhålla värdet på det elektriska motståndet genom att dela spänningen med den elektriska strömmen:

Beräkningen visar att det rätta alternativet är bokstaven c.

Av Rafael Hellerbrock
Fysiklärare