กฎของโอห์ม: นิยาม สูตร ตะลุมพุก แบบฝึกหัด

ที่ กฎของโอห์ม ช่วยให้เราสามารถคำนวณปริมาณทางกายภาพที่สำคัญ เช่น แรงดัน กระแส และความต้านทานไฟฟ้าขององค์ประกอบที่หลากหลายที่สุดที่มีอยู่ในวงจร อย่างไรก็ตาม กฎเหล่านี้สามารถใช้ได้เฉพาะกับความต้านทานโอห์มมิก นั่นคือ วัตถุที่มีความต้านทานมีโมดูลัสคงที่

→ กฎข้อที่ 1 ของโอห์ม

THE 1ªกฎหมายในโอม กำหนดว่า ความต่างศักย์ ระหว่างจุดสองจุดของหนึ่ง ตัวต้านทาน เป็นสัดส่วนกับ กระแสไฟฟ้า ซึ่งจัดตั้งขึ้นในนั้น นอกจากนี้ ตามกฎหมายนี้ อัตราส่วนของศักย์ไฟฟ้าต่อกระแสไฟฟ้าเท่ากับ เคยค่าคงที่ สำหรับ ตัวต้านทานโอห์มมิก

ยู – แรงดันไฟหรือศักย์ไฟฟ้า (V)

r – ความต้านทานไฟฟ้า

ผม - กระแสไฟฟ้า

ในกฎหมายดังรูปข้างบนนี้เราเรียกมันว่า ยู ศักย์ไฟฟ้าหรือศักย์ไฟฟ้า ขนาดนี้เป็นสเกลาร์และวัดเป็น โวลต์ ผลต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุดบนวงจร แสดงว่ามี a there ความต้านทานไฟฟ้าดังแสดงในรูป:

เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านองค์ประกอบต้านทาน R ศักย์ไฟฟ้าจะลดลง

ดูยัง: สมาคมตัวต้านทาน

ที่ ความแตกต่าง เกิดจาก การบริโภคให้พลังงาน ของอิเล็กตรอน เนื่องจากอนุภาคเหล่านี้ โอน ส่วนหนึ่งของคุณ พลังงาน สู่อะตอมของโครงผลึกเมื่อ นำ โดยวิธีการปัจจุบัน แนวต้าน เพื่อการขับขี่ของคุณ ปรากฏการณ์ที่อธิบายการกระจายพลังงานดังกล่าวเรียกว่า จูลเอฟเฟค.

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

รูปด้านล่างแสดงโพรไฟล์ของศักย์ไฟฟ้าก่อนและหลังกระแสไหลผ่านองค์ประกอบต้านทานของวงจรไฟฟ้า ให้สังเกตการตกของกำลังไฟฟ้า:

เมื่อกระแสไฟฟ้าถูกดำเนินการในร่างกายที่มีความต้านทานไฟฟ้า พลังงานบางส่วนจะกระจายไป

กระแสไฟฟ้า ผม วัดการไหลของประจุผ่านร่างกายในหน่วยแอมแปร์หรือใน C/s กระแสไฟฟ้าคือ โดยตรงสัดส่วน ต่อความต้านทานไฟฟ้าของวัตถุ: ยิ่งความต้านทานไฟฟ้าของวัตถุมีค่ามากเท่าใด กระแสไฟฟ้าก็จะยิ่งไหลผ่านได้น้อยลงเท่านั้น

→ กฎข้อที่ 2 ของโอห์ม

ความต้านทานไฟฟ้า R คือ a ทรัพย์สินของร่างกาย ซึ่งไหลผ่านด้วยกระแสไฟฟ้า คุณสมบัตินี้ขึ้นอยู่กับ ปัจจัยเรขาคณิต ชอบ ความยาว หรือ พื้นที่ข้าม ของร่างกายแต่ก็ขึ้นอยู่กับปริมาณที่เรียกว่า ความต้านทาน. ขนาดดังกล่าวเกี่ยวข้องเฉพาะกับวัสดุที่สร้างร่างกาย กฎหมายที่เกี่ยวข้องกับความต้านทานไฟฟ้ากับปริมาณเหล่านี้เรียกว่า กฎข้อที่สองของโอห์ม. กฎข้อที่สองของโอห์มแสดงในรูปด้านล่าง:

R – ความต้านทานไฟฟ้า (Ω)

ρ – ความต้านทาน (Ω.m)

หลี่ – ความยาว (ม.)

THE – พื้นที่หน้าตัด (ตร.ม.)

เราเรียกตัวต้านทานโอห์มมิกทุกตัวที่มีความต้านทานไฟฟ้าคงที่สำหรับช่วงแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด กราฟของแรงดันเทียบกับกระแสไฟฟ้าสำหรับตัวต้านทานโอห์มมิกเป็นแบบเส้นตรง ดังแสดงในรูปด้านล่าง:

ตัวต้านทานถือได้ว่าเป็นโอห์มมิกในช่วงที่ศักย์ไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงกับกระแสไฟฟ้า

จากส่วนตรงของกราฟ เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าศักย์ไฟฟ้าระหว่างขั้วของตัวต้านทานจะเกิดการแปรผันของศักย์ไฟฟ้าของมัน ซึ่งมีค่าเสมอ สัดส่วน ของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน ดังรูปด้านล่าง

จากการวิเคราะห์กราฟที่แสดงด้านบน เราจะเห็นว่าความต้านทานไฟฟ้าสามารถเข้าใจได้เป็น ความลาดชัน ของเส้นตรง ให้โดย แทนเจนต์ ของมุม θ อย่างที่เราทราบกันดีว่า แทนเจนต์ ถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนระหว่าง peccariesตรงข้าม และ ที่อยู่ติดกัน ดังนั้นจึงสามารถคำนวณได้ด้วยสูตร R = U/i ในกรณีที่ความต้านทานเป็นโอห์มมิก

ดูด้วย: 5 เรื่องน่ารู้เกี่ยวกับไฟฟ้า

→ การคำนวณกำลังไฟฟ้าตามกฎของโอห์ม

กฎของโอห์มสามารถกำหนด พลังงานไฟฟ้า ซึ่งกระจายโดยตัวต้านทาน การกระจายพลังงานดังกล่าวเกิดขึ้นเนื่องจากเอฟเฟกต์จูล ดังนั้นเมื่อเราคำนวณพลังงานที่กระจายไป เรากำลังกำหนดจำนวนพลังงานไฟฟ้าที่ตัวต้านทานสามารถแปลงเป็นความร้อนได้ แต่ละตัว ที่สอง

มีสูตรบางสูตรที่สามารถนำมาใช้ในการคำนวณกำลังไฟฟ้าได้ ลองดูสูตรเหล่านี้:

พี – กำลังไฟฟ้า (W)

และ – พลังงาน (J)

t – ช่วงเวลา

R – ความต้านทาน (Ω)

ผม – กระแสไฟฟ้า (A)

ยู – ศักย์ไฟฟ้า (V)

→ สูตรกฎของโอห์ม

ตรวจสอบสูตรของกฎของโอห์มที่ 1 และ 2:

กฎข้อที่ 1 ของโอห์ม:

กฎข้อที่ 2 ของโอห์ม:

ตะลุมพุก

มีเคล็ดลับที่สามารถอำนวยความสะดวกในการใช้กฎข้อที่ 1 ของโอห์มได้ เคล็ดลับนี้เรียกว่า เคล็ดลับสามเหลี่ยม ประกอบด้วยการกำหนดตัวแปรที่เราต้องการค้นหาในรูปสามเหลี่ยมที่แสดงด้านล่าง เพื่อให้เราเปิดเผยสูตรที่จะใช้ เช็คเอาท์:

ด้วยค้อนของสามเหลี่ยม คุณสามารถค้นหาสูตรที่จะใช้ได้ it

ตัวอย่างเช่น หากเราต้องการคำนวณศักย์ไฟฟ้า (U) ก็แค่ใส่ค่า U ในรูปด้านบน เราจะเห็นว่า U เท่ากับกระแสไฟฟ้า (i) คูณด้วยความต้านทาน (R) ในทำนองเดียวกัน ถ้าเราปิดกระแสไฟฟ้า (i) เราจะเห็นว่าสามารถคำนวณได้โดยการหาร U ด้วย R

อ่านด้วย: เคล็ดลับสูตรฟิสิกส์

แก้ไขแบบฝึกหัด

1) ตัวต้านทานโอห์มมิกที่มีความต้านทานเท่ากับ 10 Ω ข้ามด้วยกระแสไฟฟ้า 1.0 A กำหนดศักย์ไฟฟ้าตกที่กระแสไฟฟ้าผ่านเมื่อผ่านตัวต้านทานนี้และทำเครื่องหมายทางเลือกที่เกี่ยวข้อง:

ก) 5V

ข) 25 V

ค) 15V

ง) 20 V

จ) 10 V

ความละเอียด:

ในการคำนวณความต่างศักย์ที่กระแสตกเมื่อผ่านตัวต้านทาน เราสามารถใช้กฎของโอห์มได้ ดู:

แม่แบบ: ตัวอักษร E

2) เมื่อกระแสไฟฟ้า 1.5 mA ไหลผ่าน ความต่างศักย์ที่ขั้วของตัวต้านทานโอห์มมิกคือ 1.5 V ตรวจสอบทางเลือกอื่นที่ระบุโมดูลัสของความต้านทานไฟฟ้าของตัวต้านทานนี้:

ก) 1.10^-³ Ω

ข) 1.10³ Ω

ค) 1.5.10^-3 Ω

ง) 2.25.10³ Ω

จ) 1 Ω

ความละเอียด:

เราจะใช้กฎของโอห์มเพื่อแก้โจทย์ข้อนี้ ดังนั้น เราต้องตระหนักว่ากระแสไฟฟ้าที่ให้ไว้ในคำสั่งการฝึกมีการรายงานในหน่วยของ mA (มิลลิแอมแปร์) ซึ่งเป็นค่าย่อยของแอมแปร์ที่เท่ากับ 10^-3 A สังเกตกระบวนการคำนวณ:

คำติชม: จดหมาย ข.
By Me. ราฟาเอล เฮเลอร์บร็อก