กฎข้อที่หนึ่งของโอห์ม: อะไรเอ่ย สูตร กราฟ

เธ กฎข้อที่หนึ่งของโอห์ม สันนิษฐานว่าถ้าอยู่ใน a วงจรไฟฟ้า ประกอบด้วยตัวต้านทาน โดยไม่มีการแปรผันของอุณหภูมิ เราเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้า ตัวต้านทานจะถูกตัดด้วยกระแสไฟฟ้า เรารับรู้ความสัมพันธ์ตามสัดส่วนระหว่างแรงดัน ความต้านทาน และกระแสไฟฟ้า และหากเราเพิ่มมูลค่าของปริมาณเหล่านี้ ค่าอื่นๆ ก็จะได้รับผลกระทบไปด้วย

เรียนรู้เพิ่มเติม: ความเร็วของกระแสไฟฟ้าคืออะไร?

หัวข้อในบทความนี้

1 - สรุปกฎข้อที่หนึ่งของโอห์ม

2 - บทเรียนวิดีโอเกี่ยวกับกฎข้อที่หนึ่งของโอห์ม
3 - กฎข้อแรกของโอห์มพูดว่าอะไร?
4 - ตัวต้านทานคืออะไร?
5 - ความต้านทานไฟฟ้าคืออะไร?
6 - สูตรกฎข้อที่ 1 ของโอห์ม
7 - กราฟิกของกฎข้อที่หนึ่งของโอห์ม
8 - ความแตกต่างระหว่างกฎข้อที่หนึ่งของโอห์มและกฎข้อที่สองของโอห์ม
9 - แก้ไขแบบฝึกหัดกฎข้อที่หนึ่งของโอห์ม

สรุปกฎข้อที่หนึ่งของโอห์ม

กฎข้อที่หนึ่งของโอห์มระบุว่าถ้าความต่างศักย์ถูกนำไปใช้กับตัวต้านทานที่อุณหภูมิคงที่ กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านตัวต้านทานนั้น
แสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ระหว่าง แรงตึงไฟฟ้า, ความต้านทานไฟฟ้า และ กระแสไฟฟ้า.
ตัวต้านทานไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ชิ้นหนึ่งที่ควบคุมปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านวงจรไฟฟ้า

instagram story viewer

ตัวต้านทานไฟฟ้าอาจเป็นโอห์มมิกหรือไม่ใช่โอห์มมิกก็ได้ ทั้งสองแบบมีความต้านทานที่สามารถคำนวณได้โดย กฎของโอห์ม.
ตัวต้านทานไฟฟ้าทั้งหมดมีคุณสมบัติต้านทานไฟฟ้า
โดยใช้สูตรกฎข้อที่หนึ่งของโอห์ม เราพบว่าความต้านทานเท่ากับการหารระหว่างแรงดันและกระแสไฟฟ้า
สำหรับตัวต้านทานโอห์มมิก กราฟของกฎข้อที่หนึ่งของโอห์มจะเป็นเส้นตรง
สำหรับตัวต้านทานที่ไม่ใช่โอห์ม กราฟของกฎข้อที่หนึ่งของโอห์มจะเป็นเส้นโค้ง
กฎของโอห์มที่หนึ่งและที่สองให้การคำนวณความต้านทานไฟฟ้า แต่เกี่ยวข้องกับปริมาณที่ต่างกัน

วิดีโอเกี่ยวกับกฎข้อที่หนึ่งของโอห์ม

กฎข้อที่หนึ่งของโอห์มพูดว่าอย่างไร

กฎข้อที่หนึ่งของโอห์มบอกเราว่าเมื่อเรานำไปใช้กับขั้วทั้งสองของ a ตัวต้านทานไฟฟ้า, à อุณหภูมิ ค่าคงที่ ความต่างศักย์ไฟฟ้า (แรงดันไฟฟฉา) กระแสไฟจะเคลื่อนที่ตามที่เห็นด้านล่าง:

ภาพประกอบของวงจรไฟฟ้าสองประเภทที่เคลื่อนที่ด้วยกระแสไฟฟ้า — วงจรไฟฟ้าประเภทต่างๆ ที่เคลื่อนที่ด้วยกระแสไฟฟ้า

นอกจากนี้ จากสูตรของมัน เราตระหนักว่าความต้านทานไฟฟ้าเป็นสัดส่วนกับแรงดันไฟฟ้า (ddp หรือความต่างศักย์ไฟฟ้า) แต่เป็นสัดส่วนผกผันกับกระแสไฟฟ้า ดังนั้นหากเราเพิ่มแรงดันไฟ ความต้านทานก็จะเพิ่มขึ้นด้วย แต่ถ้าเราเพิ่มกระแส แนวต้านจะลดลง

\(R\propto U\ \)

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

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

ตัวต้านทานคืออะไร?

ตัวต้านทานคือ อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ทำหน้าที่ควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า, แปลงพลังงานไฟฟ้าจากแรงดันไฟฟ้าเป็น พลังงานความร้อน หรือ ความร้อนซึ่งเรียกว่า จูลเอฟเฟค.

ตัวต้านทานไฟฟ้าเจ็ดรุ่นที่แตกต่างกันบนโต๊ะไม้ — ตัวต้านทานไฟฟ้าบางรุ่น

หากตัวต้านทานเคารพกฎข้อที่หนึ่งของโอห์ม เราเรียกว่าตัวต้านทาน ตัวต้านทานโอห์มมิกแต่ถ้าไม่เคารพกฎข้อที่หนึ่งของโอห์มก็จะได้รับการตั้งชื่อเป็น ตัวต้านทานที่ไม่ใช่โอห์มไม่ว่าจะเป็นประเภทไหนก็ตาม ตัวต้านทานทั้งสองคำนวณโดยสูตรกฎของโอห์ม อุปกรณ์ส่วนใหญ่มีตัวต้านทานแบบไม่มีโอห์มในวงจร เช่นเดียวกับเครื่องคิดเลขและโทรศัพท์มือถือ

ความต้านทานไฟฟ้าคืออะไร?

ความต้านทานไฟฟ้าเป็นคุณสมบัติทางกายภาพที่ตัวต้านทานไฟฟ้าต้องมีการถ่ายโอนกระแสไฟฟ้าไปยังส่วนที่เหลือของวงจรไฟฟ้า เป็นรูปสี่เหลี่ยมจตุรัสหรือซิกแซกในวงจร:

อ่านด้วย: ไฟฟ้าลัดวงจร — เมื่อกระแสไฟฟ้าไม่พบความต้านทานใด ๆ ในวงจรไฟฟ้า

สูตรกฎข้อที่หนึ่งของโอห์ม

สูตรที่สอดคล้องกับกฎข้อที่หนึ่งของโอห์มคือ:

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

สามารถเขียนใหม่เป็น:

\(U=R\cdot ผม\)

ยู → ความต่างศักย์ (ddp) วัดเป็นโวลต์ [V]
R → ความต้านทานไฟฟ้า วัดเป็นโอห์ม [Ω]
ผม → กระแสไฟฟ้า วัดเป็นแอมแปร์ [A]

ตัวอย่าง:

ตัวต้านทาน 100 Ω มีกระแสไฟฟ้าเท่ากับ \(20\ มิลลิแอมป์\) ข้ามมัน กำหนดความต่างศักย์ระหว่างขั้วของตัวต้านทานนี้

ปณิธาน:

เราจะใช้สูตรกฎข้อแรกของโอห์มเพื่อค้นหา ddp:

\(U=R\cdot ผม\)

\(U=100\cdot20\ m\)

อู๋ ม ใน \(20\ มิลลิแอมป์\) แปลว่า ไมโคร ซึ่งคุ้มค่า \({10}^{-3}\), แล้ว:

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

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

แปลงร่างเป็น สัญกรณ์วิทยาศาสตร์, เรามี:

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

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

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

\(U=2\cdot1\)

\(U=2\V\)

ddp ระหว่างขั้วตัวต้านทานคือ 2 โวลต์

กราฟกฎข้อที่หนึ่งของโอห์ม

กราฟของกฎข้อแรกของโอห์มขึ้นอยู่กับว่าเรากำลังทำงานกับตัวต้านทานโอห์มมิกหรือตัวต้านทานที่ไม่ใช่โอห์มมิก

กราฟิคของตัวต้านทานโอห์มมิก

กราฟของตัวต้านทานโอห์มมิกซึ่งเป็นไปตามกฎข้อที่หนึ่งของโอห์ม มีลักษณะเป็นเส้นตรง ดังที่เราเห็นด้านล่าง:

เมื่อทำงานกับกราฟ เราสามารถคำนวณความต้านทานไฟฟ้าได้สองวิธี อย่างแรกคือการแทนที่ข้อมูลกระแสและแรงดันลงในสูตรกฎข้อที่หนึ่งของโอห์ม ประการที่สองคือผ่านแทนเจนต์ของมุม θ โดยสูตร:

\(R=ตาล{\theta}\)

R → ความต้านทานไฟฟ้า วัดเป็นโอห์ม [Ω]
θ → มุมเอียงของเส้น วัดเป็นองศา [°]

ตัวอย่าง:

ใช้กราฟหาค่าความต้านทานไฟฟ้า

ปณิธาน:

เนื่องจากเราไม่ได้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับค่าของกระแสและแรงดันไฟ เราจะหาค่าความต้านทานผ่านแทนเจนต์ของมุมได้ดังนี้

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

\(R=tan45°\)

\(R=1\mathrm{\โอเมก้า}\)

ความต้านทานไฟฟ้าเท่ากับ 1 โอห์ม

กราฟของตัวต้านทานแบบไม่มีโอห์ม

กราฟสำหรับตัวต้านทานที่ไม่ใช่โอห์มมิก ซึ่งไม่เป็นไปตามกฎข้อที่หนึ่งของโอห์ม มีพฤติกรรมเหมือนเส้นโค้ง ดังที่เราเห็นในกราฟด้านล่าง:

ความแตกต่างระหว่างกฎข้อที่หนึ่งของโอห์มและกฎข้อที่สองของโอห์ม

แม้ว่ากฎของโอห์มที่หนึ่งและที่สองจะนำสูตรของความต้านทานไฟฟ้ามาใช้ แต่ก็มีความแตกต่างในด้านปริมาณที่เกี่ยวข้องกับความต้านทานไฟฟ้า

กฎข้อที่หนึ่งของโอห์ม: นำความสัมพันธ์ของความต้านทานไฟฟ้ากับแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า
กฎข้อที่สองของโอห์ม: แจ้งว่าความต้านทานไฟฟ้าแปรผันตามค่า ความต้านทานไฟฟ้า และขนาดตัวนำ ยิ่งมีความต้านทานไฟฟ้ามากเท่าใด ความต้านทานก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ยังรู้: 10 สมการฟิสิกส์ที่จำเป็นสำหรับศัตรู

แก้ไขแบบฝึกหัดกฎข้อที่หนึ่งของโอห์ม

คำถามที่ 1

(Vunesp) ค่าเล็กน้อยของหลอดไส้ที่ใช้ในไฟฉายคือ: 6.0 V; 20 มิลลิแอมป์ ซึ่งหมายความว่าความต้านทานไฟฟ้าของไส้หลอดของคุณคือ:

A) 150 Ω เสมอ โดยเปิดหรือปิดหลอดไฟ

B) 300 Ω เสมอ โดยเปิดหรือปิดหลอดไฟ

C) 300 Ω เมื่อเปิดหลอดไฟและมีค่าสูงกว่ามากเมื่อปิด

D) 300 Ω เมื่อเปิดหลอดไฟและมีค่าต่ำกว่ามากเมื่อปิด

E) 600 Ω เมื่อเปิดหลอดไฟและมีค่าสูงกว่ามากเมื่อปิด

ปณิธาน:

ทางเลือก D

ใช้กฎข้อที่หนึ่งของโอห์ม:

\(U=R\cdot ผม\)

\(6=R\cdot20\ m\)

อู๋ ม ใน \(20\ มิลลิแอมป์\) แปลว่า ไมโคร ซึ่งคุ้มค่า \({10}^{-3}\), แล้ว:

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

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

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

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

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

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

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

\(R=300\ \mathrm{\โอเมก้า}\)

ความต้านทานจะแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิ ดังนั้นเมื่ออุณหภูมิของไส้หลอดลดลงเมื่อปิดหลอดไฟ ความต้านทานก็จะต่ำลงด้วย

คำถาม2

(Uneb-BA) ตัวต้านทานโอห์มมิกเมื่ออยู่ภายใต้ ddp ที่ 40 V จะถูกตัดขวางโดยกระแสไฟฟ้าที่มีความเข้ม 20 A เมื่อกระแสไหลผ่านมีค่าเท่ากับ 4 A ddp ในหน่วยโวลต์ที่ขั้วจะเป็น:

ก) 8

ข) 12

ค) 16

ง) 20

จ) 30

ปณิธาน:

ทางเลือก A

เราจะคำนวณค่าของตัวต้านทานเมื่อผ่านกระแส 20 A และอยู่ภายใต้ ddp ที่ 40 V โดยใช้สูตรของกฎข้อที่หนึ่งของโอห์ม:

\(U=R\cdot ผม\)

\(40=R\cdot20\)

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

\(2\mathrm{\โอเมก้า}=R\)