กฎข้อที่สองของโอห์ม: แนวคิด สูตร และแบบฝึกหัด

THE วันจันทร์กฎหมายในโอม อธิบายว่า ความยิ่งใหญ่ทางกายภาพ เกี่ยวข้องกับ ความต้านทานไฟฟ้า หนึ่ง ตัวนำ. ตามกฎหมายนี้ ความต้านทานไฟฟ้าของตัวนำที่เป็นเนื้อเดียวกันจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความยาวและเป็นสัดส่วนผกผันกับพื้นที่หน้าตัดของตัวนำนั้น

ดูยัง:เรียนรู้ว่ามันคืออะไรและเรียนรู้วิธีคำนวณกระแสไฟฟ้า

สูตรกฎข้อที่ 2 ของโอห์ม

THE วันจันทร์กฎหมายในโอม แสดงว่า แนวต้าน ของผู้ขับขี่ที่เกี่ยวข้องกับคุณ แบบฟอร์ม แต่ยังรวมถึงปัจจัยทางจุลทรรศน์ ซึ่งอธิบายบนพื้นฐานของปริมาณทางกายภาพที่เรียกว่าความต้านทาน

THE ความต้านทาน เป็นขนาดทางกายภาพที่วัดความขัดแย้งที่วัสดุบางอย่างเสนอให้กระแสของ ค่าไฟฟ้านั่นคือวัสดุที่มีความต้านทานสูงมีความต้านทานที่ดีต่อการผ่านของ กระแสไฟฟ้า.

สูตรกฎข้อที่สองของโอห์มแสดงไว้ด้านล่าง หมายเหตุ:

R – ความต้านทาน (Ω)

ρ – ความต้านทาน (Ω.m)

ที่นั่น – ความยาว (ม.)

THE – พื้นที่หน้าตัด (ตร.ม.)

ตามสูตรนี้ ความต้านทานไฟฟ้าของลวดนำไฟฟ้าคือ สัดส่วนโดยตรงกับความยาวนอกจากนี้ มันคือ สัดส่วนผกผัน จนถึงพื้นที่หน้าตัด (เรียกขานว่าเกจ) นั่นเป็นเหตุผลที่เราใช้สายไฟที่หนากว่าในการใช้งานที่ต้องการกระแสไฟฟ้าจาก ความเข้มสูง — มีความต้านทานไฟฟ้าต่ำกว่าจึงกระจายพลังงานน้อยลงใน รูปแบบของ ความร้อน.

ความต้านทาน

กฎข้อที่สองของโอห์มระบุว่าความต้านทานไฟฟ้าเป็นสมบัติของร่างกายตั้งแต่นี้ ลักษณะเฉพาะขึ้นอยู่กับการวัดเชิงพื้นที่โดยตรง เช่น พื้นที่หน้าตัดหรือความยาวของ ร่างกาย.

THE ความต้านทาน (ρ) คือปริมาณสเกลาร์ทางกายภาพ (วัดเป็น ม.) ที่ไม่ขึ้นกับขนาดของร่างกาย แต่ขึ้นกับคุณสมบัติของจุลทรรศน์ เช่น จำนวนเงินในอิเล็กตรอน การนำวัสดุและระยะทางที่อิเล็กตรอนเหล่านี้สามารถเดินทางได้โดยไม่ชนกับอะตอมที่ประกอบเป็นวัสดุ

ดูด้วย: ค้นหาว่าองค์ประกอบของวงจรไฟฟ้าคืออะไรและทำงานอย่างไร

กฎข้อที่หนึ่งของโอห์ม

ตามกฎข้อแรกของโอห์ม อัตราส่วนระหว่างศักย์ไฟฟ้ากับกระแสไฟฟ้าจะคงที่ในตัวต้านทานโอห์มมิกเสมอ ดังแสดงในสูตรต่อไปนี้:

ยู – แรงดันไฟฟ้าหรือความต่างศักย์ (V)

R – ความต้านทานไฟฟ้า (Ω)

ผม – กระแสไฟฟ้า (A)

ตามสูตร ความต้านทานไฟฟ้าคือการวัดที่เกี่ยวข้องกับกระแสที่เกิดขึ้นจากการใช้ a ศักย์ไฟฟ้า: ยิ่งความต้านทานไฟฟ้าของวัสดุสูงขึ้นเท่าใด ศักย์ไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับการสร้างกระแสไฟฟ้าก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ดูยัง: เรียนรู้วิธีการคำนวณแรงเคลื่อนไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ความต้านทานไฟฟ้าขึ้นอยู่กับความหนาของตัวนำ

แก้ไขแบบฝึกหัดกฎข้อที่สองของโอห์ม

คำถามที่ 1) หาค่าความต้านทานไฟฟ้าของสายตัวนำยาว 20 เมตร โดยมีพื้นที่หน้าตัด 8 มม² และค่าความต้านทานเท่ากับ 1.7.10^-8 Ω.ม.

ก) 625 Ω

ข) 4.25 Ω

ค) 150 Ω

ง) 32 Ω

จ) 25 Ω

แม่แบบ: จดหมายข

ความละเอียด:

ก่อนที่เราจะคำนวณความต้านทานไฟฟ้า เราต้องแปลงพื้นที่หน้าตัดลวดซึ่งมีหน่วยเป็น mm² เป็นหน่วยของ m² (8 mm² = 8.10)^-6 ตร.ม.)

ในการคำนวณความต้านทานของเส้นนำนี้ เราจะใช้กฎข้อที่สองของโอห์ม หมายเหตุ:

จากการคำนวณ ทางเลือกที่ถูกต้องคือตัวอักษร b

คำถามที่ 2) มีลวดตัวนำทรงกระบอก ความต้านทาน R ความต้านทาน ρ ความยาว L และพื้นที่หน้าตัด A การรักษาพารามิเตอร์อื่น ๆ ให้คงที่ ความต้านทานไฟฟ้าที่เขียนในรูป R ของเส้นลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่านั้นควรเป็นเท่าใด

ก) 8R

ข) R/4

ค) 2R

ง) R/16

จ) R/8

แม่แบบ: จดหมาย D

ความละเอียด:

ตามที่อธิบายไว้ในคำชี้แจง ลวดมีรูปทรงกระบอก ซึ่งบ่งชี้ว่าพื้นที่หน้าตัดของเส้นลวดนี้เป็นวงกลม ในทางกลับกัน พื้นที่ของวงกลมจะเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของรัศมี (A α r²) ดังนั้น ถ้า เส้นลวดที่สองมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าสี่เท่า รัศมีจะใหญ่กว่าสี่เท่า และพื้นที่หน้าตัดจะเท่ากับ 16 ใหญ่ขึ้นเท่าตัว

เนื่องจากพื้นที่หน้าตัดของเส้นลวดมีขนาดเล็กกว่า 16 เท่า ความต้านทานของเส้นลวดจะเล็กลง 16 เท่า ดังนั้นทางเลือกที่ถูกต้องคือตัวอักษร d

คำถามที่ 3) เกี่ยวกับกฎข้อที่สองของโอห์ม ให้ทำเครื่องหมายทางเลือกที่ถูกต้อง:

ก) ความต้านทานไฟฟ้าขึ้นอยู่กับปัจจัยทั้งทางเรขาคณิตและด้วยกล้องจุลทรรศน์

ข) ความต้านทานไฟฟ้าไม่ได้ขึ้นอยู่กับปัจจัยมหภาคเช่นความยาวหรือพื้นที่หน้าตัดของตัวนำ

c) ความต้านทานไฟฟ้าเป็นปริมาณทางกายภาพของเวกเตอร์ที่วัดเป็น Ω.m

d) ความต้านทานไฟฟ้าเป็นสัดส่วนโดยตรงกับพื้นที่หน้าตัดของเส้นลวด

จ) ความแข็งแรงและความต้านทานเป็นปริมาณตามสัดส่วนผกผัน

แม่แบบ: จดหมาย

ความละเอียด:

มาวิเคราะห์ทางเลือกอื่นกัน:

การ - จริง.

ข - เท็จ ความต้านทานไฟฟ้านั้นมีขนาดมหึมาและขึ้นอยู่กับปัจจัยทางเรขาคณิต อย่างไรก็ตาม ความต้านทานไฟฟ้านั้นขึ้นอยู่กับความต้านทานซึ่งมีแหล่งกำเนิดด้วยกล้องจุลทรรศน์

ค - เท็จ ความต้านทานไฟฟ้าคือสเกลาร์ และหน่วยวัดของมันคือ Ω เท่านั้น

ง – เท็จ ความต้านทานไฟฟ้าและพื้นที่หน้าตัดเป็นปริมาณตามสัดส่วนผกผัน

และ - เท็จ ความแข็งแรงและความต้านทานเป็นปริมาณทางกายภาพตามสัดส่วนโดยตรง

โดย Rafael Hellerbrock
ครูฟิสิกส์

ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/segunda-lei-ohm.htm