Forståelse, formler og eksempler på beregning av Ohms lov

I fysikk-klassen studerer vi likestrøm i en krets. For å forstå det, er det flere lover vi må følge, hvorav den ene er Ohms lov.

Ohms lov er en uttalelse som sier at den elektriske strømmen (I) som strømmer i en leder er proporsjonal med potensialforskjellen (V) som tilføres til endene. Det vil si at jo større potensiell forskjell, jo større strøm flyter. Omvendt, hvis den gitte potensialforskjellen blir redusert, desto mindre vil strømmen strømme. Vi kan formulere det som følger.

Jeg = V

Når den elektriske strømmen I strømmer i en ledertråd med en potensiell forskjell i endene V, vil strømmen være omvendt proporsjonal med motstanden, noe som resulterer i følgende formel.

I α 1 / R

Basert på de to ligningene ovenfor, er formelen for Ohms lov som følger.

I = V / R eller V = IR

Mengden R er motstanden på ledningen.

Ohms lov kan også uttrykkes som "strømmen som strømmer gjennom en leder er direkte proporsjonal med potensialforskjellen mellom de to ender, mens lederens fysiske forhold som temperatur, belastning osv. Forblir konstante".

Grafen over endringen i potensialforskjell med strømmen som strømmer i ledertråden er lineær som vist i følgende figur.

(bilde)

Begrensninger i Ohms lov

Imidlertid har Ohms lov også begrensninger. Denne loven er avledet med den antagelsen at motstand er uavhengig av strøm. Dermed er motstand eller motstand alltid konstant og avhenger ikke av strøm (I). Det vil si at Ohms lov ikke gjelder væsker, halvledermaterialer eller isolatorer. Materialer som ikke overholder Ohms lov kalles ikke-Ohmiske materialer. Nedenfor er en graf over strømmer og potensielle forskjeller for ikke-ohmske materialer.

(bilde)

For å bedre forstå Ohms lov, kan venner gjøre praksis spørsmålene nedenfor.

(Les også: Konsept og anvendelse av Archimedes-loven)

Øvelser

En student forbinder de to motstandene R 1 og R 2 i serie med en likestrømskilde med en spenning på 20V. Kan du beregne strømmen som strømmer gjennom kretsen hvis fargekoden for motstanden:

(bilde)

R 1 = Gul, lilla, oransje

R 2 = brun, svart, rød

La oss i så fall diskutere og matche svarene sammen.

Svar

I henhold til karbonet motstanden fargekode, fargebåndet R 1 representerer de følgende tall:

Gul = 4, Lilla = 7 og Oransje = 3

R 1    = 47 x 103 Ω = 47 k Ω

Motstanden strek R 2 representerer følgende tall:

Brun = 1, svart = 0 og rød = 2

R 2 = 10 x 102 Ω = 1 k Ω

Verdien av erstatningsmotstanden er altså

R = R 1 + R 2

      = 47 kΩ + 1 kΩ

R = 48kΩ

Strømmen som strømmer i kretsen, I = V / R

V = 20 V, R = 48 kΩ

>> I = 20V / 48kΩ = 4,16 x 10-4A