Закон ома расчет онлайн: Онлайн-калькулятор закона Ома — Вольтик.ру

Содержание

Закон Ома. Расчёт сопротивления проводника. (8 класс)

1. Закон Ома. Расчёт сопротивления проводника.

8 класс
• Электрический ток –
упорядоченное
движение заряженных частиц.
• Действия электрического тока
— Тепловое
— Химическое
— Магнитное

3. Движение электронов в проводнике

Направление электрического тока

4. Закон Ома для участка цепи

• Опыты показывают, что
сила тока, напряжение и сопротивление
– величины, связанные между собой.
Впервые эту связь установил немецкий
физик Георг Ом в 1826 г.
( 1787 – 1854 )

5. Характеристики электрического тока

Физическая
величина
численно равная
отношению
заряда,
проходящего
через поперечное
сечение
проводника, к
этому заряду
сила тока.
q
I
t
Физическая величина
численно равная
отношению работы,
Совершаемой
электрическим полем
по перемещению
заряда, к модулю
этого заряда –
напряжение.
A
U
q
Физическая величина,
Характеризующая
Взаимодействие
движущихся в
проводнике
электронов и ионов в
узлах кристаллической решётки –
сопротивление.
U
R
I
Буквенное обозначение величины
I
U
R
Что характеризует?
Электрический
ток
Источник тока
Проводник
Как обозначается основная единица измерения?
А
В
Ом
Чему равна единица измерения?
1А=1Кл/1с
1В=1Дж/1Кл
1Ом=1В/1А
Название прибора для измерения физической величины
Амперметр
Вольтметр
Омметр

7. Графики зависимости I от U,R

1. Чем больше U,тем больше I,при этом R=const (При
неизменном сопротивлении сила тока прямо
пропорциональна напряжению: Чем больше напряжение
на концах участка цепи, тем больше сила тока на этом
участке.)
2. Чем больше R, тем меньше I,при этом U=const(При
неизменном напряжении сила тока обратно
пропорциональна сопротивлению: чем больше
сопротивление участка цепи, тем меньше сила тока в
нем.
)
(нарисовать)

8. Рассмотрим электрическую цепь

Напряжение,
U, В
Сила тока, I, А
0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
0
0,25
0,50 0,75 1,0
(Первый проводник)
Сила тока, I, А
(Второй проводник)
1,25

9. Электрическое сопротивление

R — электрическое сопротивление –
физическая величина, определяющая
зависимость силы тока от свойств
проводника:
I=
СИ : [R] =
= 1 Ом
• 1 Ом – сопротивление такого проводника,
в котором при напряжении на концах 1 В
сила тока равна 1 А.

10. Формула и формулировка закона Ома

Сила тока на участке цепи
прямо пропорциональна
электрическому
напряжению на концах
участка и обратно
пропорциональна
электрическому
сопротивлению данного
участка цепи.

11. Треугольник формул

12. Вольт-амперная характеристика проводника

• График, выражающий зависимость силы
тока от напряжения, называется
вольт-амперной характеристикой
проводника.

13. Используя формулу расчета сопротивления проводника и опытные данные , определите сопротивление проводников

Чем меньше сопротивление проводника,
тем круче проходит его вольт-амперная
характеристика

14. Расчет сопротивления проводника

В цепь источника тока по
очереди включали
различные проводники:
1) никелиновые проволоки
одинаковой толщины,
но различной длины;
2) никелиновые проволоки
одинаковой длины, но
различной толщины;
3) никелиновую и
нихромовую проволоки
одинаковой длины и
толщины

15. Опыты показали, что:

• 1) из двух никелиновых проволок одинаковой
толщины более длинная проволока имеет
большее сопротивление;
• 2) из двух никелиновых проволок одинаковой
длины большее сопротивление имеет
проволока с меньшим поперечным сечением;
• 3) никелиновая и нихромовая проволоки
одинаковых размеров имеют разное
сопротивление.

16. Ом на опытах установил, что:

сопротивление
прямо пропорционально
длине проводника,
обратно пропорционально
площади его поперечного сечения
и зависит
от вещества проводника.

17. Формула сопротивления проводника

Формула для расчёта
сопротивления проводника:
Зависит от:
— длины проводника;
-площади поперечного сечения;
— материала из которого изготовлен
проводник
R
l
S
ρ- удельное сопротивление

19. Удельное сопротивление

• Сопротивление проводника из
данного вещества длиной 1 м и
площадью 1м2 поперечного
сечения называется удельным
сопротивлением этого
вещества.

20. Формулы

21. Единицы измерения

• СИ: [ ρ ] =
= 1 Ом · м
• На практике чаще используется:
[ρ] =
Формула
расчета
сопротивления
проводника
(Ом)
Длина
проводника в
метрах
l
R
S
Удельное
сопротивление
проводника

сопротивление проводника длиной 1 метр и
площадью поперечного сечения 1 мм2.
Единица измерения (Ом·мм2)/м – это табличное
значение. Формула: ρ
Площадь
поперечного
сечения проводника
в мм2.
Если сечение – круг, то
S=π·r2
= (R·S)/l.
22

25. Задачи на закрепление

Выразите в Омах:
200мОм;
0,03МОм ; 3кОм.
200мОм=0,2Ом
0,5 кОм=500Ом
50МОм=50000000 Ом
50мОм=0,05 Ом
0,03МОм=30000 Ом
3 кОм=3000 Ом
0,5 кОм ;
50 Мом ;
50 мОм ;

26. Домашнее задание

• § 44-45, ?? к § § — устно,
• Выучить все новые формулы и
определения!
• упр. 20(1,2)

Как найти силу тока через мощность, сопротивление и напряжение

Одной из основных характеристик электрической цепи является сила тока. Она измеряется в амперах и определяет нагрузку на токопроводящие провода, шины или дорожки плат. Эта величина отражает количество электричества, которое протекло в проводнике за единицу времени. Определить её можно несколькими способами в зависимости от известных вам данных. Соответственно студенты и начинающие электрики из-за этого часто сталкиваются с проблемами при решении учебных заданий или практических ситуаций.

В этой статье мы и расскажем, как найти силу тока через мощность и напряжение или сопротивление.

Если известна мощность и напряжение

Допустим вам нужно найти силу тока в цепи, при этом вам известны только напряжение и потребляемая мощность. Тогда чтобы её определить без сопротивления воспользуйтесь формулой:

P=UI

После несложных мы получаем формулу для вычислений

I=P/U

Следует отметить, что такое выражение справедливо для цепей постоянного тока. Но при расчётах, например, для электродвигателя учитывают его полную мощность или косинус Фи. Тогда для трёхфазного двигателя его можно рассчитать так:

Находим P с учетом КПД, обычно он лежит в пределах 0,75-0,88:

Р1 = Р2/η

Здесь P2 – активная полезная мощность на валу, η – КПД, оба этих параметра обычно указывают на шильдике.

Находим полную мощность с учетом cosФ (он также указывается на шильдике):

S = P1/cosφ

Определяем потребляемый ток по формуле:

Iном = S/(1,73·U)

Здесь 1,73 – корень из 3 (используется для расчетов трёхфазной цепи), U – напряжение, зависит от включения двигателя (треугольник или звезда) и количества вольт в сети (220, 380, 660 и т. д.). Хотя в нашей стране чаще всего встречается 380В.

Если известно напряжение или мощность и сопротивление

Но встречаются задачи, когда вам известно напряжение на участке цепи и величина нагрузки, тогда чтобы найти силу тока без мощности воспользуйтесь законом Ома, с его помощью проводим расчёт силы тока через сопротивление и напряжение.

I=U/R

Но иногда случается так, что нужно определить силу тока без напряжения, то есть когда вам известна только мощность цепи и её сопротивление. В этом случае:

P=UI

При этом согласно тому же закону Ома:

U=IR

То:

 P=I2*R

Значит расчёт проводим по формуле:

I2=P/R

Или возьмем выражение в правой части выражения под корень:

I=(P/R)1/2

Если известно ЭДС, внутреннее сопротивление и нагрузка

Ко студенческим задачам с подвохом можно отнести случаи, когда вам дают величину ЭДС и внутреннее сопротивление источника питания. В этом случае вы можете определить силу тока в схеме по закону Ома для полной цепи:

I=E/(R+r)

Здесь E – ЭДС, r – внутреннее сопротивление источника питания, R – нагрузки.

Закон Джоуля-Ленца

Еще одним заданием, которое может ввести в ступор даже более-менее опытного студента – это определить силу тока, если известно время, сопротивление и количество выделенного тепла проводником. Для этого вспомним закон Джоуля-Ленца.

Его формула выглядит так:

Q=I2Rt

Тогда расчет проводите так:

I2=QRt

Или внесите правую часть уравнения под корень:

I=(Q/Rt)1/2

Несколько примеров

В качестве заключения предлагаем закрепить полученную информацию на нескольких примерах задач, в которых нужно найти силу тока.

1 задача: Рассчитать I в цепи из двух резисторов при последовательном соединении и при параллельном соединении. R резисторов 1 и 2 Ома, источник питания на 12 Вольт.

Из условия ясно, что нужно привести два варианта ответа для каждого из вариантов соединений. Тогда чтобы найти ток при последовательном соединении, сначала складывают сопротивления схемы, чтобы получить общее.

R1+R2=1+2=3 Ома

Тогда рассчитать силу тока можно по закону Ома:

I=U/R=12/3=4 Ампера

При параллельном соединении двух элементов Rобщее можно рассчитать так:

Rобщ=(R1*R2)/(R1+R2)=1*2/3=2/3=0,67

Тогда дальнейшие вычисления можно проводить так:

I=12*0,67=18А

2 задача: рассчитать ток при смешанном соединении элементов. На выходе источника питания 24В, а резисторы на: R1=1 Ом, R2=3 Ома, R3=3 Ома.

В первую очередь нужно найти R общее параллельно соединенных R2 и R3, по той же формуле, что мы использовали выше.

Rприв=(R2*R3)/(R2+R3)=(3*3)|(3+3)=9/6=3/2=1,5 Ома

Теперь схема примет вид:

Далее находим ток по тому же закону Ома:

I=U/(R1+Rприв)=24/(1+1,5)=24/2,5=9,6 Ампер

Теперь вы знаете, как найти силу тока, зная мощность, сопротивление и напряжение. Надеемся, предоставленные формулы и примеры расчетов помогли вам усвоить материал!

Наверняка вы не знаете:

Урок решения задач физика 8 класс по теме:«Закон Ома. Расчет сопротивления. Удельное сопротивление»

Урок физики 8 класс.

Тема: « Решение задач на расчёт сопротивления проводника, длины проводника, силы тока и напряжения»

Цель урока: научить учащихся решать задачи по изученной теме: «Закон Ома. Расчет сопротивления. Удельное сопротивление»

Ход урока.

  1. Организационный момент — 1 мин

  2. Фронтальный опрос (вопросы к опросу)

А) Как формулируется закон Ома?

Б) Как выразить напряжение на участка цепи, зная силу тока в нём и его сопротивление?

В) Как зависит сопротивление проводника от его длины и от площади поперечнего сечения?

Г) Что называется удельным сопротивлением проводника?

Д) По какой формуле можно рассчитыват удельное сопротивление проводника?

III. Решение задач.

Задача 1.

Сопротивление проводника 70 Ом, сила тока в нем 6 мА. Каково напряжение на его концах?

Дано: Решение.

R= 70 Ом U = I  R

I = 6 мА = 0,006 A U = 0,006 А 70 Ом = 0, 42 В.

U = ? Ответ: U = 0, 42 В.

Задача 2.

Найдите сопротивление спирали, сила тока в которой 0,5 А, а напряжение на её концах 120 В.

Дано: Решение.

U = 120 B R

I = 0,5 A R =

R = ? Ответ: R = 240 Ом.

Задача 3.

Сопротивление нагревательного элемента утюга 88 Ом, напряжение в электросети 220 В. Какова сила тока в нагревательном элементе?

Дано: Решение.

R= 88 Ом

U = 220 B I = = 2,5 А

I = ? Ответ: I = 2,5 A.

Задача 4.

Определите сопротивление алюминиевого провода длиной 100 м и площадью поперечного сечения 2,8 мм2.

Дано: Решение.

l = 100 м R =

 = 0,028 R = 0,028  = 1 Ом

S =2, 8 мм2

R = ? Ответ: R = 1 Ом.

Задача 5.

Рассчитайте удельное сопротивление меди, провод из которой длиной 500 м и площадью поперечного сечения 0,1 мм2 имеет сопротивление

85 Ом.

Дано: Решение.

l = 500 м R =

R = 85 Ом  = RS / l

S =0,1мм2  = 85 Ом 0,1мм2/500 м =1,710-2 Оммм2 / м

 = ? Ответ:  = 0,017 Оммм2 / м

Задача 6.

Найти площадь поперечнего сечения алюминевого праовода длиной 500 м, имеющего сопротивление 7 Ом.

Дано: Решение.

l = 500 м R =

R = 7 Ом S = l / R

 = 0,027Ом мм2 / м S = 0,027Ом мм2 / м 500 м / 7 Ом = 1,93 мм2

S =? Ответ:S 2 мм2

Задача 7.

Какова сила тока на участке цепи, состоящей из константовой проволки длиной 10 м и сечением 1,2 мм2, если напряжение на концах этого участка равно 20 В?

Дано: Решение.

l = 10 м R =

U = 20 B I = U/R

 = 0,5 Ом мм2 / м =0,5 10-6м2 R = 0,5 10-6м2 10 м/1,210-6 м2 =50/12

S = 1,2 мм2 = 1,210-6 м2 I =20 B12/50 Ом =4,8 А

I =? Ответ: I =4, 8 A.

Задача 8.

Чему равна длина железного провода, имеющего площадь поперечнего сечения 0,8мм2, если при прохождении по нему тока 1 А напряжение на его концах равно 12 В?

Дано: Решение.

I = 1А R = ;

U = 12 B R= U/I

 = 0,1 Ом мм2 / м =0,1 10-6 Омм R = =12 Ом.

S = 0,8 мм2 = 0,810-6 м2 = 96 м

l = ? Ответ: = 96 м.

Задача 9

Рассчитайте напряжение на концах линии электропередачи длиной 0,5 км при силе тока в ней 15 А , если провода, изготовлены из алюминия, имеют площадь поперечнего сечения 14 мм2.

Дано: Решение.

I = 15А I =; U = I R

 = 0,28 10-7 Омм R = ;

S = 14 мм2 = 1410-6 м2 R = 0, 28 10-7 Омм 500 м/ 1410-6 м2=

l = 0, 5 км = 500 м = 1 Ом.

U =? U = 15A1 Ом =15 В

Ответ: U= 15B.

Задача 10.

Определите силу тока, проходящего через реостат, изготовленный из никелиневой проволки длиной 25 м и площадью поперечнего сечения 0,5 мм2, если напряжение на зажимах реостата равно 45 В.

Дано: Решение.

l = 25 м R =

U = 45B I = U/R

 = 0,4 10-6м2 R = 0,4 10-6м2 25 м/0,510-6 м2 =20 Ом

S = 0, 5 мм2 = 0,510-6 м2 I =45 B/ 20 Ом =2,25 А

I =? Ответ: I =2, 25 A.

Задача 11.

Допустимый ток для изолированного медного провода сечением

1 мм2 при продолжительной работе равен 11 А. Сколько метров такой проволки можно включить в сеть с напряжением 220 В?

Дано: Решение.

I = 11А R = ;

U = 220 B R= U/I

 = 0,17 10-7 Омм R = =20 Ом.

S = 1 мм2 = 10-6 м2 = 1176,5 м

l = ? Ответ: = 1176,5м.

Задача 12.

Определите напряжение на концах железого провода длиной 140 см и площадью поперечнего сечения 0,2 мм2, по которому течет ток 250 мА.

Дано: Решение.

I = 250 мА =0,25А I =; U = I R

 = 0, 1 10-6 Омм R = ;

S = 2 мм2 = 210-6 м2 R = 0,1 10-6 Омм 1,4 м/ 210-6 м2 =

l = 140 см = 1, 4 м = 0, 07 Ом.

U =? U = 0,25A0, 07 Ом =0,0175 В

Ответ: U= 17, 5 мB.

IV.Итоги урока.

V. На дом повторение §§§ 40-46.Упражнение 30(2;3) по учебнику

Перышкин А. В. 2013год

Литература. Е.А. Марон

«Физика опорные конспекты и разноуровневые задания»

Законы электротехники. Закон Ома — Лаборатория радиолюбителя — Каталог статей

Основным законом электротехники, несомненно, является Закон Ома. Названый, как и большинство, законы в физики, в честь его открывателя немецкого физика Ома, он гласит:

Сила тока участка электрической сети прямо пропорциональна напряжению, приложенному к этому участку и обратно пропорциональна его сопротивлению.

  В символическом выражении Закон Ома выглядит так:

I= U÷ R, где I- Сила тока в цепи (Ампер), U- Напряжение сети (Вольт), R- Сопротивление сети (Ом).

В таком виде закон Ома не имеет практического применения в электрике жилых и промышленных зданий. Напомню, что для электропитания зданий применяется переменное напряжение и здесь работают немного другие законы электротехники. Но закон Ома является одной из баз лежащей в основе всех формул и всех электротехнический расчетов.

Практическое применения имеет закон взаимосвязи (соответствия) напряжения, силы тока и мощности  в электрической цепи. Он математически выводится из закона Ома и основан на двух алгебраических формулах, выражающих физические законы:

P= U× I, где P- мощность электрической сети (Ватт), U- напряжение, I- сила тока.

I= U÷ R, где I- сила тока, U- напряжение, R- сопротивление.

Если немного посидеть, вспомнить простую алгебру и по манипулировать с эти двумя формулами, можно получить диаграмму-подсказку, в которой все четыре величины:U; I; R; P математически связаны друг с другом.

Практическое применение этих математических формул законов электрики можно применить в расчете простой электросети напряжением 220 Вольт без электродвигателей.

Например: Освещение одной комнаты из 20 лампочек накаливания. Напряжение сети величина постоянная и равна 220 вольт. Мощность каждой лампочки 25 Ватт.

Простым умножением получаем следующие результаты:

Общая потребляемая мощность сети:25 Ватт×20 лампочек=500ватт.

Сила тока в сети:500ватт÷220 вольт=2,3 ампера.

Если таких комнат в квартире три, то суммарный рабочий ток в сети составит 3×2,3 ватта=6,9 Ампер.

В соответствии с этим расчетом можно выбрать номинал автомата защиты освещения всей квартиры. Округляем 6,9 ампер в большую сторону, до значения номиналов автоматов имеющихся в продаже. Это 10 ампер.

Вывод: Простой расчет по основному закону электропроводки позволил рассчитать номинал нужного автомата защиты.


Поделись с друзьями в социальных сетях

Реклама


Похожие материалы:

К сожалению, похожего ничего не нашлось!

Закон Ома — формулировка простыми словами, определение

Сопротивление

Представьте, что есть труба, в которую затолкали камни. Вода, которая протекает по этой трубе, станет течь медленнее, потому что у нее появилось сопротивление. Точно также будет происходить с электрическим током.

Сопротивление — физическая величина, которая показывает способность проводника пропускать электрический ток. Чем выше сопротивление, тем ниже эта способность.

Теперь сделаем «каменный участок» длиннее, то есть добавим еще камней. Воде будет еще сложнее течь.

Сделаем трубу шире, оставив количество камней тем же — воде полегчает, поток увеличится.

Теперь заменим шероховатые камни, которые мы набрали на стройке, на гладкие камушки из моря. Через них проходить тоже легче, а значит сопротивление уменьшается.

Электрический ток реагирует на эти параметры аналогичным образом: при удлинении проводника сопротивление увеличивается, при увеличении поперечного сечения (ширины) проводника сопротивление уменьшается, а если заменить материал — изменится в зависимости от материала.

Эту закономерность можно описать следующей формулой:

Сопротивление

R = ρ · l/S

R — сопротивление [Ом]

l — длина проводника [м]

S — площадь поперечного сечения [мм2]

ρ — удельное сопротивление [Ом · мм2/м]

Единица измерения сопротивления — ом. Названа в честь физика Георга Ома.

Будьте внимательны!

Площадь поперечного сечения проводника и удельное сопротивление содержат в своих единицах измерения мм2. В таблице удельное сопротивление всегда дается в такой размерности, да и тонкий проводник проще измерять в мм2. При умножении мм2 сокращаются и мы получаем величину в СИ.

Но это не отменяет того, что каждую задачу нужно проверять на то, что там мм2 в обеих величинах! Если это не так, то нужно свести не соответствующую величину к мм2.

Знайте!

СИ — международная система единиц. «Перевести в СИ» означает перевод всех величин в метры, килограммы, секунды и другие единицы измерения без приставок. Исключение составляет килограмм с приставкой «кило».

Удельное сопротивление проводника — это физическая величина, которая показывает способность материала пропускать электрический ток. Это табличная величина, она зависит только от материала.

Таблица удельных сопротивлений различных материалов

Материал

Удельное сопротивление

ρ, Ом · мм2

Алюминий

0,028

Бронза

0,095–0,1

Висмут

1,2

Вольфрам

0,05

Железо

0,1

Золото

0,023

Иридий

0,0474

Константан (сплав NiCu + Mn)

0,5

Латунь

0,025–0,108

Магний

0,045

Манганин (сплав меди марганца и никеля — приборный)

0,43–0,51

Медь

0,0175

Молибден

0,059

Нейзильбер (сплав меди, цинка и никеля)

0,2

Натрий

0,047

Никелин (сплав меди и никеля)

0,42

Никель

0,087

Нихром (сплав никеля, хрома, железа и марганца)

1,05–1,4

Олово

0,12

Платина

0,107

Ртуть

0,94

Свинец

0,22

Серебро

0,015

Сталь

0,103–0,137

Титан

0,6

Хромаль

1,3–1,5

Цинк

0,054

Чугун

0,5–1,0

Резистор

Все реальные проводники имеют сопротивление, но его стараются сделать незначительным. В задачах вообще используют словосочетание «идеальный проводник», а значит лишают его сопротивления.

Из-за того, что проводник у нас «кругом-бегом-такой-идеальный», чаще всего за сопротивление в цепи отвечает резистор. Это устройство, которое нагружает цепь сопротивлением.

Вот так резистор изображается на схемах:


В школьном курсе физики используют европейское обозначение, поэтому запоминаем только его. Американское обозначение можно встретить, например, в программе Micro-Cap, в которой инженеры моделируют схемы.

Вот так резистор выглядит в естественной среде обитания:


Полосочки на нем показывают его сопротивление.

На сайте компании Ekits, которая занимается продажей электронных модулей, можно выбрать цвет резистора и узнать значение его сопротивления:


Источник: сайт компании Ekits

О том, зачем дополнительно нагружать сопротивлением цепь, мы поговорим в этой же статье чуть позже.

Реостат

Есть такие выключатели, которые крутишь, а они делают свет ярче-тусклее. В такой выключатель спрятан резистор с переменным сопротивлением — реостат.


Стрелка сверху — это ползунок. По сути, он отсекает ту часть резистора, которая находится от него справа. То есть, если мы двигаем ползунок вправо — мы увеличиваем длину резистора, а значит и сопротивление. И наоборот — двигаем влево и уменьшаем.

По формуле сопротивления это очень хорошо видно, так как длина проводника находится в числителе:

Сопротивление

R = ρ · l/S

R — сопротивление [Ом]

l — длина проводника [м]

S — площадь поперечного сечения [мм2]

ρ — удельное сопротивление [Ом · мм2/м]

Закон Ома для участка цепи

С камушками в трубе все понятно, но не только же от них зависит сила, с которой поток воды идет по трубе — от насоса, которым мы эту воду качаем, тоже зависит. Чем сильнее качаем, тем больше течение. В электрической цепи функцию насоса выполняет источник тока.

Например, источником может быть гальванический элемент (привычная батарейка). Батарейка работает на основе химических реакций внутри нее. В результате этих реакций выделяется энергия, которая потом передается электрической цепи.

У любого источника обязательно есть полюса — «плюс» и «минус». Полюса — это его крайние положения, по сути клеммы, к которым присоединяется электрическая цепь. Собственно, ток как раз течет от «+» к «−».


У нас уже есть две величины, от которых зависит электрический ток в цепи — напряжение и сопротивление. Кажется, пора объединять их в закон.

Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна его сопротивлению.

Математически его можно описать вот так:

Закон Ома для участка цепи

I = U/R

I — сила тока [A]

U — напряжение [В]

R — сопротивление [Ом]

Напряжение измеряется в Вольтах и показывает разницу между двумя точками цепи: от этой разницы зависит, насколько сильно будет течь ток — чем больше разница, тем выше напряжение и ток будет течь сильнее.

Сила тока измеряется в амперах, а подробнее о ней вы можете прочитать в нашей статье. 😇

Давайте решим несколько задач на закон Ома для участка цепи.

Задача раз

Найти силу тока в лампочке накаливания торшера, если его включили в сеть напряжением 220 В, а сопротивление нити накаливания равно 880 Ом.

Решение:

Возьмем закон Ома для участка цепи:

I = U/R

Подставим значения:

I = 220/880 = 0,25 А

Ответ: сила тока, проходящего через лампочку, равна 0,25 А

Давайте усложним задачу. И найдем силу тока, зная все параметры для вычисления сопротивления и напряжение.

Задача два

Найти силу тока в лампочке накаливания, если торшер включили в сеть напряжением 220 В, а длина нити накаливания равна 0,5 м, площадь поперечного сечения 0,01 мм2, а удельное сопротивление нити равно 1,05 Ом · мм2/м.

Решение:

Сначала найдем сопротивление проводника.

R = ρ · l/S

Площадь дана в мм2, а удельное сопротивления тоже содержит мм2 в размерности.

Это значит, что все величины уже даны в СИ и перевод не требуется:

R = 1,05 · 0,5/0,01 = 52,5 Ом

Теперь возьмем закон Ома для участка цепи:

I = U/R

Подставим значения:

I = 220/52,5 ≃ 4,2 А

Ответ: сила тока, проходящего через лампочку, приблизительно равна 4,2 А

А теперь совсем усложним! Определим материал, из которого изготовлена нить накаливания.

Задача три

Из какого материала изготовлена нить накаливания лампочки, если настольная лампа включена в сеть напряжением 220 В, длина нити равна 0,5 м, площадь ее поперечного сечения равна 0,01 мм2, а сила тока в цепи — 8,8 А

Решение:

Возьмем закон Ома для участка цепи и выразим из него сопротивление:

I = U/R

R = U/I

Подставим значения и найдем сопротивление нити:

R = 220/8,8 = 25 Ом

Теперь возьмем формулу сопротивления и выразим из нее удельное сопротивление материала:

R = ρ · l/S

ρ = RS/l

Подставим значения и получим:

ρ = 25 · 0,01/0,5 = 0,5 Ом · мм2

Обратимся к таблице удельных сопротивлений материалов, чтобы выяснить, из какого материала сделана эта нить накаливания.

Ответ: нить накаливания сделана из константана.

Закон Ома для полной цепи

Мы разобрались с законом Ома для участка цепи. А теперь давайте узнаем, что происходит, если цепь полная: у нее есть источник, проводники, резисторы и другие элементы.

В таком случае вводится закон Ома для полной цепи: сила тока в полной цепи равна отношению ЭДС цепи к ее полному сопротивлению.

Так, стоп. Слишком много незнакомых слов — разбираемся по порядку.

Что такое ЭДС и откуда она берется

ЭДС расшифровывается, как электродвижущая сила. Обозначается греческой буквой ε и измеряется, как и напряжение, в Вольтах.

ЭДС — это сила, которая движет заряженные частицы в цепи. Она берется из источника тока. Например, из батарейки.

Химическая реакция внутри гальванического элемента (это синоним батарейки) происходит с выделением энергии в электрическую цепь. Именно эта энергия заставляет частицы двигаться по проводнику.

Зачастую напряжение и ЭДС приравнивают и говорят, что это одно и то же. Формально, это не так, но при решении задач чаще всего и правда нет разницы, так как эти величины обе измеряются в Вольтах и определяют очень похожие по сути своей процессы.

В виде формулы Закон Ома для полной цепи будет выглядеть следующим образом:

Закон Ома для полной цепи

I — сила тока [A]

ε — ЭДС [В]

R — сопротивление нагрузки [Ом]

r — внутреннее сопротивление источника [Ом]

Любой источник не идеален. В задачах это возможно («источник считать идеальным», вот эти вот фразочки), но в реальной жизни — точно нет. В связи с этим у источника есть внутреннее сопротивление, которое мешает протеканию тока.

Решим задачу на полную цепь.

Задачка

Найти силу тока в полной цепи, состоящей из одного резистора сопротивлением 3 Ом и источником с ЭДС равной 4 В и внутренним сопротивлением 1 Ом

Решение:

Возьмем закон Ома для полной цепи:

Подставим значения:

A

Ответ: сила тока в цепи равна 1 А.

Когда «сопротивление бесполезно»

Электрический ток — умный и хитрый парень. Если у него есть возможность обойти резистор и пойти по идеальному проводнику без сопротивления, он это сделает. При этом с резисторами просто разных номиналов это не сработает: он не пойдет просто через меньшее сопротивление, а распределится согласно закону Ома — больше тока пойдет туда, где сопротивление меньше, и наоборот.

А вот на рисунке ниже сопротивление цепи равно нулю, потому что ток через резистор не пойдет.


Ток идет по пути наименьшего сопротивления.

Теперь давайте посмотрим на закон Ома для участка цепи еще раз.

Закон Ома для участка цепи

I = U/R

I — сила тока [A]

U — напряжение [В]

R — сопротивление [Ом]

Подставим сопротивление, равное 0. Получается, что знаменатель равен нулю, а на математике говорят, что на ноль делить нельзя. Но мы вам раскроем страшную тайну, только не говорите математикам: на ноль делить можно. Если совсем упрощать такое сложное вычисление (а именно потому что оно сложное, мы всегда говорим, что его нельзя производить), то получится бесконечность.

То есть:

I = U/0 = ∞

Такой случай называют коротким замыканием — когда величина силы тока настолько велика, что можно устремить ее к бесконечности. В таких ситуациях мы видим искру, бурю, безумие — и все ломается.

Это происходит, потому что две точки цепи имеют между собой напряжение (то есть между ними есть разница). Это как если вдоль реки неожиданно появляется водопад. Из-за этой разницы возникает искра, которую можно избежать, поставив в цепь резистор.

Именно во избежание коротких замыканий нужно дополнительное сопротивление в цепи.

Параллельное и последовательное соединение

Все это время речь шла о цепях с одним резистором. Рассмотрим, что происходит, если их больше.

Онлайн калькулятор закона Ома: простой расчет участка цепи

Правила работы на калькуляторе

В быту нас интересуют, как правило, четыре взаимосвязанных характеристики электричества:

  1. напряжение;
  2. ток;
  3. сопротивление;
  4. или мощность.

Если тебе известны две величины, входящие в закон Ома (U, R, I), то вводи их в соответствующие строки, а оставшийся параметр и мощность будут вычислены автоматически.

Будь внимательным, чтобы не допустить ошибки.

Осуществить переход к ним тебе поможет наглядная таблица.

4. Расчет электрической мощности | 2. Закон Ома | Часть1

4. Расчет электрической мощности


Расчет электрической мощности


В прошлой статье мы с вами вывели формулу для определения мощности в электрической цепи: умножая напряжение в “вольтах” на силу тока в “амперах”, мы получаем мощность в “ваттах”. Давайте применим ее к следующей схеме:  


В этой схеме есть две известные нам величины: напряжение батареи составляет 18 вольт, а сопротивление лампы – 3 ома. Используя Закон Ома мы определим третью величину – силу тока:


Теперь, зная силу тока, мы можем умножить ее значение на напряжение и получить мощность:


Это означает что лампа рассеивает 108 ватт энергии в форме сета и тепла.


Давайте в этой же схеме увеличим напряжение батареи и посмотрим что произойдет. Интуиция подсказывает нам, что при увеличении напряжения и неизменном сопротивлении, сила тока в цепи также увеличится. А это значит, что увеличится и мощность:


В этой схеме напряжение батареи изменено и составляет 36 вольт вместо прежних 18. Сопротивление лампы не изменилось, и равно 3 омам. Сила тока теперь будет равна:


Давайте обсудим полученное значение. Если I=U/R, и мы удваиваем значение напряжения (U), оставляя неизменным сопротивление, то по логике вещей сила тока у нас тоже должна удвоиться. Действительно, сила тока в данной схеме имеет значение 12 ампер вместо прежних 6. А сейчас давайте вычислим мощность:


Обратите внимание, что мощность у нас также увеличилась по сравнению  с предыдущим примером, и увеличилась она значительнее, чем увеличилась сила тока. Почему так получилось? Ответ на этот вопрос прост. Мощность является функцией напряжения умноженного на силу тока, а так как обе эти величины удвоились по сравнению с предыдущими значениями, то мощность увеличилась в 2х2 или в 4 раза. Вы можете проверить эту цифру разделив 432 ватта на 108 ватт и увидев, что соотношение между ними равно 4.


Используя математику мы можем преобразовать формулу мощности применительно к тем случаям, когда нам не известно значение напряжения или силы тока:


Историческая справка: первым математическую связь между рассеиваемой мощностью и силой тока через сопротивление открыл не Георг Симон Ом, а Джеймс Прескотт Джоуль. Это открытие, опубликованное в 1841 году и содержащее формулу P=I2R, стало известно как Закон Джоуля. Однако очень часто эти уравнения причисляются к Закону Ома.


Краткий обзор:

www.radiomexanik. spb.ru

Назначение вводного автомата

Чтобы понять для чего же все-таки нужен «вводной «автомат», кратко разберемся что же такое автоматический выключатель в общем случае и для чего он нужен.

Автоматический защитный выключатель – контактный коммутационный прибор, который способен отключать электрические сети при возникновении внештатной ситуации (перегрузки или короткого замыкания).

Вводной автомат по внешнему виду, механизму работы и конструкции ничем не отличается от обычного защитного устройства, контролирующего какую-либо электрическую линию. Единственное и самое важное отличие – это его номинал, который на определенный (рассчитанный) порядок выше, с учётом селективности, чем у любого линейного защитного выключателя в электрощите.

Вводной автомат обязательно устанавливают при вводе электрического кабеля в квартиру или частный дом. Он защищает в целом всю электрическую сеть жилого помещения от перегрузки, а также служит для отключения питания на всем объекте (например, для проведения электротехнических и других ремонтных работ). Также он обеспечивает правильную работу подводящего электрокабеля и не позволяет превышать нагрузку, установленную для данного помещения.

Электрический ток — Физика — Теория, тесты, формулы и задачи

Оглавление:

 

Основные теоретические сведения

Электрический ток. Сила тока. Сопротивление

К оглавлению…

В проводниках при определенных условиях может возникнуть непрерывное упорядоченное движение свободных носителей электрического заряда. Такое движение называется электрическим током. За направление электрического тока принято направление движения положительных свободных зарядов, хотя в большинстве случае движутся электроны – отрицательно заряженные частицы.

Количественной мерой электрического тока служит сила тока I – скалярная физическая величина, равная отношению заряда q, переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени t, к этому интервалу времени:

Если ток не постоянный, то для нахождения количества прошедшего через проводник заряда рассчитывают площадь фигуры под графиком зависимости силы тока от времени.

Если сила тока и его направление не изменяются со временем, то такой ток называется постоянным. Сила тока измеряется амперметром, который включается в цепь последовательно. В Международной системе единиц СИ сила тока измеряется в амперах [А]. 1 А = 1 Кл/с.

Средняя сила тока находится как отношение всего заряда ко всему времени (т.е. по тому же принципу, что и средняя скорость или любая другая средняя величина в физике):

Если же ток равномерно меняется с течением времени от значения I1 до значения I2, то можно значение среднего тока можно найти как среднеарифметическое крайних значений:

Плотность тока – сила тока, приходящаяся на единицу поперечного сечения проводника, рассчитывается по формуле:

При прохождении тока по проводнику ток испытывает сопротивление со стороны проводника. Причина сопротивления – взаимодействие зарядов с атомами вещества проводника и между собой. Единица измерения сопротивления 1 Ом. Сопротивление проводника R определяется по формуле:

где: l – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения, ρ – удельное сопротивление материала проводника (будьте внимательны и не перепутайте последнюю величину с плотностью вещества), которое характеризует способность материала проводника противодействовать прохождению тока. То есть это такая же характеристика вещества, как и многие другие: удельная теплоемкость, плотность, температура плавления и т.д. Единица измерения удельного сопротивления 1 Ом·м. Удельное сопротивление вещества – табличная величина.

Сопротивление проводника зависит и от его температуры:

где: R0 – сопротивление проводника при 0°С, t – температура, выраженная в градусах Цельсия, α – температурный коэффициент сопротивления. Он равен относительному изменению сопротивления, при увеличении температуры на 1°С. Для металлов он всегда больше нуля, для электролитов наоборот, всегда меньше нуля.

Диод в цепи постоянного тока

Диод – это нелинейный элемент цепи, сопротивление которого зависит от направления протекания тока. Обозначается диод следующим образом:

Стрелка в схематическом обозначении диода показывает, в каком направлении он пропускает ток. В этом случае его сопротивление равно нулю, и диод можно заменить просто на проводник с нулевым сопротивлением. Если ток течет через диод в противоположном направлении, то диод обладает бесконечно большим сопротивлением, то есть не пропускает ток совсем, и является разрывом в цепи. Тогда участок цепи с диодом можно просто вычеркнуть, так как ток по нему не идет.

 

Закон Ома. Последовательное и параллельное соединение проводников

К оглавлению…

Немецкий физик Г.Ом в 1826 году экспериментально установил, что сила тока I, текущего по однородному металлическому проводнику (то есть проводнику, в котором не действуют сторонние силы) сопротивлением R, пропорциональна напряжению U на концах проводника:

Величину R принято называть электрическим сопротивлением. Проводник, обладающий электрическим сопротивлением, называется резистором. Это соотношение выражает закон Ома для однородного участка цепи: сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

Проводники, подчиняющиеся закону Ома, называются линейными. Графическая зависимость силы тока I от напряжения U (такие графики называются вольт-амперными характеристиками, сокращенно ВАХ) изображается прямой линией, проходящей через начало координат. Следует отметить, что существует много материалов и устройств, не подчиняющихся закону Ома, например, полупроводниковый диод или газоразрядная лампа. Даже у металлических проводников при достаточно больших токах наблюдается отклонение от линейного закона Ома, так как электрическое сопротивление металлических проводников растет с ростом температуры.

Проводники в электрических цепях можно соединять двумя способами: последовательно и параллельно. У каждого способа есть свои закономерности.

1. Закономерности последовательного соединения:

Формула для общего сопротивления последовательно соединенных резисторов справедлива для любого числа проводников. Если же в цепь последовательно включено n одинаковых сопротивлений R, то общее сопротивление R0 находится по формуле:

2. Закономерности параллельного соединения:

Формула для общего сопротивления параллельно соединенных резисторов справедлива для любого числа проводников. Если же в цепь параллельно включено n одинаковых сопротивлений R, то общее сопротивление R0 находится по формуле:

Электроизмерительные приборы

Для измерения напряжений и токов в электрических цепях постоянного тока используются специальные приборы – вольтметры и амперметры.

Вольтметр предназначен для измерения разности потенциалов, приложенной к его клеммам. Он подключается параллельно участку цепи, на котором производится измерение разности потенциалов. Любой вольтметр обладает некоторым внутренним сопротивлением RB. Для того чтобы вольтметр не вносил заметного перераспределения токов при подключении к измеряемой цепи, его внутреннее сопротивление должно быть велико по сравнению с сопротивлением того участка цепи, к которому он подключен.

Амперметр предназначен для измерения силы тока в цепи. Амперметр включается последовательно в разрыв электрической цепи, чтобы через него проходил весь измеряемый ток. Амперметр также обладает некоторым внутренним сопротивлением RA. В отличие от вольтметра, внутреннее сопротивление амперметра должно быть достаточно малым по сравнению с полным сопротивлением всей цепи.

 

ЭДС. Закон Ома для полной цепи

К оглавлению…

Для существования постоянного тока необходимо наличие в электрической замкнутой цепи устройства, способного создавать и поддерживать разности потенциалов на участках цепи за счет работы сил неэлектростатического происхождения. Такие устройства называются источниками постоянного тока. Силы неэлектростатического происхождения, действующие на свободные носители заряда со стороны источников тока, называются сторонними силами.

Природа сторонних сил может быть различной. В гальванических элементах или аккумуляторах они возникают в результате электрохимических процессов, в генераторах постоянного тока сторонние силы возникают при движении проводников в магнитном поле. Под действием сторонних сил электрические заряды движутся внутри источника тока против сил электростатического поля, благодаря чему в замкнутой цепи может поддерживаться постоянный электрический ток.

При перемещении электрических зарядов по цепи постоянного тока сторонние силы, действующие внутри источников тока, совершают работу. Физическая величина, равная отношению работы Aст сторонних сил при перемещении заряда q от отрицательного полюса источника тока к положительному к величине этого заряда, называется электродвижущей силой источника (ЭДС):

Таким образом, ЭДС определяется работой, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда. Электродвижущая сила, как и разность потенциалов, измеряется в вольтах (В).

Закон Ома для полной (замкнутой) цепи: сила тока в замкнутой цепи равна электродвижущей силе источника, деленной на общее (внутреннее + внешнее) сопротивление цепи:

Сопротивление r – внутреннее (собственное) сопротивление источника тока (зависит от внутреннего строения источника). Сопротивление R – сопротивление нагрузки (внешнее сопротивление цепи).

Падение напряжения во внешней цепи при этом равно (его еще называют напряжением на клеммах источника):

Важно понять и запомнить: ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока не меняются, при подключении разных нагрузок.

Если сопротивление нагрузки равно нулю (источник замыкается сам на себя) или много меньше сопротивления источника, то тогда в цепи потечет ток короткого замыкания:

Сила тока короткого замыкания – максимальная сила тока, которую можно получить от данного источника с электродвижущей силой ε и внутренним сопротивлением r. У источников с малым внутренним сопротивлением ток короткого замыкания может быть очень велик, и вызывать разрушение электрической цепи или источника. Например, у свинцовых аккумуляторов, используемых в автомобилях, сила тока короткого замыкания может составлять несколько сотен ампер. Особенно опасны короткие замыкания в осветительных сетях, питаемых от подстанций (тысячи ампер). Чтобы избежать разрушительного действия таких больших токов, в цепь включаются предохранители или специальные автоматы защиты сетей.

Несколько источников ЭДС в цепи

Если в цепи присутствует несколько ЭДС подключенных последовательно, то:

1. При правильном (положительный полюс одного источника присоединяется к отрицательному другого) подключении источников общее ЭДС всех источников и их внутреннее сопротивление может быть найдено по формулам:

Например, такое подключение источников осуществляется в пультах дистанционного управления, фотоаппаратах и других бытовых приборах, работающих от нескольких батареек.

2. При неправильном (источники соединяются одинаковыми полюсами) подключении источников их общее ЭДС и сопротивление рассчитывается по формулам:

В обоих случаях общее сопротивление источников увеличивается.

При параллельном подключении имеет смысл соединять источники только c одинаковой ЭДС, иначе источники будут разряжаться друг на друга. Таким образом суммарное ЭДС будет таким же, как и ЭДС каждого источника, то есть при параллельном соединении мы не получим батарею с большим ЭДС. При этом уменьшается внутреннее сопротивление батареи источников, что позволяет получать большую силу тока и мощность в цепи:

В этом и состоит смысл параллельного соединения источников. В любом случае при решении задач сначала надо найти суммарную ЭДС и полное внутреннее сопротивление получившегося источника, а затем записать закон Ома для полной цепи.

 

Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца

К оглавлению. ..

Работа A электрического тока I, протекающего по неподвижному проводнику с сопротивлением R, преобразуется в теплоту Q, выделяющееся на проводнике. Эту работу можно рассчитать по одной из формул (с учетом закона Ома все они следуют друг из друга):

Закон преобразования работы тока в тепло был экспериментально установлен независимо друг от друга Дж.Джоулем и Э.Ленцем и носит название закона Джоуля–Ленца. Мощность электрического тока равна отношению работы тока A к интервалу времени Δt, за которое эта работа была совершена, поэтому она может быть рассчитана по следующим формулам:

Работа электрического тока в СИ, как обычно, выражается в джоулях (Дж), мощность – в ваттах (Вт).

 

Энергобаланс замкнутой цепи

К оглавлению…

Рассмотрим теперь полную цепь постоянного тока, состоящую из источника с электродвижущей силой ε и внутренним сопротивлением r и внешнего однородного участка с сопротивлением R. В этом случае полезная мощность или мощность, выделяемая во внешней цепи:

Максимально возможная полезная мощность источника достигается, если R = r и равна:

Если при подключении к одному и тому же источнику тока разных сопротивлений R1 и R2 на них выделяются равные мощности то внутреннее сопротивление этого источника тока может быть найдено по формуле:

Мощность потерь или мощность внутри источника тока:

Полная мощность, развиваемая источником тока:

КПД источника тока:

 

Электролиз

К оглавлению…

Электролитами принято называть проводящие среды, в которых протекание электрического тока сопровождается переносом вещества. Носителями свободных зарядов в электролитах являются положительно и отрицательно заряженные ионы. К электролитам относятся многие соединения металлов с металлоидами в расплавленном состоянии, а также некоторые твердые вещества. Однако основными представителями электролитов, широко используемыми в технике, являются водные растворы неорганических кислот, солей и оснований.

Прохождение электрического тока через электролит сопровождается выделением вещества на электродах. Это явление получило название электролиза.

Электрический ток в электролитах представляет собой перемещение ионов обоих знаков в противоположных направлениях. Положительные ионы движутся к отрицательному электроду (катоду), отрицательные ионы – к положительному электроду (аноду). Ионы обоих знаков появляются в водных растворах солей, кислот и щелочей в результате расщепления части нейтральных молекул. Это явление называется электролитической диссоциацией.

Закон электролиза был экспериментально установлен английским физиком М.Фарадеем в 1833 году. Закон Фарадея определяет количества первичных продуктов, выделяющихся на электродах при электролизе. Итак, масса m вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна заряду Q, прошедшему через электролит:

Величину k называют электрохимическим эквивалентом. Он может быть рассчитан по формуле:

где: n – валентность вещества, NA – постоянная Авогадро, M – молярная масса вещества, е – элементарный заряд. Иногда также вводят следующее обозначение для постоянной Фарадея:

 

Электрический ток в газах и в вакууме

К оглавлению…

Электрический ток в газах

В обычных условиях газы не проводят электрический ток. Это объясняется электрической нейтральностью молекул газов и, следовательно, отсутствием носителей электрических зарядов. Для того чтобы газ стал проводником, от молекул необходимо оторвать один или несколько электронов. Тогда появятся свободные носителя зарядов — электроны и положительные ионы. Этот процесс называется ионизацией газов.

Ионизировать молекулы газа можно внешним воздействием — ионизатором. Ионизаторами может быть: поток света, рентгеновские лучи, поток электронов или α-частиц. Молекулы газа также ионизируются при высокой температуре. Ионизация приводит к возникновению в газах свободных носителей зарядов — электронов, положительных ионов, отрицательных ионов (электрон, объединившийся с нейтральной молекулой).

Если создать в пространстве, занятом ионизированным газом, электрическое поле, то носители электрических зарядов придут в упорядоченное движение – так возникает электрический ток в газах. Если ионизатор перестает действовать, то газ снова становится нейтральным, так как в нем происходит рекомбинация – образование нейтральных атомов ионами и электронами.

Электрический ток в вакууме

Вакуумом называется такая степень разрежения газа, при котором можно пренебречь соударением между его молекулами и считать, что средняя длина свободного пробега превышает линейные размеры сосуда, в котором газ находится.

Электрическим током в вакууме называют проводимость межэлектродного промежутка в состоянии вакуума. Молекул газа при этом столь мало, что процессы их ионизации не могут обеспечить такого числа электронов и ионов, которые необходимы для ионизации. Проводимость межэлектродного промежутка в вакууме может быть обеспечена лишь с помощью заряженных частиц, возникших за счет эмиссионных явлений на электродах.

Закон Ома и Закон Уоттса

Калькулятор закона Ома и закона Ватта с примерами

Как пользоваться калькулятором:
  Введите любые два известных значения и нажмите . Вычислите , чтобы найти остальные.
  Всегда нажимайте Сброс перед каждым новым расчетом.

Закон Ома:
  Указывает взаимосвязь между током (в амперах), сопротивлением (Ом) и напряжением.
  Вольт = Ампер x Ом
  Ампер  = Вольт/Ом
  Ом  = Вольт/Ампер

Закон Ватта:
  Указывает взаимосвязь между мощностью (Вт), током (Ампер) и напряжением.
  Ватт = Вольты x Ампер
  Вольт = Вт/Ампер
  Ампер  = Вт/Вольт

Пример закона Ома: расчет сопротивления по напряжению и силе тока
— Рейтинг роторов по сопротивлению

У вас есть коробка с роторами 27SI, и вам нужно определить, какие из них на 12 вольт, а какие на 24 вольта.

Вы хотите использовать омметр для проверки каждого ротора, но вы не знаете значение сопротивления (Ом) для каждого типа катушки ротора. Delco-Remy опубликовала только значения тока возбуждения (ампер), а не сопротивления (Ом).

Процедура:
Используйте диаграмму Delco-Remy 1G-188 для поиска напряжения и силы тока катушек ротора 27SI. Из диаграммы вы обнаружите, что:
  • 12-вольтовые роторы потребляют примерно 4,60 А при 12 В
  • 24-вольтовые роторы потребляют примерно 2.15 ампер при 24 вольта
Введите в калькулятор 12 вольт и 4,60 ампер, и он покажет сопротивление катушки как 2,61 Ом.

Введите в калькулятор 24 вольта и 2,15 ампера, и он покажет сопротивление катушки как 11,16 Ом.

Теперь, когда вы знаете значение сопротивления каждого типа катушки, вы можете быстро оценить каждый ротор. (Не забудьте отметить их!).

Полезные ссылки: Руководство по испытаниям генератора переменного тока
Delco-Remy 1G-188 Пример закона Ватта: вычисление силы тока по ваттам и напряжению
— Добавление аксессуара

Вы настраиваете грузовик со снегоочистителем и хотите добавить вспахивающие фары.
Вы выбрали лампы мощностью 65 Вт.

Две вещи, которые вам нужно определить:
  • Какое реле мощности по току использовать.
  • Провода какого сечения тянуть от реле к фарам.
Это известные значения:
  • Максимальное рабочее напряжение фар: 14,5 В
  • Мощность каждой лампы: 65 Вт (поскольку ламп две, удвойте мощность)
Введите 14.5 вольт и 130 ватт в калькулятор. Он покажет силу тока как 8,97 ампер.

Теперь вы знаете, что потребляемая мощность усилителя находится в пределах диапазона мини-реле Bosch на 40 А.

Используйте таблицу размеров проводки ERA, чтобы найти длину проводов от реле до фар. Например, если длина провода составляет 8 футов, а потребляемый ток составляет 10 ампер или меньше, используйте провод 14 AWG.

Полезные ссылки: Таблица размеров проводки
ERA Руководство
ERA по использованию мини-реле (см. исправление № 4) Калькулятор закона

Ом | Вишай

Введите любые два значения, и калькулятор Vishay предоставит недостающую информацию.

Калькулятор закона Ома

Напряжение: pVnVVmVVkVMVGVTVPVEV [Вольт]   
Сопротивление: пΩnΩΩмΩΩкΩMΩGΩTΩPΩEΩ [Ом]   
Текущий: ПАНААМААКАМАГАТАПАЕА [Ампер]   
Мощность: pWnWWmWWkWMWGWTWPWEW [Ватт]   

Пожалуйста, используйте американские числовые форматы, в которых вместо запятых используются десятичные точки. Например, используйте «8,88», а не «8,88».

Щелкните здесь, чтобы перейти на страницу шлюза Vishay Resistor.

Инженеры Vishay могут ответить на вопросы о качестве продукции, производительности и спецификациях.

Если вы еще не зарегистрированы, вы должны зарегистрироваться, чтобы отправить запрос.

Тема:

Сообщение:

Калькулятор закона Ома



Калькулятор закона Ома



Существует два типа калькулятора ома в зависимости от вычислений, которые вы собираетесь выполнять. Калькулятор закона Ома выполняет различные расчеты, касающиеся тока, напряжения, мощности и сопротивления. Он имеет четыре текстовых поля с рядом параметров во втором столбце.

Вы можете выбрать сопротивление (R) в зависимости от омов (Ом), килоомов (кОм) и мегаомов (МОм). Ток (I) может быть выражен в амперах (А), микроамперах (мкА), миллиамперах (мА), килоамперах (кА) или мегаамперах (МА). Напряжение (В) может быть рассчитано в вольтах (В), микровольтах (мкВ), милливольтах (мВ), киловольтах (кВ) или мегавольтах (МВ). Последнее текстовое поле потребует от вас ввода мощности (P), которая может быть выражена в ваттах (Вт), микроваттах (мкВт), милливаттах (мВт), киловаттах (кВт) или мегаваттах (МВт).

Например,
, если вы введете Сопротивление как 34 Ом и силу тока 50 А, напряжение и мощность будут рассчитаны автоматически как 1700 Вольт и 85000 Вт соответственно.Этот калькулятор является гибким и может быть скорректирован в зависимости от конкретных единиц, которые необходимо преобразовать.

Калькулятор закона Ома переменного тока
Он имеет небольшую разницу по сравнению с первым калькулятором закона Ома. Это требует, чтобы вы ввели два значения магнитуды и фазового угла, которые вычисляют другие значения автоматически. Текстовые поля расположены по аналогичному шаблону, только начинаются с импеданса (Z), за которым следуют ток (I), напряжение (В) и мощность (S).

Например,
Если импеданс равен 20 Ом при угле 3 градуса, а ток равен 30 ампер при угле 4 градуса, результаты будут следующими:
Напряжение – 600 Вольт при угле сдвига 7°, Мощность – 18000 В при угле сдвига 3°, (R + jX) — 19.97+j1,05 и (P+jQ) — 17975,33+j942,05.

Есть формулы, которые калькуляторы используют для выполнения преобразований;
Формула закона Ома
V (V) = I (A) x R (Ω), что означает, что напряжение в вольтах рассчитывается путем умножения силы тока в амперах (A) на сопротивление в омах (Ω).

P (Вт) = V (В) x I (А), что означает, что мощность в ваттах рассчитывается путем умножения напряжения в вольтах на силу тока в амперах (А).

Формула закона Ома переменного тока
V (V) = I (A) x Z (Ω) = (\I\ x \Z\) ˂Ө I +ӨZ), что означает, что напряжение в вольтах рассчитывается путем умножения тока в амперах на импеданс в омах.

S (ВА) = V (V) x I (A) = (\V\ x \I\) ˂Ө V –ӨI), значит, комплексная мощность в вольт-амперах вычисляется путем умножения напряжения в вольтах по току в амперах.

Калькулятор закона Ома | Электробезопасность прежде всего

Как вычислить закон Ома

Не пугайтесь сложности закона Ома, когда дело доходит до расчета напряжения, тока или сопротивления — вот вам помощь от Electrical Safety First.

Что такое закон Ома?

Принцип, лежащий в основе закона Ома, названного в честь баварского математика и физика Георга Ома, человека, впервые придумавшего его в 1827 году.

Он состоит из трех математических уравнений, объясняющих взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением. Если вы знаете два из этих значений, вы можете вычислить третье, используя закон Ома.

Этот закон обычно применяется к цепям постоянного тока (постоянного тока), но может также применяться ко многим цепям переменного тока (переменного тока), если они в основном являются резистивными.

Как работает закон Ома?

Закон Ома

на самом деле очень прост в применении и использовании.

Где V — напряжение, измеренное в вольтах, I — сила тока, измеренная в амперах, а R — сопротивление, измеренное в омах (иногда обозначается греческим символом Ω):

I x R = V (ток, умноженный на сопротивление = напряжение)

В ÷ I = R (напряжение, деленное на ток = сопротивление)

В ÷ R = I (напряжение, деленное на сопротивление = ток)

Вот полезное визуальное напоминание о том, как складываются формулы:

Так, например, если бы вы знали, что сила тока в цепи составляет 2 ампера, а сопротивление — 1 Ом, вы могли бы применить следующий расчет, чтобы узнать напряжение:

2 ампера x 1 Ом = 2 вольта

Если бы вы знали, что напряжение в цепи 2 вольта, а сила тока 2 ампера, вы могли бы узнать сопротивление следующим образом:

2 вольта ÷ 2 ампера = 1 Ом

И если бы вы знали, что напряжение равно 2 вольтам, а сопротивление равно 1 Ом, вы бы вычислили ток следующим образом:

2 вольта ÷ 1 ом – 2 ампера

Описание напряжения, тока и сопротивления

Итак, из каких составных частей состоит закон Ома?

Напряжение — это давление источника питания (например, батареи), которое пропускает ток через цепь, а ток определяется как поток электронов через проводник.

Сопротивление – это сопротивление, которое проводник (провод) оказывает протеканию тока. Как правило, сопротивление увеличивается, чем длиннее провод, и уменьшается, чем он толще.

Каждое из этих значений может влиять на другие. Например, если в цепи слишком большое сопротивление, напряжение упадет или ток не будет течь.

 

Источники изображения:

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ley_de_ohm_-_Organigrama.jpg

КАЛЬКУЛЯТОР ЗАКОНА ОМА


Закон Ома связывает три основные электрические величины: напряжение, ток и сопротивление.
Также даны властные отношения.

 

В = И · Р I = В      R = В
                     R           I

Р = И · В P = I 2 · R     P = V 2
Р

Я = (А) Ток P = (Вт)Мощность
R = (Вт) Сопротивление
В = (В) Напряжение

КАЛЬКУЛЯТОР ЗАКОНА ОМА

ВОЛЬТ=напряжение, AMPS=ток, OHMS=сопротивление, WATTS=мощность

Выберите любые два пробела и нажмите «Рассчитать». два числа будут рассчитаны для вас.

МНОЖИТЕЛИ И ПРЕФИКСЫ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ДЕСЯТИЧНЫХ ЧИСЕЛ
КРАСТНЫЕ И ДОЛИНЫЕ ДЛЯ ЕДИНИЦ СИ

Умножение
Фактор
Префикс Символ   Умножение
Фактор
Префикс Символ   Умножение
Фактор
Префикс Символ
10 12 Тера Т   10 Дека да   10 -9 Нано п
10 9 Гига Г   10 -1 Деци д   10 -12 Пико р
10 6 Мега М   10 -2 Сенти с   10 -15 Фемто ф
10 3 Килограмм к   10 -3 Милли м   10 -18 Атто и
10 2 Гекто ч   10 -6 Микро        
Позвольте нашим специалистам по продажам помочь вам найти продукты, соответствующие вашим потребностям.
ЗВОНИТЕ 866-595-9616.

© 2013 KMParts.com, Inc. Все права защищены.

Калькулятор закона Ома

Anycalculator Калькулятор закона Ома

У вас нет Java.

Введите 2 суммы, затем нажмите кнопку ответа.

Закон, утверждающий, что постоянный ток, протекающий в проводнике, прямо пропорционален разности потенциалов между его концами.Обычно его формулируют как В = IR, , где В — разность потенциалов или напряжение, I — ток, а R — сопротивление проводника.

Закон Ома

Ниже приведены формулы для расчета напряжения, тока, сопротивления и мощности. Традиционно E используется для обозначения напряжения (энергии), но V часто заменяется.

В или E = напряжение (E=энергия)
I = ток в амперах (I = интенсивность)
R = сопротивление в Ом
P = мощность в ваттах

В = I * R E = I * R

I = V / R I = E / R

R = V / I R = E / I

P = V * I P = E * I

 



Закон Ома гласит, что ток в проводнике между двумя точками прямо пропорционален напряжению в двух точках.Закон был назван в честь немецкого физика Георга Ома, который в трактате, опубликованном в 1827 г., описал измерения приложенного напряжения и тока в простых электрических цепях, содержащих провода различной длины.

Закон Ома был, вероятно, самым важным из первых количественных описаний физики электричества. Сегодня мы считаем это почти очевидным. Когда Ом впервые опубликовал свою работу, это было не так. Закон Ома остается верным для среднего тока в случае обычных резистивных материалов.

Резисторы представляют собой элементы цепи, препятствующие прохождению электрического заряда в соответствии с законом Ома, и рассчитаны на удельную величину сопротивления R .

Закон Ома выполняется для цепей, содержащих только резистивные элементы (без емкостей или индуктивностей) для всех форм управляющего напряжения или тока, независимо от того, является ли управляющее напряжение или ток постоянным (DC) или изменяющимся во времени, например (AC). В любой момент времени для таких цепей справедлив закон Ома.

Резисторы, включенные последовательно или параллельно, могут быть сгруппированы вместе в одно «эквивалентное сопротивление», чтобы применить закон Ома при анализе цепи.



Примечание: Сопротивление нельзя измерить в рабочей цепи, поэтому закон Ома особенно полезен, когда его необходимо рассчитать. Вместо того, чтобы отключать цепь для измерения сопротивления, технический специалист, например, ET, может определить R, используя приведенный выше вариант закона Ома.

Теперь, если вы знаете напряжение (E) и сопротивление (R) и хотите узнать ток (I), разделите (E) на (R)   (см. уравнение выше).

И если вы знаете ток (I) и сопротивление (R) и хотите узнать напряжение (E), умножьте (I) x (R) (см. уравнение выше).

Если вы знаете напряжение (В) и ток (I) и хотите узнать сопротивление (R), разделите (E) на (I) (см. уравнение выше).

Цепи, как и вся материя, состоят из атомов.Атомы состоят из субатомных частиц:

  • Протоны (с положительным электрическим зарядом)
  • Нейтроны (бесплатно)
  • Электроны (отрицательно заряженные)

Атомы остаются связанными силами притяжения между ядром атома и электронами в его внешней оболочке. Под влиянием напряжения атомы в цепи начинают реформироваться, и их компоненты проявляют потенциал притяжения, известный как разность потенциалов.

Author:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.