حساب التيار حسب قانون أوم

يتسبب الجهد الكهربائي في ظهور التيار. ومع ذلك ، بالنسبة لحدوث التيار ، فإن وجود الجهد فقط لا يكفي ، ودائرة التيار المغلقة ضرورية أيضًا.

مثلما يُقاس فرق الماء (أي ضغط الماء) بين مستويين ، كذلك يُقاس الجهد الكهربي باستخدام مقياس الفولتميتر بين نقطتين.

وحدة الجهد والقوة الدافعة الكهربائية هي 1 فولت (1 فولت). يحتوي جهد 1 فولت على عنصر فولتا (صفائح من النحاس والزنك في حمض الكبريتيك المخفف). خلية ويستون العادية لها جهد ثابت ودقيق يبلغ 1.0183 فولت عند 20 درجة مئوية.

يعبر قانون أوم عن العلاقة بين التيار الكهربائي Az والجهد U والمقاومة r. التيار الكهربائي يتناسب طرديا مع الجهد ويتناسب عكسيا مع المقاومة: I = U / r

انظر هنا لمزيد من التفاصيل: قانون أوم

أمثلة:

1. يتم توصيل مصباح يدوي ببطارية جافة بجهد 2.5 فولت. ما التيار الذي يتدفق عبر المصباح إذا كانت مقاومته 8.3 أوم (الشكل 1)؟

أرز. 1.

أنا = ش / ص = 4.5 / 15 = 0.3 أ

2.لمبة كهربائية متصلة ببطارية 4.5 فولت بملفها مقاومة 15 أوم. ما التيار الذي يتدفق عبر المصباح (الشكل 2 يوضح دائرة التبديل)؟

أرز. 2.

في كلتا الحالتين ، يتدفق التيار نفسه عبر المصباح ، ولكن في الحالة الثانية ، يتم استهلاك المزيد من الطاقة (تضيء المصباح أكثر إشراقًا).

3. ملف التسخين للموقد الكهربائي لديه مقاومة 97 أوم ومتصل بجهد التيار الكهربائي U = 220 فولت. ما التيار الذي يتدفق عبر الملف؟ للحصول على مخطط الاتصال ، انظر الشكل. 3.

أرز. 3.

أنا = U / ص = 220/97 = 2.27 أ

يتم إعطاء مقاومة الملف بمقدار 97 أوم مع مراعاة التسخين. المقاومة الباردة أقل.

4. الفولتميتر متصل بالدائرة حسب الرسم التخطيطي في الشكل. 4 ، يوضح الجهد U = القرن العشرين ، ما التيار الذي يتدفق عبر الفولتميتر إذا كان المقاومة الداخلية أرسي = 1000 أوم؟

أرز. 4.

IV = U / rh = 20/1000 = 0.02 A = 20 مللي أمبير

5. يتم توصيل مصباح كهربائي (4.5 فولت ، 0.3 أمبير) على التوالي مع مقاومة متغيرة r = 10 أوم وبجهد البطارية U = 4 فولت. ما التيار الذي سيتدفق عبر المصباح إذا كان محرك الريوستات في المواضع 1 و 2 و 3 على التوالي (الشكل 5 يظهر دائرة التبديل)؟

أرز. 5.

نحسب مقاومة المصباح وفقًا لبياناته: rl = 4.5 / 3 = 15 أوم

عندما يكون شريط التمرير في الموضع 1 ، يتم تشغيل المتغير المتغير بالكامل ، أي تزيد مقاومة الدائرة بمقدار 10 أوم.

سيكون التيار I1 = U / (rl + r) = 0.16 A = 4/25 = 0.16 A.

في الموضع 2 ، يتدفق التيار عبر نصف المتغير المتغير ، أي ص = 5 أوم. I2 = 4/15 = 0.266.

في الموضع 3 ، يكون الريوستات قصير الدائرة (تمت إزالته). سيكون Tok هو الأكبر ، لأنه يمر فقط عبر ملف اللمبة: Azh = 4/15 = 0.266 A.

6.يتم استخدام الحرارة الناتجة عن مرور تيار كهربائي عبر المحول لتسخين أنبوب حديدي متجمد بقطر داخلي 500 مم وسمك جدار 4 مم. يتم تطبيق جهد ثانوي قدره 3 فولت على النقطتين 1 و 2 ، على بعد 10 أمتار ما هو التيار الذي يتدفق عبر أنبوب الحديد (الشكل 6)؟

أرز. 6.

أولاً نحسب مقاومة الأنبوب r ، والتي نحتاج إلى حساب المقطع العرضي للأنبوب ، أي مساحة الحلقة:

المقاومة الكهربائية لأنبوب الحديد r = l / S = 0.13 × (10/679) = 0.001915 أوم.

التيار المتدفق عبر الأنبوب هو: I = U / r = 3 / 0.001915 = 1566 A.

راجع أيضًا حول هذا الموضوع: حساب مقاومة قانون أوم