Формула закону Ома (1) - Максикури
Спочатку, якщо ми збільшує опір в електричному ланцюзі є зменшення струму. Дійсно, електронам тоді важче циркулювати, оскільки опозиція більша. І навпаки, якщо ми зменшує опір, Потік струму полегшується.
З іншого боку, якщо ми підтримуємо фіксований опір, всі підвищення артеріального тиску джерела призведе до збільшення струму через збільшення в "тиск" на електрони. Отже, зменшення напруги знизить струм, що протікає в ланцюзі.
Співвідношення, викладені в попередніх параграфах, дозволяють написати наступну формулу, синтезуючи закон Ома:
Струм = напруга/опір, звідки I = U/R.
Приклад використання цієї формули для обчислення значення струму в електричному ланцюзі:
Проблема: c обчисліть значення струму, що протікає за наступною простою схемою.
• Ідентифікація даних
Посилаючись на схему, ми можемо встановити дані проблеми:
U = 10 В, R = 5 Ом і I = ?
• Розрахунок поточного значення
Залишилося лише застосувати формулу закону Ома, щоб знайти значення струму:
I = U/R, звідки I = 10 В/5 Ом.
Тому струм, що протікає в ланцюзі, має інтенсивність 2 А.
Для обчислення значення струму, коли ми знаємо значення напруги та опору, застосовуємо формулу закону Ома цілісно.
З іншого боку, щоб обчислити значення напруги або опору за цією формулою, ми повинні виділити бажаний параметр з одного боку рівності. Для цього необхідно застосувати поняття алгебри.
Таким чином, ви пам’ятаєте, що, щоб не збалансувати рівняння, ви повинні виконувати однакові операції з обох сторін рівності. Тому:
• Якщо помножити на Р. обидві сторони рівності, отримаємо:
Звідки: .
• З цієї останньої формули, якщо ділити на Я обидві сторони рівності, отримаємо:
Звідки: .
Є порада тим, хто стикається з перетвореннями формул. Зверніться до наступного малюнка, на якому показано коло для швидкого визначення співвідношення між параметрами електричного кола. Йдеться про охоплення бажаної одиниці; ті, що залишились, рівні йому.
Мнемонічна діаграма закону Ома:
На додаток до струму, напруги та опору, в електроенергії дуже важливий четвертий параметр: електрична енергія.
Потужність - це міра того, скільки роботи можна виконати за певний час. Владу символізує буква а одиницею виміру є ват (W).
Коли електричний струм протікає через опір, спричиняє рух електронів від одного атома до іншого виділення тепла. Знаючи, що сам опір не може виробляти енергію, випливає, що ця енергія походить від джерела.
Насправді, коли ми не враховуємо втрати, ми можемо вважати, що потужність, що розсіюється опором у вигляді тепла, дорівнює потужності, що подається джерелом.
Таким чином, чим вище струм, що протікає через резистор, тим більша потужність, що розсіюється цим резистором. Як ви вже бачили раніше, будь-яке збільшення напруги на резисторі призводить до пропорційного збільшення струму, що протікає через цей самий резистор.
Тому можна зробити висновок, що електрична потужність прямо пропорційна напрузі та струму: потужність = напруга х струм.
Звідки: P = U x I.
Приклад розрахунку потужності ланцюга за цією формулою:
Проблема: c відрахувати потужність, що подається джерелом напруги 100 В, викликаючи струм 2 А в ланцюзі.
• Ідентифікація даних
Постановка проблеми встановлює, що:
U = 100 В, I = 2 А і P = ?
• Розрахунок потужності, що подається джерелом
Застосуємо формулу розрахунку потужності:
Отже, потужність, що подається джерелом напруги, дорівнює 200 Вт.
Так само, як із формулою закону Ома, ми можемо перетворити формулу степенів, щоб виділити будь-який член із рівняння:
• Якщо ділити на Я обидві сторони рівності, отримаємо:
Звідки: .
• Якщо ділити на U обидві сторони рівності, отримаємо:
Звідки: .
Приклад, який показує, як використовувати цю останню формулу:
Проблема: C обчислити значення струму, що протікає через 1500 Вт електричний нагрівальний плінтус, підключений до джерела 240 В.
• Ідентифікація даних
Читаючи задачу, ми можемо визначити відомі та невідомі значення:
P = 1500 Вт, U = 240 В і I = ?
• Розрахунок поточного значення
Для обчислення значення струму, що протікає в плінтусі, застосовують наступну формулу:
I = 1500 Вт/240 В, отже I = 6,25 А.
Струм, що протікає через плінтус, має a інтенсивність 6,25 А.
Розсіювання потужності опором проявляється у вигляді тепла. Це явище добре використовується у кількох поширених програмах (тостери, чайники, опалення будинку тощо). Потужність, що розсіюється резистором, подається від джерела.
Для розрахунку потужності, що розсіюється опором, достатньо помножити струм, що проходить через цей опір, на напругу на його клемах.
Також можна визначити потужність, що розсіюється, використовуючи величину опору, поєднану з величиною напруги або струму. Тоді достатньо замінити струм або напругу у формулі потужності його еквівалентністю в законі Ома.
• Поточна заміна:
- Знаючи закон Ома:
.
- Знаючи формулу потужності:
.
- Якщо ми замінимо Я у формулі потужності за її еквівалентністю в законі Ома отримуємо:
• Заміна напруги:
- Знаючи закон Ома:
- Ми можемо виділити напругу:
.
- Знаючи формулу потужності:
.
- Якщо замінити U у формулі степеня його еквівалентністю в законі Ома, ми отримаємо:
Приклади використання цих формул:
Проблема 1: якою буде потужність, що розсіюється резистором 1 кОм, якщо він підключений до джерела напругою 30 В ?
• Ідентифікація даних
По-перше, давайте розмістимо дані у математичному вигляді:
U = 30 В, R = 1 КОм і P = ?
• Розрахунок величини потужності, що розсіюється резистором
Застосуємо формулу потужності, перетвореної раніше:
P = (30 В) 2/1 КОм, отже, P = 0,9 Вт або 900 мВт.
Потужність, що розсіюється тому опір коштує 0,9 Вт або 900 мВт.
Проблема 2: якою буде потужність, що розсіюється опором 100 Ом, якщо її несе струм 2,5 А ?
• Ідентифікація даних
Читання проблеми встановлює, що:
I = 2,5 А, R = 100 Ом і P = ?
• Розрахунок величини потужності, що розсіюється резистором
Залишилося лише застосувати формулу трансформованої потужності:
Потужність, що розсіюється резистором, становить 625 Вт.
Ви вже оцінили цей курс.
Відкрийте для себе інші курси, які пропонує Maxicours !
Як ви знайшли цей курс ?
Оцініть цей курс !
Нам шкода, що цей курс вам не корисний
Не соромтеся писати нам, щоб поділитися вашими пропозиціями щодо вдосконалення.