Výpočet odporu Ohmovho zákona

Sú uvedené príklady riešenia jednoduchých elektrických problémov. Takmer každý výpočet je znázornený schémou zapojenia, náčrtom príslušného zariadenia. Pomocou článkov z tejto novej sekcie stránky môžete jednoducho vyriešiť praktické problémy od základov elektrotechniky aj bez špeciálneho elektrotechnického vzdelania.

Praktické výpočty uvedené v článku ukazujú, ako hlboko prenikla elektrotechnika do našich životov a aké neoceniteľné a nenahraditeľné služby nám elektrina poskytuje. Elektrotechnika nás obklopuje všade a stretávame sa s ňou každý deň.

Tento článok pojednáva o výpočtoch jednoduchých jednosmerných obvodov, konkrétne o výpočtoch Ohmovho odporu... Ohmov zákon vyjadruje vzťah medzi elektrickým prúdom I, napätím U a odporom r: I = U / r Viac informácií o Ohmovom zákone pre úsek a obvod, viď tu.

Príklady. 1. Ampérmeter je zapojený do série s lampou. Napätie svietidla je 220 V, jeho výkon nie je známy. Ampérmeter ukazuje prúd Az = 276 mA.Aký je odpor vlákna žiarovky (schéma zapojenia je na obr. 1)?

Vypočítajme odpor podľa Ohmovho zákona:

Výkon žiarovky P = UI = 220 x 0,276 = 60 wattov

2. Cievkou kotla tečie prúd Az = 0,5 A pri napätí U = 220 V. Aký je odpor cievky?

Platba:

Ryža. 1. Napríklad náčrt a diagram 2.

3. Elektrická výhrevná podložka s výkonom 60 W a napätím 220 V má tri stupne ohrevu. Pri maximálnom nahriatí prechádza vankúšom maximálny prúd 0,273 A. Aký odpor má vyhrievacia podložka v tomto prípade?

Z troch stupňov odporu je tu vypočítaný najmenší.

4. Vyhrievacie teleso elektrickej pece je pripojené k sieti 220 V cez ampérmeter, ktorý ukazuje prúd 2,47 A. Aký je odpor vykurovacieho telesa (obr. 2)?

Ryža. 2. Náčrt a diagram pre výpočet príkladu 4

5. Vypočítajte odpor r1 celého reostatu, ak pri zapnutí stupňa 1 preteká obvodom prúd Az = 1,2 A a na poslednom stupni 6 prúd I2 = 4,2 A pri napätí generátora U = 110 V (obr. 3). Ak je motor reostatu v stupni 7, prúd Az preteká celým reostatom a užitočným zaťažením r2.

Ryža. 3. Schéma výpočtu z príkladu 5

Prúd je najmenší a odpor obvodu je najväčší:

Keď je motor umiestnený na stupni 6, reostat je odpojený od obvodu a prúd preteká len cez užitočné zaťaženie.

Odpor reostatu sa rovná rozdielu medzi celkovým odporom obvodu r a odporom spotrebiteľov r2:

6. Aký odpor má prúdový obvod, ak je prerušený? Na obr. 4 znázorňuje prerušenie jedného drôtu železného kábla.

Ryža. 4. Náčrt a nákres napríklad 6

Žehlička s výkonom 300 W a napätím 220 V má odporovú koľaj = 162 ohmov. Prúd prechádzajúci žehličkou v prevádzkovom stave

Otvorený obvod je odpor, ktorý sa blíži k nekonečne veľkej hodnote, označenej znamienkom ∞... V obvode je obrovský odpor a prúd je nulový:

Obvod môže byť odpojený iba v prípade, že je obvod otvorený. (Rovnaký výsledok bude, ak sa špirála zlomí.)

7. Ako je vyjadrený Ohmov zákon pri skrate?

Schéma na obr. 5 je znázornená doska s odporom rpl pripojená cez kábel do zásuvky a zapojenie s poistky P. Pri spájaní dvoch vodičov elektroinštalácie (kvôli zlej izolácii) alebo ich spájaní cez objekt K (nôž, skrutkovač), ktorý nemá prakticky žiadny odpor, dochádza ku skratu, ktorý cez spoj K vytvára veľký prúd, ktorý v absencia poistiek P môže viesť k nebezpečnému zahrievaniu vedenia.

Ryža. 5. Náčrt a schéma pripojenia dlaždíc k zásuvke

V bodoch 1 - 6 a na mnohých ďalších miestach môže dôjsť ku skratu. V normálnych prevádzkových podmienkach nemôže byť prúd I = U / rpl väčší ako povolený prúd pre toto zapojenie. Pri väčšom prúde (menší odpor rpl) poistky horia. Pri skrate sa prúd zvyšuje na obrovskú hodnotu, pretože odpor r má tendenciu k nule:

V praxi však k tomuto stavu nedochádza, pretože vypálené poistky prerušia elektrický obvod.