Izračunavanje otpora prema Ohmovom zakonu

Prikazani su primjeri rješavanja jednostavnih električnih problema. Gotovo svaki izračun ilustriran je dijagramom strujnog kruga, skicom odgovarajuće opreme. Uz pomoć članaka iz ove nove rubrike stranice možete jednostavno rješavati praktične probleme iz osnova elektrotehnike, čak i bez posebnog elektrotehničkog obrazovanja.

Praktični izračuni prikazani u članku pokazuju koliko je duboko elektrotehnika prodrla u naše živote i kakve nam neprocjenjive i nezamjenjive usluge električna energija pruža. Elektrotehnika nas okružuje posvuda i s njom se susrećemo svaki dan.

Ovaj članak govori o izračunima jednostavnih istosmjernih krugova, točnije izračunima Ohmovog otpora... Ohmov zakon izražava odnos između električne struje I, napona U i otpora r: I = U / r Za više informacija o Ohmovom zakonu za dio krug, gl ovdje.

Primjeri. 1. Ampermetar je spojen u seriju sa svjetiljkom. Napon žarulje je 220 V, njena snaga je nepoznata. Ampermetar pokazuje struju Az = 276 mA.Koliki je otpor žarne niti žarulje (shema spoja prikazana je na sl. 1)?

Izračunajmo otpor prema Ohmovom zakonu:

Snaga žarulje P = UI = 220 x 0,276=60 vata

2. Svitkom kotla teče struja Az = 0,5 A pri naponu U = 220 V. Koliki je otpor svitka?

Plaćanje:

Riža. 1. Skica i dijagram za primjer 2.

3. Električna grijaća ploča snage 60 W i napona 220 V ima tri stupnja zagrijavanja. Pri maksimalnom zagrijavanju kroz jastuk prolazi najveća struja od 0,273 A. Koliki je u tom slučaju otpor grijača?

Od tri koraka otpora, ovdje se izračunava najmanji.

4. Grijaće tijelo električne peći spojeno je na mrežu od 220 V preko ampermetra koji pokazuje jakost struje od 2,47 A. Koliki je otpor grijača (slika 2)?

Riža. 2. Skica i dijagram za proračun primjera 4

5. Izračunajte otpor r1 cijelog reostata ako pri uključenju 1. stupnja strujni krug teče struja Az = 1,2 A, a na zadnjem 6. stupnju struja I2 = 4,2 A pri naponu generatora U = 110 V (sl. 3). Ako je motor reostata u stupnju 7, struja Az teče kroz cijeli reostat i teret r2.

Riža. 3. Proračunska shema iz primjera 5

Struja je najmanja, a otpor kruga najveći:

Kada je motor postavljen na stupanj 6, reostat je isključen iz kruga i struja teče samo kroz teret.

Otpor reostata jednak je razlici između ukupnog otpora kruga r i otpora potrošača r2:

6. Koliki je otpor strujnog kruga ako je prekinut? Na sl. 4 prikazuje prekid jedne žice željeznog kabela.

Riža. 4. Skica i dijagram za primjer 6

Glačalo snage 300 W i napona 220 V ima otpor rut = 162 ohma. Struja koja prolazi kroz glačalo u radnom stanju

Otvoreni krug je otpor koji se približava beskonačno velikoj vrijednosti, označen znakom ∞… U krugu postoji ogroman otpor, a struja je nula:

Strujni krug se može isključiti samo u slučaju prekida. (Isti će rezultat biti ako spirala pukne.)

7. Kako se kod kratkog spoja izražava Ohmov zakon?

Dijagram na sl. Slika 5 prikazuje ploču s otporom rpl spojenu preko kabela na utičnicu i ožičenje s osigurači P. Prilikom spajanja dvije žice ožičenja (zbog loše izolacije) ili spajanja preko predmeta K (nož, odvijač) koji praktički nema otpora, dolazi do kratkog spoja.To stvara veliku struju kroz spoj K, koja, u nedostatak P osigurača, može dovesti do opasnog zagrijavanja ožičenja.

Riža. 5. Skica i dijagram spajanja pločica na utičnicu

Kratki spoj može nastati u točkama 1 - 6 i na mnogim drugim mjestima. U normalnim radnim uvjetima struja I = U / rpl ne može biti veća od dopuštene struje za ovo ožičenje. S većom strujom (manji otpor rpl) osigurači osigurači gore. U kratkom spoju struja raste do enormne vrijednosti dok otpor r teži nuli:

Međutim, u praksi se to stanje ne događa jer pregorjeli osigurači prekidaju električni krug.