การคำนวณกระแสตามกฎของโอห์ม

แรงดันไฟฟ้าทำให้กระแสปรากฏขึ้น อย่างไรก็ตาม สำหรับการเกิดขึ้นของกระแส การมีแรงดันไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวยังไม่เพียงพอ วงจรกระแสปิดก็จำเป็นเช่นกัน

เช่นเดียวกับการวัดความแตกต่างของน้ำ (เช่น แรงดันน้ำ) ระหว่างสองระดับ ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าจะถูกวัดด้วยโวลต์มิเตอร์ระหว่างสองจุด

หน่วยของแรงดันและแรงเคลื่อนไฟฟ้าคือ 1 โวลต์ (1 V) แรงดันไฟฟ้า 1 V มีองค์ประกอบ Volta (แผ่นทองแดงและสังกะสีในกรดซัลฟิวริกเจือจาง) เซลล์ Weston ปกติมีแรงดันไฟฟ้าคงที่และแม่นยำที่ 1.0183 V ที่ 20 °C

กฎของโอห์มแสดงความสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้า Az แรงดันไฟฟ้า U และความต้านทาน r กระแสไฟฟ้าเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงดันและแปรผกผันกับความต้านทาน: I = U / r

ดูที่นี่สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม: กฎของโอห์ม

ตัวอย่าง:

1. หลอดไฟไฟฉายเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่แห้งที่มีแรงดันไฟฟ้า 2.5 V กระแสใดที่ไหลผ่านหลอดไฟหากความต้านทานของมันคือ 8.3 โอห์ม (รูปที่ 1)

ข้าว. 1.

ฉัน = U / r = 4.5/15 = 0.3 A

2.หลอดไฟเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ 4.5 V ซึ่งขดลวดมีความต้านทาน 15 โอห์ม กระแสใดที่ไหลผ่านหลอดไฟ (รูปที่ 2 แสดงวงจรสวิตชิ่ง)

ข้าว. 2.

ในทั้งสองกรณี กระแสเดียวกันไหลผ่านหลอดไฟ แต่ในกรณีที่สอง ใช้พลังงานมากกว่า (หลอดไฟสว่างกว่า)

3. ขดลวดความร้อนของเตาไฟฟ้ามีความต้านทาน 97 โอห์ม และต่อเข้ากับแรงดันไฟเมน U =220 V กระแสใดไหลผ่านขดลวด สำหรับแผนภาพการเชื่อมต่อ ดูรูปที่ 3.

ข้าว. 3.

ฉัน = U / r = 220/97 = 2.27 ก

ความต้านทานของขดลวด 97 โอห์มนั้นพิจารณาจากความร้อน ต้านทานความเย็นได้น้อยกว่า

4. โวลต์มิเตอร์เชื่อมต่อกับวงจรตามแผนภาพในรูปที่ 4 แสดงแรงดันไฟฟ้า U = ศตวรรษที่ 20 กระแสใดไหลผ่านโวลต์มิเตอร์ ถ้าเป็นเช่นนั้น ความต้านทานภายใน rc = 1,000 โอห์ม?

ข้าว. 4.

Iv = U / rh = 20/1000 = 0.02 A = 20 มิลลิแอมป์

5. หลอดไฟ (4.5 V, 0.3 A) ต่ออนุกรมกับรีโอสแตต r= 10 โอห์มและแรงดันแบตเตอรี่ U =4 V กระแสใดจะไหลผ่านหลอดไฟถ้ามอเตอร์รีโอสแตตอยู่ในตำแหน่ง 1, 2 และ 3 ตามลำดับ (รูปที่ 5 แสดงวงจรสวิตชิ่ง)?

ข้าว. 5.

เราคำนวณความต้านทานของหลอดไฟตามข้อมูล: rl = 4.5 / 3 = 15 โอห์ม

เมื่อแถบเลื่อนอยู่ในตำแหน่ง 1 รีโอสแตตทั้งหมดจะเปิดขึ้น นั่นคือ ความต้านทานของวงจรจะเพิ่มขึ้น 10 โอห์ม

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

ในตำแหน่งที่ 2 กระแสไหลผ่านครึ่งหนึ่งของรีโอสแตท นั่นคือ r = 5 โอห์ม I2 = 4/15 = 0.266

ในตำแหน่งที่ 3 รีโอสแตตจะลัดวงจร (นำออกแล้ว) ต๊อกจะใหญ่ที่สุดเนื่องจากผ่านขดลวดกระเปาะเท่านั้น: Azh = 4/15 = 0.266 A.

6.ความร้อนที่เกิดจากการผ่านของกระแสไฟฟ้าผ่านหม้อแปลงจะใช้เพื่อให้ความร้อนแก่ท่อเหล็กแช่แข็งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 500 มม. และความหนาของผนัง 4 มม. แรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิ 3 V ใช้กับจุดที่ 1 และ 2 ห่างกัน 10 ม. กระแสใดที่ไหลผ่านท่อเหล็ก (รูปที่ 6)

ข้าว. 6.

ก่อนอื่นเราคำนวณความต้านทานของท่อ r ซึ่งเราต้องคำนวณส่วนตัดขวางของท่อนั่นคือพื้นที่ของวงแหวน:

ความต้านทานไฟฟ้าของท่อเหล็ก r = ρl / S = 0.13 x (10/679) = 0.001915 โอห์ม

กระแสที่ไหลผ่านท่อคือ: I = U / r = 3 / 0.001915 = 1566 A.

ดูเพิ่มเติมในหัวข้อนี้: การคำนวณความต้านทานกฎของโอห์ม