Izračun upora po Ohmovem zakonu

Prikazani so primeri reševanja preprostih električnih problemov. Skoraj vsak izračun je ponazorjen s shemo vezja, skico ustrezne opreme. S pomočjo člankov iz te nove rubrike spletnega mesta lahko enostavno rešujete praktične naloge iz osnov elektrotehnike, tudi če nimate posebne izobrazbe na področju elektrotehnike.

Praktični izračuni, predstavljeni v prispevku, kažejo, kako globoko je elektrotehnika prodrla v naša življenja in kakšne neprecenljive in nenadomestljive storitve nam daje elektrika. Elektrotehnika nas obdaja povsod in z njo se srečujemo vsak dan.

Ta članek obravnava izračune preprostih enosmernih tokokrogov, in sicer izračune Ohmovega upora... Ohmov zakon izraža razmerje med električnim tokom I, napetostjo U in uporom r: I = U / r Za več informacij o Ohmovem zakonu za del a vezje, glej tukaj.

Primeri. 1. Ampermeter je zaporedno povezan z žarnico. Napetost žarnice je 220 V, njena moč ni znana. Ampermeter kaže tok Az = 276 mA.Kakšna je upornost žarilne nitke žarnice (priključni diagram je prikazan na sliki 1)?

Izračunajmo upor po Ohmovem zakonu:

Moč žarnice P = UI = 220 x 0,276=60 vatov

2. Skozi tuljavo kotla teče tok Az = 0,5 A pri napetosti U = 220 V. Kolikšen je upor tuljave?

Plačilo:

riž. 1. Skica in diagram za primer 2.

3. Električna grelna blazina z močjo 60 W in napetostjo 220 V ima tri stopnje segrevanja. Pri največjem segrevanju teče skozi blazino največji tok 0,273 A. Kolikšen je v tem primeru upor grelne blazine?

Od treh korakov upora se tukaj izračuna najmanjši.

4. Grelni element električne peči je priključen na omrežje 220 V preko ampermetra, ki kaže tok 2,47 A. Kolikšen je upor grelnega elementa (slika 2)?

riž. 2. Skica in diagram za izračun primera 4

5. Izračunajte upor r1 celotnega reostata, če pri vklopu stopnje 1 skozi vezje teče tok Az = 1,2 A, na zadnji stopnji 6 pa tok I2 = 4,2 A pri napetosti generatorja U = 110 V (sl. 3). Če je motor reostata v stopnji 7, teče tok Az skozi celoten reostat in tovor r2.

riž. 3. Računska shema iz primera 5

Tok je najmanjši in upor vezja je največji:

Ko je motor nameščen na stopnji 6, je reostat izključen iz tokokroga in tok teče samo skozi tovor.

Upor reostata je enak razliki med skupnim uporom vezja r in uporom porabnikov r2:

6. Kolikšen je upor tokovnega tokokroga, če je prekinjen? Na sl. 4 prikazuje prekinitev ene žice železnega kabla.

riž. 4. Skica in diagram za primer 6

Likalnik z močjo 300 W in napetostjo 220 V ima upornost rut = 162 ohmov. Tok, ki teče skozi likalnik v delovnem stanju

Odprto vezje je upor, ki se približuje neskončno veliki vrednosti, označeno z znakom ∞ ... V vezju je ogromen upor in tok je enak nič:

Tokokrog se lahko izklopi samo v primeru odprtega tokokroga. (Enak rezultat bo, če se spirala zlomi.)

7. Kako se pri kratkem stiku izrazi Ohmov zakon?

Diagram na sl. 5 prikazuje ploščo z uporom rpl, ki je prek kabla povezana z vtičnico in ožičenjem varovalke P. Pri povezovanju dveh žic napeljave (zaradi slabe izolacije) ali povezovanju preko predmeta K (nož, izvijač), ki praktično nima upora, pride do kratkega stika, ki ustvari velik tok skozi priključek K, ki v odsotnost P varovalk, lahko vodi do nevarnega segrevanja napeljave.

riž. 5. Skica in diagram povezovanja ploščic v vtičnico

Kratek stik lahko nastane na točkah 1 - 6 in še marsikje. V normalnih delovnih pogojih tok I = U / rpl ne more biti večji od dovoljenega toka za to ožičenje. Z večjim tokom (manjši upor rpl) varovalke gorijo. V kratkem stiku se tok poveča na enormno vrednost, ko se upor r nagiba k ničli:

V praksi pa se to stanje ne pojavi, saj pregorele varovalke prekinejo električni tokokrog.