Voolutugevuse arvutamine Ohmi seaduse järgi

Elektripinge põhjustab voolu ilmumist. Voolu tekkimiseks aga ainult pinge olemasolust ei piisa, vajalik on ka suletud vooluahel.

Nii nagu vee erinevust (st veesurvet) mõõdetakse kahe taseme vahel, nii mõõdetakse elektripinget voltmeetriga kahe punkti vahel.

Pinge ja elektromotoorjõu ühik on 1 volt (1 V). 1 V pingel on Volta element (vasest ja tsingist plaadid lahjendatud väävelhappes). Tavalise Westoni elemendi pidev ja täpne pinge 20 °C juures on 1,0183 V.

Ohmi seadus väljendab seost elektrivoolu Az, pinge U ja takistuse r vahel. Elektrivool on otseselt võrdeline pingega ja pöördvõrdeline takistusega: I = U / r

Täpsemalt vaata siit: Ohmi seadus

Näited:

1. Taskulambi pirn on ühendatud kuivpatareiga, mille pinge on 2,5 V. Milline vool läbib pirni, kui selle takistus on 8,3 oomi (joonis 1)?

Riis. 1.

I = U / r = 4,5/15 = 0,3 A

2.Lambipirn on ühendatud 4,5 V akuga, mille mähis on 15 oomi takistusega. Milline vool läbib pirni (joonis 2 näitab lülitusahelat)?

Riis. 2.

Mõlemal juhul läbib pirni sama vool, kuid teisel juhul kulub rohkem energiat (pirn helendab heledamalt).

3. Elektriplaadi küttespiraali takistus on 97 oomi ja see on ühendatud võrgupingega U =220 V. Milline vool läbib mähise? Ühendusskeemi vaata joon. 3.

Riis. 3.

I = U / r = 220/97 = 2,27 A

Mähistakistus 97 oomi on antud kuumutamist arvesse võttes. Külmakindlus on väiksem.

4. Voltmeeter, mis on vooluringiga ühendatud vastavalt joonisel fig. 4, näitab pinget U =20. sajand Milline vool läbib voltmeetrit, kui see sisemine takistus rc = 1000 oomi?

Riis. 4.

Iv = U / rh = 20/1000 = 0,02 A = 20 mA

5. Lambipirn (4,5 V, 0,3 A) on ühendatud järjestikku reostaadiga r= 10 Ohm ja aku pingega U =4 V. Milline vool läbib pirni, kui reostaadi mootor on asendites 1, 2 ja 3 vastavalt (joonis 5 näitab lülitusahelat)?

Riis. 5.

Pirni takistuse arvutame selle andmete järgi: rl = 4,5 / 3 = 15 oomi

Kui liugur on asendis 1, lülitub kogu reostaat sisse, see tähendab, et vooluahela takistus suureneb 10 oomi võrra.

Voolutugevus on I1 = U / (rl + r) = 0,16 A = 4/25 = 0,16 A.

Asendis 2 liigub vool läbi poole reostaadi, s.o. r = 5 oomi. I2 = 4/15 = 0,266.

Asendis 3 on reostaat lühises (eemaldatud). Tok saab olema suurim, kuna see läbib ainult pirni mähist: Azh = 4/15 = 0,266 A.

6.Trafot läbiva elektrivoolu läbimisel tekkivat soojust kasutatakse 500 mm siseläbimõõduga ja 4 mm seinapaksusega külmunud raudtoru soojendamiseks. 10 m kaugusel asuvatele punktidele 1 ja 2 rakendatakse sekundaarpinge 3 V. Milline vool läbib raudtoru (joonis 6)?

Riis. 6.

Kõigepealt arvutame toru takistuse r, mille jaoks peame arvutama toru ristlõike, see tähendab rõnga pindala:

Raudtoru elektritakistus r = ρl / S = 0,13 x (10/679) = 0,001915 oomi.

Torust läbiv vool on: I = U / r = 3 / 0,001915 = 1566 A.

Vaata ka sellel teemal: Ohmi seaduse takistuse arvutamine