Ohmi seadus – probleemid ja lahendused

Ohmi seadus – probleemid ja lahendused

1.

Alloleva tabeli põhjal on seos pinge (V) elektrivool (I) ja takistus (R) on…

lahendus:

Ohmi seadus:

V = IR või R = V / I

R₁ = V / I = 1.50 / 0.08 = 18.75 oomi

R₂ = V / I = 2.80 / 1.50 = 2.87 oomi

R₃ = V / I = 3.99 / 2.10 = 1.9 oomi

Tabeli põhjal on V, I ja R vaheline seos R väärtus, mis on pöördvõrdeline V ja I väärtustega. See tähendab, et mida suurem on V ja I, seda väiksem on R.

V/I väärtus ei ole konstantne, seega see ei illustreeri Ohmi seadusOhmi seaduse kohaselt peab V/I väärtus olema konstantne.

2. Milline graafik näitab potentsiaalide vahe ja elektrivoolu vahelist seost?

lahendus:

A

3. Järgmiste andmete põhjal tabel eksperimentaalse tulemuse põhjal võib järeldada, et elektrivool ...

lahendus:

Tabelis olevate andmete põhjal, mida suurem on elektripinge, seda suurem on elektrivool. Seega järeldatakse, et elektrivool on võrdeline pingega.

4. Seadme takistus on 150 oomi ja sellest läbib 2 A elektrivool. potentsiaalide erinevus on…

Tuntud:

Takistus (R) = 150 oomi

Elektrivool (I) = 2 amprit

Otsitud: Pinge (V)

lahendus:

V = IR

V = elektripinge, I = elektrivool, R = elektritakistus

Voltage:

V = IR = (2 amprit) (150 oomi) = 300 volti

5. Takistijuhtmes on elektrivool 4 A. Kui mõlemale otsale antakse 12-voldine potentsiaal, siis milline on elektritakistus?

Tuntud:

Elektrivool (I) = 4 amprit

Pinge (V) = 12 volti

Otsitakse: Elektriline takistus (R)

lahendus:

Vastupidavus:

R = V / I = 12 volti / 4 amprit = 3 oomi

1. Mis on Ohmi seadus?
   • VastusOhmi seadus ütleb, et vool ($I$), mis voolab läbi juhi kahe punkti vahel, on otseselt proportsionaalne pingega ($V$) kahe punkti ulatuses ja pöördvõrdeline takistusega ($R$) dirigendi. Matemaatiliselt esitatakse seda järgmiselt $V=IR$.
2. Kui takisti järgib Ohmi seadust, siis millist seost peaksime pinge ja voolu vahel täheldama?
   • VastusPeaksime täheldama lineaarset seost. Kui joonistada pinge ja voolu graafik, siis joone tõus tähistaks takistust ja joon läbiks koordinaatide alguspunkti.
3. Kuidas mõjutab takistuse suurendamine vooluahelas voolutugevust, eeldades, et pinge jääb konstantseks?
   • VastusKui takistus suureneb, samal ajal kui pinge jääb konstantseks, siis voolutugevus vooluahelas väheneb vastavalt Ohmi seadusele.
4. Miks Ohmi seadus ei pruugi teatud tingimustel või teatud materjalide puhul kehtida?
   • VastusOhmi seadus kehtib oomiliste materjalide kohta, mille takistus jääb pinge muutudes konstantseks. Mõnede materjalide ja seadmete puhul (näiteks dioodid või väga kõrgetel sagedustel või temperatuuridel) võib takistus aga pinge või voolutugevusega muutuda, muutes seose mittelineaarseks.
5. Mis on takistuse ühik ja kuidas seda Ohmi seaduse järgi defineeritakse?
   • VastusTakistuse ühik on oom (Ω). Üks oom on defineeritud kui takistus, mis laseb läbi ühe ampri voolu, kui sellele rakendatakse üks volt.
6. Kui kaks järjestikku ühendatud takistit järgivad rangelt Ohmi seadust, kas siis ka nende kombinatsioon järgib Ohmi seadust?
   • VastusJah, see kombinatsioon järgib ka Ohmi seadust. Jadatakistus on üksikute takistuste summa ja vool läbi mõlema on sama. Pinge jadaühenduses on iga takisti pingete summa.
7. Kuidas sõltub juhtme takistus selle pikkusest ja ristlõikepindalast?
   • VastusTraadi takistus on otseselt proportsionaalne selle pikkusega ja pöördvõrdeline selle ristlõikepindalaga. Seega on pikemal traadil suurem takistus ja paksemal traadil väiksem.
8. Kui takisti pinge kahekordistub, siis kuidas muutub voolutugevus, eeldades, et takisti jääb oomiliseks?
   • VastusKui takisti jääb oomiliseks (ja seega järgib Ohmi seadust), siis pinge kahekordistamine kahekordistab ka voolutugevust.
9. Kas nulltakistusega komponenti on praktikas võimalik realiseerida?
   • VastusPraktilistes igapäevastes olukordades ei ole nulltakistusega komponenti ehk „ülijuhti” lihtne luua. Teatud materjalid võivad aga äärmiselt madalatel temperatuuridel muutuda ülijuhtideks ja pakkuda voolule nulltakistust.
10. Milline on takisti võimsuse hajumine Ohmi seaduse järgi?

• VastusVõimsus ($P$) takisti poolt hajutatuna on antud valemiga P=I²R or P=V²/R, mis on tuletatud Ohmi seaduse ja astmevalemi kombinatsioonist $P=IV$.