Erresistentzia ohmikoa eta ez-ohmikoa eztabaidatzen duten galdera-adibideak
Pendahuluan
Zirkuitu elektrikoetako erresistentzia oinarrizko kontzeptua da elektroteknia eta elektronika ulertzeko. Erresistentziak zehazten du zenbat korronte igaroko den osagai batetik tentsio bat aplikatzen zaionean. Bi erresistentzia mota nagusi ezagutzen dira fisikan: erresistentzia ohmikoa eta erresistentzia ez-ohmikoa. Artikulu honek bi erresistentzia moten azalpen zehatza emango du, hainbat adibide-problema eta eztabaidarekin batera, zure ulermena sakontzeko.
Erresistentzia ohmikoa
Erresistentzia ohmikoa Ohm-en legea betetzen duen erresistentzia da, zeinak dioen bi punturen artean eroale batetik igarotzen den korrontea bi puntu horien arteko tentsioarekiko zuzenean proportzionala dela. Matematikoki, lege hau honela idatz daiteke:
Matematika
V = IR
"`
Non:
– V tentsioa da (Voltak)
– I korrontea da (Ampere)
– R erresistentzia da (Ohm)
Erresistentzia ohmikoa duten osagaiek normalean korrontearen eta tentsioaren arteko erlazioaren grafikoa izaten dute lerro zuzen baten moduan.
Erresistentzia Ohmikoaren Adibide Galderak
1. galdera: 10 Ohm-ko erresistentzia duen erresistentzia bat 5 Volt-eko tentsio batera konektatuta dago. Kalkulatu erresistentziatik igarotzen den korrontea.
Eztabaida:
Ohm-en legea erabiliz:
\[ V = IR \]
Jakina da:
– V = 5 Volt
– R = 10 Ohm
Beraz:
I = V/R = 5/10 = 0,5, Ampere
Beraz, erresistentziatik igarotzen den korrontea 0,5 Ampere da.
2. galderaren adibidea: Erresistentzia ohmikoa zirkuitu paraleloetan
2. galdera: Bi erresistentzia, bakoitza 4 Ohm eta 6 Ohm-ekoa, paraleloan konektatzen dira eta gero 12 Volt-eko tentsio iturri batera konektatzen dira. Kalkulatu zirkuituan zehar doan korronte osoa.
Eztabaida:
Zirkuitu paralelo batean, erresistentzia bakoitzaren tentsioa berdina da:
– V = 12 Volt
Korronte osoa lortzeko, lehenik erresistentzia bakoitzeko korrontea aurkitu behar dugu Ohm-en legea erabiliz, eta gero batu egin behar ditugu.
1. 4 Ohm-eko erresistentzian dagoen korrontea:
\[ I_1 = \frac{V}{R_1} = \frac{12}{4} = 3 \, \text{Ampere} \]
2. 6 Ohm-eko erresistentzian dagoen korrontea:
\[ I_2 = \frac{V}{R_2} = \frac{12}{6} = 2 \, \text{Ampere} \]
Zirkuituko korronte osoa hau da:
\[ I_{guztira} = I_1 + I_2 = 3 + 2 = 5 \, \text{Ampere} \]
Beraz, zirkuituan zehar doan korronte osoa 5 Ampere da.
Erresistentzia ez-ohmikoa
Erresistentzia ez-ohmikoa Ohm-en legea betetzen ez duen erresistentzia da. Erresistentzia ez-ohmikoa duten osagaietan, tentsioaren eta korrontearen arteko erlazioa ez da lineala eta beste hainbat faktoreren araberakoa izan daiteke, hala nola tenperatura, maiztasuna edo eremu elektrikoa. Adibide batzuk bonbilla goriak, diodoak eta transistoreak dira.
Erresistentzia ez-ohmikoaren adibide-galderak
3. galdera: Diodo ideal bat 0.7 Volt-eko aurreranzko tentsio batera konektatuta dago. Diodo idealaren erresistentzia oso txikia dela uste bada, zer korronte igaroko da tentsio hori aplikatzen denean?
Eztabaida:
Diodo ideal batean, aurreranzko polarizazioa duenean, diodoak korrontea erresistentzia oso txikiarekin igarotzen utziko du. Beraz, igarotzen den korrontea bere erresistentziak zehazten du, ia zero dena. Kasu idealean, erresistentzia hau hain txikia da, ezen korrontea tentsio-iturriaren gaitasunak bakarrik mugatzen baitu.
Diodoa ideala denez, korrontea oso handia izan daiteke, tentsio-iturriaren eta hari konektatutako zirkuituaren kapazitantziara hurbilduz. Hala ere, aplikazio praktikoetan, beste zirkuituen erresistentziak eta tentsio-iturriaren kapazitantzia-mugek zehaztuko dute benetako korrontea modu errealistangoan.
Tentsio iturri batek korronte mugagabea eman badezake, orduan igarotzen den korrontea oso handia dela onar daiteke, baina errealistoki ez da hain arrazoizkoa iturriaren edukieraren arabera korronte muga zehaztu gabe.
4. galderaren adibidea: Erresistentzia ez-ohmikoa bonbilla gorietan
4. galdera: Goian dagoen bonbilla batek propietate ez-ohmikoak ditu, 220 Volt-eko tentsio nominala eta 100 Watt-eko potentzia-kontsumoa ditu. Kalkulatu lanpararen erresistentzia piztuta dagoenean, potentzia nominalaren eta tentsioaren arabera.
Eztabaida:
Jakina da:
– V = 220 Volt
– P = 100 Watt
Energia elektrikoaren formula erabiliz,
\[ P = VI \]
Beraz, igarotzen den korrontea:
\[ I = \frac{P}{V} = \frac{100}{220} \gutxi gorabehera 0.455 \, \text{Ampere} \]
Ondoren, Ohm-en legea erabiliz,
\[ R = \frac{V}{I} = \frac{220}{0.455} \gutxi gorabehera 484 \, \text{Ohm} \]
Beraz, potentzia eta tentsio nominalarekin piztuta dagoenean, bonbilla gori baten erresistentzia 484 Ohm ingurukoa da.
Ondorioa
Zirkuitu elektrikoen analisian ezinbestekoa da erresistentzia ohmikoaren eta ez-ohmikoaren arteko aldea ulertzea. Erresistentzia ohmikoak Ohm-en legea betetzen du, tentsioaren eta korrontearen arteko erlazio lineal batekin, erresistentzia ez-ohmikoa, berriz, ez-lineala da eta beste hainbat faktorek eragin dezakete. Goian aurkeztutako adibide eta eztabaida ezberdinekin, hobeto uler dezakegu nola funtzionatzen duten bi erresistentzia mota hauek eta nola kalkulatu korrontea, tentsioa eta erresistentzia zirkuitu elektriko batean.
Erresistentzia ohmikoa eta ez-ohmikoa ezagutzea oso erabilgarria da, batez ere ingeniaritza elektrikoan edo elektronikoan lan egiten dutenentzat, zirkuituak modu eraginkorragoan eta efizienteagoan diseinatzen eta aztertzen laguntzen baitu.
