Afl, eins og það er skoðað í hlutanum um vinnu og orku, er skilgreint sem vinna sem unnin er yfir tiltekið tímabil. Vinna er ferlið við orkubreytingu, þannig að afl má skilja sem breytingu á orku yfir tiltekið tímabil.
Rafmagn er breyting á raforku yfir ákveðið tímabil. Í umfjöllun um rafspennu er útskýrt að breytingar á rafspennuorku eiga sér stað þegar rafhleðsla fer í gegnum rafspennumun.
Viðnám er íhlutur í rafrás sem stýrir magni rafstraums . Viðnám sem notuð eru í rafrásum eru yfirleitt sívalningslaga með vír í báðum endum. Viðnámsgildi viðnámsins er gefið til kynna með litakóða og birt á yfirborði viðnámsins.
Hægt er að ákvarða viðnámsgildi viðnáms með því að túlka litakóða viðnámsins . Til að skilja þetta skaltu fyrst skoða eftirfarandi töflu og síðan skoða dæmið um að ákvarða viðnámsgildi viðnáms.
Í greininni um lögmál Ohms hefur verið reiknuð út formúla sem segir til um sambandið milli rafspennu (V), rafstraums (I) og rafviðnáms (R). Stærðfræðilega er það táknað með jöfnunni:
Þessi jafna sýnir að rafviðnám (R) er í beinu hlutfalli við rafspennu (V) og í öfugu hlutfalli við rafstraum (I). Því meiri sem rafspennan er, því meiri er viðnámið. Aftur á móti, því meiri sem rafstraumurinn er, því meiri er viðnámið. Þessi jafna útskýrir lögmál Ohms aðeins þegar viðnámið (R) er fast. Ef viðnámið er ekki fast, þá útskýrir þessi jafna ekki lögmál Ohms heldur útskýrir hún viðnám leiðara.
5 dæmi um spurningar um rafspennu
1. Ákvarða rafspenna í punkti 1 cm frá hleðslunni q = 5,0 μC. Coulomb-stuðullinn (k) = 9 x 109 Nm2C-2, 1 μC = 10-6 C.
Umræða
Það er vitað að:
Fjarlægð frá hleðslu (r) = 1 cm = 1/100 m = 0,01 m = 10-2 m
Hleðsla (q) = 5,0 μC = 5,0 x 10-6 Coulomb
Spurði: Rafspenna (V)
Svar:
11 Dæmi um vandamál með þétta – rað- og samsíða rásir
1. Tíga kapasitor tengt í röð og samsíða eins og á myndinni hér fyrir neðan. Ef C1 = 2 μF, C2 = 4 μF, C3 = 4 μF, þá er skiptigetan…
Umræða
Það er vitað að:
Þétti C1 = 2 μF
Þétti C2 = 4 μF
Þétti C3 = 4 μF
Spurði: Skiptingargeta (C)
Dæmi um spurningar um rafmagnsorku
1. Rafeind fær hraða úr kyrrstöðu um spennumismun upp á 12 volt. Hver er breytingin á spennuorku rafeindarinnar?
Umræða
Það er vitað að:
Hlaða 1 rafeind (e) = -1,60 x 10-19 Coulomb
Rafspennumunur = rafspenna (V) = 12 volt
Spurði: Breyting á stöðuorku rafeinda (ΔEP)
Svar:
ΔEP = q V = (-1,60 x 10-19 C)(12 V) = -19,2 x 10-19 Joule
Neikvætt tákn þýðir rafmagns stöðuorka minnkar. Þegar rafeindin er nálægt neikvætt hlaðinni plötu er hún í hámarki. Eftir að rafeindin er komin nálægt jákvætt hlaðnu plötunni er hún í lágmarki.
4 dæmi um rafmagnsflæðisvandamál
1. Rafsvið 8000 N/C hornrétt á ferkantað yfirborð með yfirborðsflatarmál 10 m²2Ákvarða rafflæði sem fer í gegnum ferhyrninginn!
Umræða
Það er vitað að:
Rafsvið (E) = 8000 N/C
Yfirborðsflatarmál (A) = 10 m²2
θ = 0o (rafsviðslínur falla saman við normallínur)
Spurði: Rafflæði (Φ)
Svar:
7 dæmi um hornmómentum
Hornmomentum
1. Hlutur hefur tregðumoment 2 kg/m²2 og snýst um fastan ás með hornhraði 1 rad/s. Hversu mikið? hornmóment þann hlut?
Umræða
Það er vitað að:
Tregðumóment (I) = 2 kg/m2
Hornhraði (ω) = 1 rad/s
Spurði: Hornmóment (L)
Svar:
Formúla fyrir hornmómentum:
1. Hlutur hefur tregðumóment upp á 1 kg m² og snýst um fastan ás með hornhraða 2 rad/s. Hver er snúningshreyfiorka hlutarins?
Umræða
Það er vitað að:
Tregðumóment (I) = 1 kg/m²2
Hornhraði (ω) = 2 rad/s
Spurði: Snúningshreyfiorka (EK)
Svar:
Formúla fyrir snúningsorku:
5 dæmi um annað lögmál Newtons um snúningshreyfingu
1. Reipið er vafið utan um brún hols sívalnings og síðan er endi reipsins togaður með krafti F þannig að sívalningurinn snúist um ás sinn. Ef augnablik af stíl er 2 Nm og tregðumoment strokkurinn er 1 kg m2, ákvarða hornhröðun strokksins!
Umræða
Það er vitað að:
Kraftmóment (τ) = 2 Nm
Tregðumóment (I) = 1 kg/m2
Spurði: Hornhröðun strokksins!
Svar:
Annað lögmál Newtons um snúningshreyfingu: