ომური და არაომური წინააღმდეგობის განხილვის სამაგალითო კითხვები
პენდაჰულუანი
ელექტრულ წრედებში წინაღობა ფუნდამენტური ცნებაა, რომელიც აუცილებელია ელექტროტექნიკისა და ელექტრონიკის გასაგებად. წინაღობა განსაზღვრავს, თუ რამდენი დენი გაივლის კომპონენტში, როდესაც მასზე ძაბვა მიეწოდება. ფიზიკაში აღიარებულია წინაღობის ორი ძირითადი ტიპი: ომური წინაღობა და არაომური წინაღობა. ეს სტატია მოგაწვდით ორივე ტიპის წინაღობის დეტალურ ახსნას, რამდენიმე მაგალითთან და დისკუსიასთან ერთად, რათა გააღრმავოთ თქვენი გაგება.
ომური წინააღმდეგობა
ომური წინააღმდეგობა არის წინააღმდეგობა, რომელიც ემორჩილება ოჰმის კანონს, რომლის თანახმადაც, ორ წერტილს შორის გამტარში გამავალი დენი პირდაპირპროპორციულია ამ ორ წერტილს შორის ძაბვისა. მათემატიკურად, ეს კანონი შეიძლება ჩაიწეროს შემდეგნაირად:
„მათემატიკა
V = IR
""
სად:
– V არის ძაბვა (ვოლტი)
– I არის დენი (ამპერი)
– R არის წინააღმდეგობა (ომ)
კომპონენტებს, რომლებსაც აქვთ ომური წინააღმდეგობა, როგორც წესი, აქვთ დენსა და ძაბვას შორის ურთიერთობის გრაფიკი სწორი ხაზის სახით.
ომური წინააღმდეგობის მაგალითი კითხვები
კითხვა 1: 10 ომიანი წინაღობის მქონე რეზისტორი მიერთებულია 5 ვოლტის ძაბვასთან. გამოთვალეთ რეზისტორში გამავალი დენი.
დისკუსია:
ოჰმის კანონის გამოყენებით:
\[ V = IR \]
ცნობილია:
– V = 5 ვოლტი
– R = 10 ომ
ასე რომ:
\[ I = \frac{V}{R} = \frac{5}{10} = 0,5 \, \text{ამპერი} \]
ასე რომ, რეზისტორში გამავალი დენი 0,5 ამპერია.
მაგალითი კითხვა 2: ომური წინააღმდეგობა პარალელურ წრედებში
კითხვა 2: პარალელურად შეერთებულია ორი რეზისტორი, თითოეული 4 და 6 ომიანი წინაღობით, შემდეგ კი 12 ვოლტიან ძაბვის წყაროსთან. გამოთვალეთ წრედში გამავალი დენის ჯამური სიმძლავრე.
დისკუსია:
პარალელურ წრედში, თითოეულ რეზისტორზე ძაბვა ერთნაირია:
– V = 12 ვოლტი
სრული დენის მისაღებად, ჯერ უნდა ვიპოვოთ თითოეულ რეზისტორში არსებული დენი ოჰმის კანონის გამოყენებით, შემდეგ კი შევკრიბოთ ისინი.
1. 4 ომ რეზისტორში დენი:
\[ I_1 = \frac{V}{R_1} = \frac{12}{4} = 3 \, \text{ამპერი} \]
2. 6 ომ რეზისტორში დენი:
\[ I_2 = \frac{V}{R_2} = \frac{12}{6} = 2 \, \text{ამპერი} \]
წრედში მთლიანი დენია:
\[ I_{სულ} = I_1 + I_2 = 3 + 2 = 5 \, \text{ამპერი} \]
ასე რომ, წრედში გამავალი დენის სიმძლავრე 5 ამპერია.
არაომური წინააღმდეგობა
არაომური წინაღობა არის წინაღობა, რომელიც არ ემორჩილება ოჰმის კანონს. არაომური წინაღობის მქონე კომპონენტებში ძაბვასა და დენს შორის დამოკიდებულება არაწრფივია და შეიძლება დამოკიდებული იყოს რამდენიმე სხვა ფაქტორზე, როგორიცაა ტემპერატურა, სიხშირე ან ელექტრული ველი. ზოგიერთი მაგალითია ინკანდესენტური ნათურები, დიოდები და ტრანზისტორები.
არაომური წინაღობის მაგალითები
კითხვა 3: იდეალური დიოდი მიერთებულია 0.7 ვოლტის პირდაპირი ძაბვასთან. თუ იდეალური დიოდის წინაღობა ძალიან მცირედ ჩაითვლება, რა დენი გაივლის ამ ძაბვის გამოყენებისას?
დისკუსია:
იდეალურ დიოდში, პირდაპირი დენის მიმართულებისას, დიოდი დენს ძალიან მცირე წინაღობით გაატარებს. ამიტომ, დინების ნაკადი განისაზღვრება მისი წინაღობით, რომელიც პრაქტიკულად ნულის ტოლია. იდეალურ შემთხვევაში, ეს წინააღმდეგობა იმდენად მცირეა, რომ დენი შემოიფარგლება მხოლოდ ძაბვის წყაროს სიმძლავრით.
რადგან დიოდი იდეალურია, დენი შეიძლება იყოს ძალიან დიდი, უახლოვდებოდეს ძაბვის წყაროს და მასთან დაკავშირებული წრედის ტევადობას. თუმცა, პრაქტიკულ გამოყენებაში, სხვა წრედების წინაღობა და ძაბვის წყაროს ტევადობის ზღვრები უფრო რეალისტურად განსაზღვრავს რეალურ დენს.
თუ ძაბვის წყაროს შეუძლია შეუზღუდავი დენის მიწოდება, მაშინ გამავალი დენი შეიძლება ჩაითვალოს ძალიან დიდად, მაგრამ რეალურად ეს ნაკლებად გონივრულია წყაროს სიმძლავრით დენის ლიმიტის განსაზღვრის გარეშე.
მაგალითი კითხვა 4: არაომური წინააღმდეგობა ინკანდესენტურ ნათურებში
კითხვა 4: ინკანდესენტურ ნათურას აქვს არაომური თვისებები, ნომინალური ძაბვით 220 ვოლტი და ენერგომოხმარებით 100 ვატი. გამოთვალეთ ნათურის წინაღობა, როდესაც ნათურა ჩართულია, ნომინალური სიმძლავრისა და ძაბვის მიხედვით.
დისკუსია:
ცნობილია:
– V = 220 ვოლტი
– P = 100 ვატი
ელექტროენერგიის ფორმულის გამოყენებით,
\[ P = VI \]
ასე რომ, მიედინება დენი:
\[ I = \frac{P}{V} = \frac{100}{220} \დაახლ. 0.455 \, \text{ამპერი} \]
შემდეგ, ოჰმის კანონის გამოყენებით,
\[ R = \frac{V}{I} = \frac{220}{0.455} \approx 484 \, \text{Ohm} \]
ასე რომ, ნომინალური სიმძლავრითა და ძაბვით ანთებისას ინკანდესენტური ნათურის წინააღმდეგობა დაახლოებით 484 ომს შეადგენს.
დასკვნა
ელექტრული წრედის ანალიზში ომურ და არაომურ წინაღობებს შორის განსხვავების გაგება უმნიშვნელოვანესია. ომური წინააღმდეგობა ემორჩილება ომის კანონს, ძაბვასა და დენს შორის წრფივი დამოკიდებულებით, ხოლო არაომურ წინააღმდეგობაზე გავლენას ახდენს რამდენიმე სხვა ფაქტორი. ზემოთ წარმოდგენილი სხვადასხვა მაგალითითა და განხილვით, უკეთ შეგვიძლია გავიგოთ, თუ როგორ მუშაობს ეს ორი ტიპის წინააღმდეგობა და როგორ გამოვთვალოთ დენი, ძაბვა და წინააღმდეგობა ელექტრულ წრედში.
ომური და არაომური წინაღობის ცოდნა ძალიან სასარგებლოა, განსაკუთრებით ელექტრო ან ელექტრონიკის ინჟინერიაში მომუშავე პირებისთვის, რადგან ის ხელს უწყობს სქემების უფრო ეფექტურად და ეფექტიანად დიზაინსა და ანალიზს.
