Piemēru jautājumi par omisko un neomisko pretestību
Pendahuluan
Elektrisko ķēžu pretestība ir fundamentāls jēdziens, kas ir būtisks elektrotehnikas un elektronikas izpratnei. Pretestība nosaka, cik daudz strāvas plūdīs caur komponentu, kad tam tiek pielikts spriegums. Fizikā ir atzīti divi galvenie pretestības veidi: omiskā pretestība un neomiskā pretestība. Šajā rakstā sniegts detalizēts abu pretestības veidu skaidrojums, kā arī vairāki uzdevumu piemēri un diskusijas, lai padziļinātu jūsu izpratni.
Omiskā pretestība
Oma pretestība ir pretestība, kas pakļaujas Oma likumam, kas nosaka, ka strāva, kas plūst caur vadītāju starp diviem punktiem, ir tieši proporcionāla spriegumam starp šiem diviem punktiem. Matemātiski šo likumu var uzrakstīt šādi:
"matemātika"
V = IR
“
Kur:
– V ir spriegums (voltos)
– I ir strāva (ampēros)
– R ir pretestība (omi)
Komponentiem ar omisko pretestību parasti ir strāvas un sprieguma attiecības grafiks taisnas līnijas veidā.
Omiskās pretestības piemēru jautājumi
1. jautājums: Rezistors ar 10 omu pretestību ir pievienots 5 voltu spriegumam. Aprēķiniet caur rezistoru plūstošo strāvu.
Diskusija:
Izmantojot Oma likumu:
\[ V = IR \]
Ir zināms:
– V = 5 volti
– R = 10 omi
Tātad:
\[I = \frac{V}{R} = \frac{5}{10} = 0,5 \, \text{Ampērs} \]
Tātad, caur rezistoru plūstošā strāva ir 0,5 ampēri.
2. jautājuma piemērs. Omiskā pretestība paralēlajās ķēdēs
2. jautājums: Divi rezistori, katrs ar pretestību 4 omi un 6 omi, ir savienoti paralēli un pēc tam pievienoti 12 voltu sprieguma avotam. Aprēķiniet kopējo strāvu, kas plūst ķēdē.
Diskusija:
Paralēlā ķēdē spriegums uz visiem rezistoriem ir vienāds:
– V = 12 volti
Lai iegūtu kopējo strāvu, vispirms, izmantojot Oma likumu, jāatrod strāva katrā rezistorā un pēc tam jāsaskaita tās kopā.
1. Strāva 4 omu rezistorā:
\[I_1 = \frac{V}{R_1} = \frac{12}{4} = 3 \, \text{Ampērs} \]
2. Strāva 6 omu rezistorā:
\[I_2 = \frac{V}{R_2} = \frac{12}{6} = 2 \, \text{Ampērs} \]
Kopējā strāva ķēdē ir:
\[ I_{kopā} = I_1 + I_2 = 3 + 2 = 5 \, \text{Ampērs} \]
Tātad kopējā strāva, kas plūst ķēdē, ir 5 ampēri.
Neomiskā pretestība
Neomiskā pretestība ir pretestība, kas nepakļaujas Oma likumam. Komponentēs ar neomisko pretestību sprieguma un strāvas attiecība nav lineāra un var būt atkarīga no vairākiem citiem faktoriem, piemēram, temperatūras, frekvences vai elektriskā lauka. Daži piemēri ir kvēlspuldzes, diodes un tranzistori.
Neomiskās pretestības piemēru jautājumi
3. jautājums: Ideālai diodei tiek pievadīts 0.7 voltu tiešais spriegums. Ja ideālās diodes pretestība tiek uzskatīta par ļoti mazu, kāda strāva plūdīs, kad tiks pielikts šis spriegums?
Diskusija:
Ideālā diodē, kad diode ir tieši nobīdīta, tā laiž cauri strāvu ar ļoti mazu pretestību. Tāpēc plūstošo strāvu nosaka tās pretestība, kas praktiski ir nulle. Ideālā gadījumā šī pretestība ir tik maza, ka strāvu ierobežo tikai sprieguma avota kapacitāte.
Tā kā diode ir ideāla, strāva var būt ļoti liela, tuvojoties sprieguma avota un ar to savienotās ķēdes kapacitātei. Tomēr praktiskos pielietojumos citu ķēžu pretestība un sprieguma avota kapacitātes robežas reālāk noteiks faktisko strāvu.
Ja sprieguma avots var piegādāt neierobežotu strāvu, tad var pieņemt, ka plūstošā strāva ir ļoti liela, taču reāli tas ir mazāk saprātīgi, nenosakot strāvas robežu pēc avota kapacitātes.
4. piemēra jautājums: neomiskā pretestība kvēlspuldzēs
4. jautājums: Kvēlspuldzei ar nominālo spriegumu 220 volti un enerģijas patēriņu 100 vati ir neohmiskas īpašības. Aprēķiniet spuldzes pretestību, kad tā ir ieslēgta, atbilstoši nominālajai jaudai un spriegumam.
Diskusija:
Ir zināms:
– V = 220 volti
– P = 100 vati
Izmantojot elektriskās jaudas formulu,
\[P = VI \]
Tātad plūstošā strāva:
\[I = \frac{P}{V} = \frac{100}{220} \aptuveni 0.455 \, \text{Ampērs} \]
Tālāk, izmantojot Oma likumu,
\[R = \frac{V}{I} = \frac{220}{0.455} \aptuveni 484 \, \text{Ohm} \]
Tātad kvēlspuldzes pretestība, kad tā tiek ieslēgta ar nominālo jaudu un spriegumu, ir aptuveni 484 omi.
Secinājums
Izpratne par atšķirību starp omisko un neomisko pretestību ir ļoti svarīga elektrisko ķēžu analīzē. Omiskā pretestība pakļaujas Oma likumam, un starp spriegumu un strāvu ir lineāra sakarība, savukārt neomiskā pretestība ir nelineāra un to var ietekmēt vairāki citi faktori. Ar iepriekš minētajiem dažādajiem piemēriem un diskusijām mēs varam labāk izprast, kā darbojas šie divi pretestības veidi un kā aprēķināt strāvu, spriegumu un pretestību elektriskajā ķēdē.
Zināšanas par omisko un neomisko pretestību ir ļoti noderīgas, īpaši tiem, kas strādā elektrotehnikā vai elektronikā, jo tās palīdz efektīvāk un lietderīgāk projektēt un analizēt shēmas.
