Ом ба Ом бус эсэргүүцлийн талаарх жишээ асуултууд
Пендахулуан
Цахилгаан хэлхээний эсэргүүцэл нь электротехник болон электроникийг ойлгоход зайлшгүй шаардлагатай үндсэн ойлголт юм. Эсэргүүцэл нь бүрэлдэхүүн хэсэгт хүчдэл өгөхөд хэр их гүйдэл урсахыг тодорхойлдог. Физикт эсэргүүцлийн хоёр үндсэн төрөл байдаг: ом эсэргүүцэл ба ом бус эсэргүүцэл. Энэ нийтлэлд эсэргүүцлийн хоёр төрлийн талаар дэлгэрэнгүй тайлбар өгөхөөс гадна таны ойлголтыг гүнзгийрүүлэх хэд хэдэн жишээ бодлого, хэлэлцүүлгийг өгөх болно.
Омын эсэргүүцэл
Омын эсэргүүцэл гэдэг нь Омын хуульд захирагддаг эсэргүүцэл бөгөөд энэ хуульд хоёр цэгийн хоорондох дамжуулагчаар урсах гүйдэл нь эдгээр хоёр цэгийн хоорондох хүчдэлтэй шууд пропорциональ байна гэж заасан байдаг. Математикийн хувьд энэ хуулийг дараах байдлаар бичиж болно:
"' математик
V = IR
""
Хаана:
– V нь хүчдэл (Вольт)
– I нь гүйдэл (Ампер)
– R нь эсэргүүцэл (Ом)
Ом эсэргүүцэлтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь ихэвчлэн гүйдэл ба хүчдэлийн хамаарлын графикийг шулуун шугам хэлбэрээр харуулдаг.
Ом эсэргүүцлийн жишээ асуултууд
Асуулт 1: 10 Ом эсэргүүцэлтэй резисторыг 5 вольтын хүчдэлд холбосон. Резистороор урсаж буй гүйдлийг тооцоол.
Хэлэлцүүлэг:
Омын хуулийг ашиглан:
\[ V = IR \]
Энэ нь мэдэгдэж байна:
– V = 5 вольт
– R = 10 Ом
Тэгэхээр:
\[ I = \frac{V}{R} = \frac{5}{10} = 0,5 \, \text{Ампер} \]
Тиймээс резистороор урсах гүйдэл нь 0,5 Ампер байна.
Жишээ асуулт 2 Зэрэгцээ хэлхээний Омын эсэргүүцэл
Асуулт 2: 4 Ом ба 6 Ом эсэргүүцэлтэй хоёр резисторыг зэрэгцээ холбож, дараа нь 12 вольтын хүчдэлийн эх үүсвэрт холбосон. Хэлхээнд гүйж буй нийт гүйдлийг тооцоол.
Хэлэлцүүлэг:
Зэрэгцээ хэлхээнд резистор бүрийн хүчдэл ижил байна:
– V = 12 вольт
Нийт гүйдлийг авахын тулд эхлээд Омын хуулийг ашиглан резистор бүрийн гүйдлийг олоод дараа нь тэдгээрийг хооронд нь нэмэх хэрэгтэй.
1. 4 Ом эсэргүүцэл дэх гүйдэл:
\[ I_1 = \frac{V}{R_1} = \frac{12}{4} = 3 \, \text{Ампер} \]
2. 6 Ом эсэргүүцэл дэх гүйдэл:
\[ I_2 = \frac{V}{R_2} = \frac{12}{6} = 2 \, \text{Ампер} \]
Хэлхээний нийт гүйдэл нь:
\[ I_{нийт} = I_1 + I_2 = 3 + 2 = 5 \, \text{Ампер} \]
Тиймээс хэлхээнд гүйж буй нийт гүйдэл нь 5 Ампер байна.
Ом бус эсэргүүцэл
Ом бус эсэргүүцэл гэдэг нь Омын хуульд захирагддаггүй эсэргүүцэл юм. Ом бус эсэргүүцэлтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хүчдэл ба гүйдлийн хоорондын хамаарал нь шугаман бус бөгөөд температур, давтамж эсвэл цахилгаан орон зэрэг хэд хэдэн хүчин зүйлээс хамаарч болно. Зарим жишээнд улайсдаг чийдэн, диод, транзистор орно.
Ом бус эсэргүүцлийн жишээ асуултууд
Асуулт 3: Идеал диод нь 0.7 вольтын шууд хүчдэлд холбогдсон. Хэрэв идеал диодын эсэргүүцлийг маш бага гэж үзвэл энэ хүчдэлийг өгөхөд ямар гүйдэл урсах вэ?
Хэлэлцүүлэг:
Идеал диодын хувьд урагш чиглэсэн үед диод нь гүйдлийг маш бага эсэргүүцэлтэй урсгах боломжийг олгоно. Тиймээс гүйдлийн урсгалыг түүний эсэргүүцлээр тодорхойлдог бөгөөд энэ нь бараг тэг юм. Идеал тохиолдолд энэ эсэргүүцэл маш бага тул гүйдэл нь зөвхөн хүчдэлийн эх үүсвэрийн багтаамжаар хязгаарлагддаг.
Диод нь хамгийн тохиромжтой тул гүйдэл нь маш их байж болох бөгөөд хүчдэлийн эх үүсвэр болон түүнтэй холбогдсон холбогдох хэлхээний багтаамжтай ойролцоо байна. Гэсэн хэдий ч практик хэрэглээнд бусад хэлхээний эсэргүүцэл болон хүчдэлийн эх үүсвэрийн багтаамжийн хязгаар нь бодит гүйдлийг илүү бодитойгоор тодорхойлно.
Хэрэв хүчдэлийн эх үүсвэр хязгааргүй гүйдэл өгч чадвал урсаж буй гүйдлийг маш их гэж үзэж болох боловч бодит байдал дээр гүйдлийн хязгаарыг эх үүсвэрийн хүчин чадлаар тодорхойлохгүйгээр энэ нь тийм ч оновчтой биш юм.
Жишээ асуулт 4: Улайсдаг чийдэнгийн Ом бус эсэргүүцэл
Асуулт 4: Улайсдаг чийдэн нь 220 вольтын нэрлэсэн хүчдэлтэй, 100 ваттын эрчим хүчний хэрэглээтэй ом бус шинж чанартай. Дэнлүү асаалттай байх үеийн эсэргүүцлийг нэрлэсэн чадал болон хүчдэлийн дагуу тооцоол.
Хэлэлцүүлэг:
Энэ нь мэдэгдэж байна:
– V = 220 вольт
– P = 100 Ватт
Цахилгаан эрчим хүчний томъёог ашиглан,
\[ P = VI \]
Тэгэхээр урсаж буй гүйдэл:
\[ I = \frac{P}{V} = \frac{100}{220} \approx 0.455 \, \text{Ампер} \]
Дараа нь Омын хуулийг ашиглан,
\[ R = \frac{V}{I} = \frac{220}{0.455} \approx 484 \, \text{Ohm} \]
Тиймээс нэрлэсэн хүч болон хүчдэлээр асах үед улайсдаг чийдэнгийн эсэргүүцэл нь ойролцоогоор 484 Ом байна.
Дүгнэлт
Ом ба ом бус эсэргүүцлийн ялгааг ойлгох нь цахилгаан хэлхээний шинжилгээнд маш чухал юм. Ом эсэргүүцэл нь хүчдэл ба гүйдлийн хооронд шугаман хамаарал бүхий Омын хуулийг дагаж мөрддөг бол ом бус эсэргүүцэл нь шугаман бус бөгөөд бусад хэд хэдэн хүчин зүйлээс хамаарч болно. Дээр дурдсан янз бүрийн жишээ, хэлэлцүүлгүүдийн тусламжтайгаар бид эдгээр хоёр төрлийн эсэргүүцэл хэрхэн ажилладаг, цахилгаан хэлхээнд гүйдэл, хүчдэл, эсэргүүцлийг хэрхэн тооцоолохыг илүү сайн ойлгож чадна.
Ом ба ом бус эсэргүүцлийн талаарх мэдлэг нь ялангуяа цахилгаан эсвэл электроникийн инженерчлэлийн чиглэлээр ажилладаг хүмүүст маш их хэрэгтэй байдаг, учир нь энэ нь хэлхээг илүү үр дүнтэй, үр дүнтэй зохион бүтээх, шинжлэхэд тусалдаг.
