Пример питања о омском и неомском отпору
Пендахулуан
Отпор у електричним колима је фундаментални концепт неопходан за разумевање електротехнике и електронике. Отпор одређује колико струје ће протећи кроз компоненту када се на њу примени напон. У физици се препознају две главне врсте отпора: омски отпор и неомски отпор. Овај чланак ће пружити детаљно објашњење обе врсте отпора, заједно са неколико примера проблема и дискусија како бисте продубили своје разумевање.
Омски отпор
Омски отпор је отпор који поштује Омов закон, који каже да је струја која тече кроз проводник између две тачке директно пропорционална напону између те две тачке. Математички, овај закон се може написати као:
математика
V = IR
„`
Димана:
– V је напон (волти)
– I је струја (Ампер)
– R је отпор (Ом)
Компоненте које имају омски отпор обично имају графикон односа између струје и напона у облику праве линије.
Примери питања о омском отпору
Питање 1: Отпорник отпора 10 ома је повезан на напон од 5 волти. Израчунајте струју која тече кроз отпорник.
Дискусија:
Користећи Омов закон:
\[ V = IR \]
Познато је:
– V = 5 волти
– R = 10 Ома
Дакле:
\[ I = \frac{V}{R} = \frac{5}{10} = 0,5 \, \text{Ампер} \]
Дакле, струја која тече кроз отпорник је 0,5 ампера.
Пример питања 2 Омски отпор у паралелним колима
Питање 2: Два отпорника, сваки са отпорношћу од 4 ома и 6 ома, повезана су паралелно, а затим повезана на извор напона од 12 волти. Израчунајте укупну струју која тече кроз коло.
Дискусија:
У паралелном колу, напон на сваком отпорнику је исти:
– V = 12 волти
Да бисмо добили укупну струју, прво морамо пронаћи струју у сваком отпорнику користећи Омов закон, а затим их сабрати.
1. Струја у отпорнику од 4 ома:
\[ I_1 = \frac{V}{R_1} = \frac{12}{4} = 3 \, \text{Ампер} \]
2. Струја у отпорнику од 6 ома:
\[ I_2 = \frac{V}{R_2} = \frac{12}{6} = 2 \, \text{Ампер} \]
Укупна струја у колу је:
\[ I_{укупно} = I_1 + I_2 = 3 + 2 = 5 \, \text{Ампер} \]
Дакле, укупна струја која тече у колу је 5 ампера.
Неомски отпор
Неомски отпор је отпор који не поштује Омов закон. Код компоненти са неомским отпором, однос између напона и струје је нелинеаран и може зависити од неколико других фактора као што су температура, фреквенција или електрично поље. Неки примери су инкандесцентне лампе, диоде и транзистори.
Примери питања о неомском отпору
Питање 3: Идеална диода је повезана на директни напон од 0.7 волти. Ако се отпор идеалне диоде сматра веома малим, колика ће струја тећи када се примени овај напон?
Дискусија:
У идеалној диоди, када је поларизована у директном смеру, диода ће дозволити да струја тече са врло малим отпором. Стога је струја која тече одређена њеним отпором, који је практично нула. У идеалном случају, овај отпор је толико мали да је струја ограничена само капацитетом извора напона.
Пошто је диода идеална, струја може бити веома велика, приближавајући се капацитету извора напона и придруженог кола повезаног са њим. Међутим, у практичним применама, отпор осталих кола и ограничења капацитета извора напона ће реалније одредити стварну струју.
Ако извор напона може да обезбеди неограничену струју, онда се може претпоставити да је струја која тече веома велика, али реално је то мање разумно без одређивања ограничења струје капацитетом извора.
Пример питања 4: Неомски отпор у инкандесцентним сијалицама
Питање 4: Сијалица са жарном нити има неомска својства са номиналним напоном од 220 волти и потрошњом снаге од 100 вати. Израчунајте отпор лампе када је лампа укључена према номиналној снази и напону.
Дискусија:
Познато је:
– V = 220 волти
– P = 100 вати
Користећи формулу за електричну снагу,
\[ П = VI \]
Дакле, струја која тече:
\[ I = \frac{P}{V} = \frac{100}{220} \приближно 0.455 \, \text{Ампер} \]
Затим, користећи Омов закон,
\[ R = \frac{V}{I} = \frac{220}{0.455} \approx 484 \, \text{Ом} \]
Дакле, отпор сијалице са жарном нити када је упаљена номиналном снагом и напоном је око 484 ома.
Закључак
Разумевање разлике између омског и неомског отпора је кључно у анализи електричних кола. Омски отпор поштује Омов закон, са линеарним односом између напона и струје, док је неомски отпор нелинеаран и на њега може утицати неколико других фактора. Уз помоћ различитих примера и дискусија представљених горе, можемо боље разумети како ове две врсте отпора функционишу и како израчунати струју, напон и отпор у електричном колу.
Познавање омског и неомског отпора је веома корисно, посебно за оне који раде у електротехници или електроници, јер помаже у ефикаснијем и делотворнијем пројектовању и анализи кола.
