Sheria ya Ohm - matatizo na suluhisho

Sheria ya Ohm - matatizo na suluhisho

1.

Kulingana na jedwali lililo hapa chini, uhusiano kati ya volteji (V), mkondo wa umeme (I) na upinzani (R) ni…..

Suluhisho:

Sheria ya Ohm:

V = IR au R = V / I

R ₁ = V / I = 1.50 / 0.08 = 18.75 Ohms

R ₂ = V / I = 2.80 / 1.50 = 2.87 Ohms

R ₃ = V / I = 3.99 / 2.10 = 1.9 Ohms

Kulingana na jedwali, uhusiano kati ya V, I na R ni thamani ya R inayolingana kinyume na V na I. Hiyo ina maana kwamba kadiri V na I zinavyokuwa kubwa, ndivyo R inavyokuwa ndogo.

Thamani ya V/I si thabiti kwa hivyo haionyeshi sheria ya Ohm . Kulingana na sheria ya Ohm, thamani ya V/I lazima iwe thabiti.

2. Ni grafu gani inayoonyesha uhusiano kati ya tofauti inayowezekana na mkondo wa umeme?

Suluhisho:

A

3. Kulingana na data katika jedwali lifuatalo la matokeo ya majaribio, inaweza kuhitimishwa kuwa mkondo wa umeme ...

Suluhisho:

Kulingana na data iliyo kwenye jedwali, kadiri volteji ya umeme inavyokuwa kubwa, ndivyo mkondo wa umeme unavyokuwa mkubwa. Kwa hivyo, imehitimishwa kuwa mkondo wa umeme unalingana na volteji.

4. Kifaa kina upinzani wa 150 Ohm na mkondo wa umeme wa 2A unapita. Tofauti inayowezekana ni…

Inajulikana:

Upinzani (R) = 150 Ohm

Mkondo wa umeme (I) = 2 Ampere

Inayohitajika: Volti (V)

Suluhisho:

V = IR

V = volteji ya umeme, I = mkondo wa umeme, R = upinzani wa umeme

Voltage:

V = IR = (Ampea 2)(150 Ohm) = Volti 300

5. Mkondo wa umeme katika waya wa kinzani ni 4 A. Wakati ncha zote mbili zinapewa uwezo wa Volti 12. Upinzani wa umeme ni upi?

Inajulikana:

Mkondo wa umeme (I) = 4 Ampea

Volti (V) = Volti 12

Inayohitajika: Upinzani wa umeme (R)

Suluhisho:

Upinzani :

R = V / I = Volti 12 / Amps 4 = Ohms 3

1. Sheria ya Ohm ni nini?
   • JibuSheria ya Ohm inasema kwamba mkondo ($I$) mtiririko kupitia kondakta kati ya nukta mbili ni sawa moja kwa moja na volteji ($V$) katika nukta mbili, na sawia kinyume na upinzani ($R$) ya kondakta. Kihisabati, inawakilishwa kama $V=IR$.
2. Ikiwa kipingamizi kinafuata Sheria ya Ohm, ni aina gani ya uhusiano tunaopaswa kuzingatia kati ya volteji na mkondo?
   • JibuTunapaswa kuchunguza uhusiano wa mstari. Ukichora volteji dhidi ya mkondo, mteremko wa mstari ungewakilisha upinzani, na mstari ungepita kwenye asili.
3. Kuongeza upinzani katika saketi kunaathirije mkondo, ikizingatiwa kuwa volteji inabaki kuwa thabiti?
   • Jibu: Ikiwa upinzani unaongezeka huku volteji ikibaki thabiti, mkondo katika saketi utapungua, kulingana na Sheria ya Ohm.
4. Kwa nini Sheria ya Ohm isitumike chini ya masharti fulani au kwa nyenzo fulani?
   • Jibu: Sheria ya Ohm inatumika kwa nyenzo za "ohmic" ambapo upinzani hubaki sawa na volteji inayobadilika. Hata hivyo, kwa baadhi ya nyenzo na vifaa (kama vile diode, au kwa masafa au halijoto ya juu sana), upinzani unaweza kubadilika na volteji au mkondo, na kufanya uhusiano huo kutokuwa wa mstari.
5. Kitengo cha upinzani ni nini, na kinafafanuliwaje kulingana na Sheria ya Ohm?
   • Jibu: Kitengo cha upinzani ni ohm (Ω). Ohm moja hufafanuliwa kama upinzani ambao utaruhusu ampere moja ya mkondo kutiririka wakati volti moja inapowekwa juu yake.
6. Ikiwa vipingamizi viwili mfululizo vyote vitatii Sheria ya Ohm kwa ukamilifu, je, mchanganyiko huo pia utatii Sheria ya Ohm?
   • Jibu: Ndiyo, mchanganyiko huo pia utatii Sheria ya Ohm. Upinzani kamili katika mfululizo ni jumla ya upinzani wa kila mmoja, na mkondo kupitia zote mbili utakuwa sawa. Volti katika mchanganyiko huo itakuwa jumla ya voltage katika kila kipingamizi.
7. Upinzani wa waya unategemeaje urefu wake na eneo lake la sehemu mtambuka?
   • Jibu: Upinzani wa waya unalingana moja kwa moja na urefu wake na unalingana kinyume na eneo lake la sehemu mtambuka. Hivyo, waya mrefu utakuwa na upinzani mkubwa, na waya mnene utakuwa na upinzani mdogo.
8. Ikiwa voltage kwenye kipingamizi imeongezeka maradufu, mkondo hubadilikaje, ikizingatiwa kuwa kipingamizi kinabaki kuwa ohmic?
   • Jibu: Ikiwa kipingamizi kinabaki kuwa ohmic (na hivyo kufuata Sheria ya Ohm), kuongeza maradufu volteji pia kutaongeza maradufu mkondo.
9. Je, sehemu isiyo na upinzani sifuri inaweza kupatikana katika vitendo?
   • Jibu: Katika hali halisi za kila siku, sehemu yenye upinzani sifuri, au "kondakta mkuu", haiwezi kugunduliwa kwa urahisi. Hata hivyo, vifaa fulani katika halijoto ya chini sana vinaweza kuwa kondakta mkuu na kutoa upinzani sifuri kwa mtiririko wa mkondo wa umeme.
10. Usambazaji wa nguvu wa kipingamizi ni nini kulingana na Sheria ya Ohm?

• Jibu: Nguvu ($P$) inayoondolewa na kipingamizi hutolewa na P=I²R or P=V²/R, inayotokana na mchanganyiko wa Sheria ya Ohm na fomula ya nguvu $P=IV$.