Fizikia

Makala kuhusu Upinzani

Kuhusu mkondo wa umeme, msongamano wa mkondo wa umeme umejadiliwa, kwa hivyo pia uwanja wa umeme umeelezewa katika mada kuhusu uwanja wa umeme. Uwanja wa umeme na mkondo wa umeme viko kwenye kondakta ikiwa kuna tofauti inayowezekana katika kondakta, ilhali ikiwa hakuna tofauti inayowezekana, basi pia hakuna uwanja wa umeme na mkondo wa umeme.

Katika karibu kondakta zote za chuma, uwanja wa umeme unalingana moja kwa moja na msongamano wa mkondo wa umeme, ambapo uwiano wa uwanja wa umeme na msongamano wa mkondo wa umeme ni thabiti. Thamani ya kulinganisha uwanja wa umeme na msongamano wa mkondo wa sasa inaitwa upinzani. Kihisabati, uhusiano kati ya uwanja wa umeme, msongamano wa mkondo wa sasa, na upinzani umeelezwa katika mlinganyo:

Soma zaidi

Makala kuhusu msimbo wa rangi wa Kipingamizi

Kipingamizi ni sehemu moja ya saketi ya umeme inayofanya kazi kudhibiti idadi ya mikondo ya umeme. Kwa ujumla, kuna aina mbili za vipingamizi, yaani vipingamizi vya koili ya waya na vipingamizi vya kaboni. Vipingamizi vya roli ya waya kwa kawaida hutumiwa katika maabara, vilivyotengenezwa kwa kufunga waya mwembamba kwenye uso wa bomba la kizio. Vipingamizi vya kaboni kwa kawaida hutumiwa katika saketi za kielektroniki, za silinda, na zina waya pande zote mbili. Thamani ya upinzani wa kipingamizi cha kaboni huonyeshwa kwa msimbo wa rangi na kuonyeshwa kwenye uso wa kipingamizi.

Thamani ya upinzani ya kipingamizi inaweza kujulikana kwa kutafsiri msimbo wa rangi ya kipingamizi. Ili kuelewa hili, kwanza angalia jedwali lifuatalo, kisha soma mfano wa tatizo ili kubaini thamani ya upinzani wa kipingamizi.

Soma zaidi

Makala kuhusu Vipingamizi katika mfululizo

Ikiwa vipingamizi vimeunganishwa kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro, vipingamizi vimepangwa mfululizo. Kipingamizi au upinzani wa umeme unaohusika unaweza kuwa katika umbo la vipengele vya vipingamizi, taa, au upinzani mwingine wa umeme.

Chaji ya umeme hupitia upinzani 1 (R)₁) = ya malipo ya umeme hupitia upinzani 2 (R)₂) = chaji ya umeme hupitia upinzani 3 (R₃). Umeme wa sasa (I) ni chaji ya umeme inayotiririka wakati fulani wa muda (I = Q / t), hivyo mkondo wa umeme kupitia upinzani 1 (I₁) = mkondo wa umeme kupitia upinzani 2 (I₂) = mkondo wa umeme kupitia upinzani 3 (I₃Kihisabati, jumla ya mkondo wa umeme (I) = I₁ = Mimi₂ = Mimi₃.

Soma zaidi

Mlinganyo wa Upinzani wa Umeme

Katika mada ya sheria ya Ohm, fomula inayoelezea uhusiano kati ya volteji (V), mkondo wa umeme (I), na upinzani wa umeme (R) imetolewa. Imeonyeshwa kihisabati kupitia milinganyo:

Mlinganyo huu unaonyesha kwamba upinzani wa umeme (R) unalingana moja kwa moja na volteji ya umeme (V) na unalingana kinyume na mkondo wa umeme (I). Ikiwa volteji kuu ni kubwa kuliko upinzani wa umeme unavyozidi kuwa mkubwa, kinyume chake, ikiwa mkondo wa umeme unazidi kuwa mkubwa kuliko upinzani wa umeme utakuwa mkubwa zaidi. Mlinganyo huu unaelezea sheria ya Ohm tu wakati upinzani wa umeme (R) ni thabiti. Ikiwa upinzani wa umeme si thabiti, basi mlinganyo huu hauelezi sheria ya Ohm, bali unaelezea upinzani wa kondakta.

Soma zaidi

Makala kuhusu Vipingamizi sambamba

Ikiwa vipingamizi vimeunganishwa kama ilivyo kwenye mchoro, vipingamizi vimeunganishwa sambamba.

Mkondo wa umeme (mkondo wa umeme = chaji ya umeme inayotiririka wakati wa muda) unaoingia kwenye sehemu ya makutano ni sawa na mkondo wa umeme unaotoka kwenye sehemu ya makutano. Kuna makutano kadhaa ili jumla ya mkondo wa umeme = kiasi cha mkondo wa umeme unaotiririka katika kila makutano. Kihisabati, I = I ₁ + I ₂ + I ₃ . Ingawa tofauti ya uwezo wa umeme au volteji ya umeme katika kila makutano ni sawa.

I = V/R kwa hivyo mlinganyo ulio hapo juu hubadilika kuwa I = V/R ₁ + V/R ₂ + V/R ₃ . Volti ya umeme ni sawa, kwa hivyo mlinganyo huu hubadilika kuwa I = V (1/R ₁ + 1/R ₂ + 1/R ₃ ). Ikiwa upinzani sawa ni 1/R basi I = V (1/R). Kwa hivyo, 1/R = 1/R ₁ + 1/R ₂ + 1/R ₃.

Soma zaidi

Makala kuhusu Chanzo cha nguvu ya kielektroniki emf Upinzani wa ndani Volti ya terminal

Mkondo wa umeme hutiririka katika saketi iliyofungwa, kutoka uwezo mkubwa hadi uwezo mdogo. Wakati mkondo wa umeme unapopita kwenye sehemu ya upinzani wa umeme, kuna kupungua kwa nishati ya uwezo wa umeme kwa sababu nishati ya umeme hutumika kwenye upinzani huu. Ili mkondo wa umeme uendelee kutiririka kutoka uwezo mkubwa hadi uwezo mdogo,

Lazima kuwe na kifaa cha kuongeza nishati inayoweza kutokea kwa umeme, kifaa hicho ni nguvu ya kielektroniki (emf) au kwa usahihi zaidi huitwa chanzo cha volteji ya umeme. Emf au chanzo cha volteji ni sehemu inayobadilisha aina ya nishati kuwa nishati ya umeme, kama vile betri, seli za jua, au jenereta za umeme.

Soma zaidi

EMF katika mfululizo na sambamba

Ikiwa kuna vyanzo viwili au zaidi vya motisha ya kielektroniki (emf) vilivyounganishwa kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro, emf imepangwa mfululizo.

Chanzo sawa cha voltage (ε) ni:

ε = ε ₁ + ε ₂ + ε _n

Upinzani sawa wa ndani (r) ni:

r = r ₁ + r ₂ + r _n

Mkondo wa umeme unaopita kwenye upinzani wa nje (R) ni:

Soma zaidi

Sheria ya kwanza ya Kirchhoff pia inayoitwa sheria ya sehemu ya makutano inasema kwamba mkondo wa umeme unaoingia kwenye sehemu ya makutano ni sawa na mkondo wa umeme unaotoka kwenye sehemu hiyo ya makutano. Sehemu ya makutano katika saketi ya umeme ni sehemu ambapo kondakta wawili au zaidi hukutana, kama vile sehemu a kwenye mchoro upande.

Mimi ni mkondo wa umeme unaoingia kwenye sehemu ya makutano, huku mimi ₁ na mimi ₂ zikiwa mikondo ya umeme inayotoka kwenye sehemu ya makutano, mimi = mimi ₁ + mimi _2. Mfano mwingine, angalia mchoro ulio hapa chini.

Soma zaidi

Sheria ya pili ya Kirchhoff inasema kwamba mabadiliko ya uwezo wa umeme kwenye mzunguko wa saketi iliyofungwa ni sifuri. Sheria ya pili ya Kirchhoff inategemea sheria ya uhifadhi wa nishati, ambayo inasema kwamba nishati ni ya milele.

Ili kuelewa vyema hili, fikiria chaji ya umeme ikisogea katika saketi iliyofungwa, kama ilivyo kwenye mchoro. Chaji ya umeme inapopita kwenye upinzani wa umeme (R), nishati inayowezekana ya umeme hupunguzwa kwa sababu inatumika kwenye upinzani huu. Ikiwa chaji ya umeme hupita kwenye upinzani mwingine wa umeme, nishati ya uwezo wa umeme hupungua tena kwa sababu inatumika tena kwenye upinzani. Zaidi ya hayo, chaji ya umeme inapopita kwenye chanzo cha volteji kutoka kwa uwezo mdogo hadi uwezo mkubwa, nishati ya uwezo wa umeme huongezeka. Inaporudi kwenye hatua yake ya awali, nishati ya uwezo wa umeme ni sawa na hapo awali, ambapo mabadiliko katika nishati ya uwezo wa umeme ni sifuri. Unapotumia KirchhoffSheria ya pili kwa saketi ya umeme, tunatumia mabadiliko katika volteji ya umeme, si mabadiliko katika nishati ya umeme inayowezekana.

Soma zaidi

Ufafanuzi wa nguvu ya umeme

Nguvu inayojifunza katika kazi na Nishati huamuliwa kama kazi inayofanywa wakati fulani wa muda. Kazi ni mchakato wa mabadiliko ya nishati ili nguvu iweze kueleweka kama mabadiliko ya nishati yanayotokea wakati fulani wa muda.

Nguvu ya umeme ni mabadiliko katika nishati ya umeme wakati wa kipindi fulani cha muda. Katika mapitio ya uwezo wa umeme, inaelezwa kuwa mabadiliko katika nishati ya uwezo wa umeme hutokea wakati chaji ya umeme inapopita katika tofauti ya uwezo wa umeme.

Soma zaidi