Berekening van de stroom volgens de wet van Ohm

Elektrische spanning veroorzaakt stroom. Voor het optreden van stroom is echter alleen de aanwezigheid van spanning niet voldoende, ook een gesloten stroomkring is noodzakelijk.

Net zoals waterverschil (dwz waterdruk) wordt gemeten tussen twee niveaus, zo wordt elektrische spanning gemeten met een voltmeter tussen twee punten.

De eenheid van spanning en elektromotorische kracht is 1 volt (1 V). Een spanning van 1 V heeft een Volta-element (platen van koper en zink in verdund zwavelzuur). Een normale Weston-cel heeft een constante en nauwkeurige spanning van 1,0183 V bij 20 °C.

De wet van Ohm drukt de relatie uit tussen elektrische stroom Az, spanning U en weerstand r. Elektrische stroom is recht evenredig met de spanning en omgekeerd evenredig met de weerstand: I = U / r

Zie hier voor meer details: De wet van Ohm

Voorbeelden:

1. Een zaklamp is aangesloten op een droge batterij met een spanning van 2,5 V. Welke stroom vloeit er door de lamp als de weerstand 8,3 ohm is (fig. 1)?

Rijst. 1.

ik = U / r = 4,5/15 = 0,3 A

2.Een gloeilamp is aangesloten op een batterij van 4,5 V waarvan de spoel een weerstand heeft van 15 ohm. Welke stroom vloeit er door de lamp (afb. 2 toont het schakelcircuit)?

Rijst. 2.

In beide gevallen vloeit dezelfde stroom door de lamp, maar in het tweede geval wordt er meer energie verbruikt (de lamp brandt feller).

3. De verwarmingsspiraal van een elektrische kookplaat heeft een weerstand van 97 ohm en is aangesloten op de netspanning U = 220 V. Welke stroom loopt er door de spoel? Voor het aansluitschema, zie afb. 3.

Rijst. 3.

ik = U / r = 220/97 = 2,27 A

De spoelweerstand van 97 ohm wordt gegeven door rekening te houden met verwarming. Koudebestendigheid is minder.

4. Voltmeter aangesloten op het circuit volgens het schema in afb. 4, toont de spanning U = 20e eeuw Welke stroom vloeit er door de voltmeter als deze interne weerstand rc = 1000 ohm?

Rijst. 4.

Iv = U / rh = 20/1000 = 0,02 A = 20 mA

5. Een gloeilamp (4,5 V, 0,3 A) is in serie geschakeld met een weerstand r= 10 Ohm en accuspanning U = 4 V. Welke stroom zal er door de gloeilamp vloeien als de weerstandsmotor in stand 1, 2 en 3 staat respectievelijk (Fig. 5 toont het schakelcircuit)?

Rijst. 5.

We berekenen de weerstand van de lamp volgens zijn gegevens: rl = 4,5 / 3 = 15 ohm

Wanneer de schuifregelaar in positie 1 staat, wordt de hele reostaat ingeschakeld, dat wil zeggen dat de weerstand van het circuit met 10 ohm toeneemt.

De stroom is I1 = U / (rl + r) = 0,16 A = 4/25 = 0,16 A.

In positie 2 vloeit de stroom door de helft van de reostaat, d.w.z. r = 5 ohm. I2 = 4/15 = 0,266.

In stand 3 is de weerstand kortgesloten (verwijderd).Tok zal de grootste zijn, aangezien deze alleen door de lampspoel gaat: Azh = 4/15 = 0,266 A.

6.De warmte die wordt gegenereerd door de passage van een elektrische stroom door de transformator moet worden gebruikt om een ​​bevroren ijzeren buis met een inwendige diameter van 500 mm en een wanddikte van 4 mm te verwarmen. Op de punten 1 en 2, 10 m van elkaar verwijderd, staat een secundaire spanning van 3 V. Welke stroom vloeit er door de ijzeren buis (fig. 6)?

Rijst. 6.

Eerst berekenen we de buisweerstand r, waarvoor we de doorsnede van de buis moeten berekenen, dat wil zeggen de oppervlakte van de ring:

De elektrische weerstand van de ijzeren buis r = ρl / S = 0,13 x (10/679) = 0,001915 Ohm.

De stroom die door de leiding vloeit is: I = U / r = 3 / 0,001915 = 1566 A.

Zie ook over dit onderwerp: De weerstand van de wet van Ohm berekenen