Càlcul del corrent segons la llei d'Ohm
La tensió elèctrica fa que aparegui el corrent. Tanmateix, per a l'aparició de corrent, només la presència de tensió no és suficient, també és necessari un circuit de corrent tancat.
De la mateixa manera que la diferència d'aigua (és a dir, la pressió de l'aigua) es mesura entre dos nivells, la tensió elèctrica es mesura amb un voltímetre entre dos punts.
La unitat de tensió i força electromotriu és 1 volt (1 V). Una tensió d'1 V té un element Volta (plaques de coure i zinc en àcid sulfúric diluït). Una pila de Weston normal té una tensió constant i precisa d'1,0183 V a 20 °C.
La llei d'Ohm expressa la relació entre el corrent elèctric Az, la tensió U i la resistència r. El corrent elèctric és directament proporcional a la tensió i inversament proporcional a la resistència: I = U / r
Vegeu aquí per a més detalls: Llei d'Ohm
Exemples:
1. Una bombeta de llanterna està connectada a una bateria seca amb una tensió de 2,5 V. Quin corrent circula per la bombeta si la seva resistència és de 8,3 ohms (Fig. 1)?
Arròs. 1.
I = U / r = 4,5/15 = 0,3 A
2.Una bombeta està connectada a una bateria de 4,5 V la bobina de la qual té una resistència de 15 ohms. Quin corrent circula per la bombeta (la figura 2 mostra el circuit de commutació)?
Arròs. 2.
En ambdós casos, el mateix corrent circula per la bombeta, però en el segon cas es consumeix més energia (la bombeta brilla més).
3. La bobina de calefacció d'una placa elèctrica té una resistència de 97 ohms i està connectada a la tensió de la xarxa U =220 V. Quin corrent circula per la bobina? Per al diagrama de connexió, vegeu la fig. 3.
Arròs. 3.
I = U / r = 220/97 = 2,27 A
La resistència de la bobina de 97 ohms ve donada tenint en compte l'escalfament. La resistència al fred és menor.
4. Voltímetre connectat al circuit segons l'esquema de la fig. 4, mostra la tensió U = segle XX Quin corrent passa pel voltímetre si és resistència interna rc = 1000 ohms?
Arròs. 4.
Iv = U / rh = 20/1000 = 0,02 A = 20 mA
5. Una bombeta (4,5 V, 0,3 A) està connectada en sèrie amb un reòstat r= 10 Ohm i tensió de la bateria U = 4 V. Quin corrent circularà per la bombeta si el motor del reòstat està en les posicions 1, 2 i 3 respectivament (la figura 5 mostra el circuit de commutació)?
Arròs. 5.
Calculem la resistència de la bombeta segons les seves dades: rl = 4,5 / 3 = 15 ohms
Quan el control lliscant està a la posició 1, tot el reòstat s'encén, és a dir, la resistència del circuit augmenta en 10 ohms.
El corrent serà I1 = U / (rl + r) = 0,16 A = 4/25 = 0,16 A.
A la posició 2, el corrent circula per la meitat del reòstat, és a dir. r = 5 ohms. I2 = 4/15 = 0,266.
A la posició 3, el reòstat està curtcircuitat (eliminat).Tok serà el més gran, ja que només passa per la bobina de la bombeta: Azh = 4/15 = 0,266 A.
6.La calor generada pel pas d'un corrent elèctric a través del transformador s'utilitzarà per escalfar una canonada de ferro congelat de diàmetre interior de 500 mm i gruix de paret de 4 mm. S'aplica una tensió secundària de 3 V als punts 1 i 2, separats de 10 m. Quin corrent circula per la canonada de ferro (fig. 6)?
Arròs. 6.
Primer calculem la resistència de la canonada r, per a la qual hem de calcular la secció transversal de la canonada, és a dir, l'àrea de l'anell:
La resistència elèctrica del tub de ferro r = ρl / S = 0,13 x (10/679) = 0,001915 Ohm.
El corrent que circula per la canonada és: I = U / r = 3 / 0,001915 = 1566 A.
Veure també sobre aquest tema: Càlcul de la resistència de la llei d'Ohm