Расчет сопротивления по закону Ома

Расчет сопротивления по закону Ома

Показаны примеры решения простых электрических задач. Почти каждый расчет иллюстрируется электрической схемой, эскизом соответствующего оборудования. С помощью статей из этого нового раздела сайта вы сможете легко решить практические задачи из основ электротехники даже не имея специального электротехнического образования.

Приведенные в статье практические расчеты показывают, насколько глубоко в нашу жизнь проникла электротехника и какие неоценимые и незаменимые услуги оказывает нам электричество. Электротехника окружает нас повсюду и с ней мы сталкиваемся каждый день.

В этой статье рассмотрены расчеты простых цепей постоянного тока, а именно расчеты сопротивления по закону Ома . Закон Ома выражает зависимость между электрическим током I , напряжением U и сопротивлением r : I = U/r Подробнее о законе Ома для участка цепи смотрите здесь.

Примеры. 1. Последовательно с лампой включен амперметр. Напряжение лампы 220 В мощность ее неизвестна. Амперметр показал ток I = 276 мА. Каково сопротивление нити лампы (схема включения показана на рис. 1)?

Проведем расчет сопротивления по закону Ома:

Мощность лампочки Р = UI=220 х 0,276 = 60 Вт.

2. Через спираль кипятильника протекает ток I = 0,5 А при напряжении U = 220 В. Каково сопротивление спирали?

Рис. 1. Эскиз и схема к примеру 2.

3 . Электрическая грелка мощностью 60 Вт и напряжением 220 В имеет три ступени нагрева. При наибольшем нагреве через подушку проходит максимальный ток 0,273 А. Какое сопротивление имеет грелка в этом случае?

Из трех ступеней сопротивления здесь подсчитано наименьшее.

4. Нагревательный элемент электрической печи включен в сеть напряжением 220 В через амперметр, который показывает ток 2,47 А. Какое сопротивление имеет нагревательный элемент (рис. 2)?

Рис. 2. Эскиз и схема к расчету из примера 4

5. Подсчитайте сопротивление г1 всего реостата, если при включении на ступень 1 по цепи протекает ток I = 1,2 А, а на последней ступени 6 ток I2 = 4,2 А при напряжении генератора U = 110 В (рис. 3). Если движок реостата на ступени 7, то ток I проходит через весь реостат и полезную нагрузку r 2.

Рис. 3. Схема к расчету из примера 5

Ток по величине наименьший, а сопротивление цепи наибольшее:

При положении движка на ступени 6 реостат исключен из цепи и ток проходит только через полезную нагрузку.

Сопротивление реостата равно разности между общим сопротивлением цепи r и сопротивлением потребителя r 2:

6. Какое сопротивление имеет цепь тока, если она разорвана? На рис. 4 показан разрыв одного провода подводящего шнура к утюгу.

Рис. 4. Эскиз и схема к примеру 6

Утюг мощностью 300 Вт и напряжением 220 В имеет сопротивление r ут = 162 ом. Ток, проходящий через утюг в рабочем состоянии

Разрыв цепи представляет собой сопротивление, которое приближается к бесконечно большой величине, обозначаемой знаком ∞ . В цепи огромное сопротивление, а ток равен нулю:

Цепь может находиться под напряжением без тока только в случае разрыва цепи. (Тот же результат будет в случае разрыва спирали.)

7. Как выражается закон Ома при коротком замыкании?

На схеме на рис. 5 показаны плитка с сопротивлением r пл, включенная через шнур в розетку, и проводка с предохранителями П. При соединении двух проводов проводки (из-за плохой изоляции) или соединении их через предмет К (нож, отвертка), который практически не имеет сопротивления, происходит короткое замыкание. При этом возникает большой ток, проходящий через соединение К, который при отсутствии предохранителей П мог бы привести к опасному нагреву проводки.

Рис. 5. Эскиз и схема подключения плитки в розетку

Короткое замыкание может произойти в точках 1 — 6 и во многих других местах. В нормальном рабочем состоянии ток I = U/r пл не может быть больше тока, допустимого для данной проводки. При большем токе (меньшем сопротивлении r пл) сгорают плавкие вставки предохранителей. При коротком замыкании ток увеличивается до огромной величины, так как сопротивление г стремится к нулю:

Практически это состояние, однако, не наступает, так как расплавленные плавкие вставки предохранителей разрывают электрическую цепь.

Источник:
http://electricalschool.info/ecalc/1237-raschet-soprotivlenija-po-zakonu-oma.html

51. Закон Ома — В.И. Лукашик, Сборник задач по физике

1274. Если присоединить к полюсам батарейки карманного фонаря две тонкие длинные стальные проволочки, расположив их параллельно (рис. 311), и к ним подключить лампу сначала вблизи, а затем вдали от батарейки, то накал лампы будет неодинаков. Объясните это явление.
Накал лампы зависит от силы тока I=U/ (R + r), где r — внутреннее сопротивление цепи. Чем ближе лампа к источнику питания, тем r меньше и, соответственно, сила тока и накал больше.

1275. Согласно закону Ома для участка цепи R = U/I. Можно ли на этом основании считать, что сопротивление данного проводника прямо пропорционально напряжению на проводнике и обратно пропорционально силе тока в нем?
Нет, поскольку сопротивление зависит только от физических свойств проводника.

1276. По графику зависимости силы тока в проводнике от напряжения (см. рис. 310) вычислите сопротивление проводника.
Для вычисления сопротивления по графику I (U) возьмем какую-нибудь точку на нем и найдем соответствующие этой точке значения силы I тока и напряжения U. После R вычисляем как отношение напряжения к силе тока: R = U/I = 4В/1А = 4 Ом.

1277. По графикам зависимости силы тока от напряжения (рис. 312) определите сопротивление каждого проводника.
Для вычисления сопротивления по графику I(U) возьмем какую-нибудь точку на нем и найдем соответствующие этой точке значения силы I тока и напряжения U. После R вычисляем как отношение напряжения к силе тока: R = U/I. Графику № 1 соответствует проводник сопротивлением 2 Ом, графику № II — проводник сопротивлением 4 Ом, графику № III — проводник сопротивлением 1 Ом.

1278. Почему электрическую лампу, рассчитанную на напряжение 127 В, нельзя включать в цепь напряжением 220 В?
Она перегорит.

1279. Для определения сопротивления электрической лампы ученица составила цепь (рис. 313). При замкнутой цепи амперметр показывает 0,5 А. Что показывает вольтметр? Чему равно сопротивление лампы?

1280. Чему равна сила тока в электрической лампе карманного фонаря, если сопротивление нити накала 16,6 Ом и лампа подключена к батарейке напряжением 2,5 В?

1281. Электрический утюг включен в сеть с напряжением 220 В. Какова сила тока в нагревательном элементе утюга, если сопротивление его равно 48,4 Ом?

1282. Сопротивление вольтметра равно 12 000 Ом. Какова сила тока, протекающего через вольтметр, если он показывает напряжение, равное 12 В?

1283. Определите силу тока в электрочайнике, включенном в сеть с напряжением 220 В, если сопротивление нити накала при работе чайника равно примерно 39 Ом.

1284. При напряжении 110 В, подведенном к резистору, сила тока в нем равна 5 А. Какова будет сила тока в резисторе, если напряжение на нем увеличить на 10 В?

1285. На рисунке 314 дана зависимость силы тока от напряжения для двух проводников. Какой из проводни ков имеет большее сопротивление?
Сопротивление резистора 2 больше.

1286. На рисунке 315 дан график зависимости силы тока в цепи от напряжения. Определите, чему равна сила тока на участке цепи при напряжении 5; 10; 25 В. Чему равно сопротивление участка цепи?

Читайте также  Что подаеться на возбуждающий провод генератора?

1287. На рисунке 316 дан график зависимости силы тока от напряжения для двух параллельно соединенных участков цепи. Определите, чему равна сила тока на каждом участке цепи при напряжении 2 и 6 В. Какой участок цепи имеет большее сопротивление; во сколько раз? Укажите, от чего зависит наклон прямой графика к оси напряжения; к оси токов.

1288. Какое нужно приложить напряжение к проводнику сопротивлением 0,25 Ом, чтобы в проводнике была сила тока 30 А?

1289. В паспорте амперметра написано, что сопротивление его равно 0,1 Ом. Определите напряжение на зажимах амперметра, если он показывает силу тока 10 А.

1290. Определите напряжение на участке телеграфной линии длиной 1 км, если сопротивление этого участка 6 Ом, а сила тока, питающего цепь, 0,008 А.

1291. Определите напряжение на концах проводника сопротивлением 20 Ом, если сила тока в проводнике 0,4 А.

1292. При каком напряжении в сети будет гореть полным накалом электрическая лампа, если необходимая для этого сила тока равна 0,25 А, а сопротивление лампы равно 480 Ом?

1293. Определите сопротивление электрической лампы, сила тока в которой 0,5 А при напряжении 120 В.

1294. Вычислите сопротивление спирали лампы от карманного фонаря, если при напряжении 3,5 В сила тока в ней 0,28 А.

1295. На цоколе электрической лампы написано 1 В, 0,68 А. Определите сопротивление спирали лампы в рабочем состоянии.

1296. Чему равно сопротивление спирали электрической лампы в рабочем состоянии, у которой на цоколе написано 6,3 В, 0,22 А?

1297. При напряжении 220 В сила тока в спирали плитки равна 5 А. Определите сопротивление спирали.

1298. При напряжении 1,2 кВ сила тока в цепи одной из секций телевизора 50 мА. Чему равно сопротивление цепи этой секции?

1299. Сила тока в спирали электрического кипятильника 4 А. Определите сопротивление спирали, если напряжение на клеммах кипятильника 220 В.

1300. Найдите сопротивление обмотки амперметра, у которой сила тока равна 30 А при напряжении на зажимах 0,06 В.

1301. Показание вольтметра, присоединенного к горящей электрической лампе накаливания, равно 120 В, а амперметра, измеряющего силу тока в лампе, 0,5 А. Чему равно сопротивление лампы? Начертите схему включения лампы, вольтметра и амперметра.

Источник:
http://gdz-fizika.ru/7/147-51-zakon-oma.html

Расчет сопротивления по закону Ома

Показаны примеры решения простых электрических задач. Почти каждый расчет иллюстрируется электрической схемой, эскизом соответствующего оборудования. С помощью статей из этого нового раздела сайта вы сможете легко решить практические задачи из основ электротехники даже не имея специального электротехнического образования.

Приведенные в статье практические расчеты показывают, насколько глубоко в нашу жизнь проникла электротехника и какие неоценимые и незаменимые услуги оказывает нам электричество. Электротехника окружает нас повсюду и с ней мы сталкиваемся каждый день.

В этой статье рассмотрены расчеты простых цепей постоянного тока, а именно расчеты сопротивления по закону Ома . Закон Ома выражает зависимость между электрическим током I , напряжением U и сопротивлением r : I = U/r Подробнее о законе Ома для участка цепи смотрите здесь.

Примеры. 1. Последовательно с лампой включен амперметр. Напряжение лампы 220 В мощность ее неизвестна. Амперметр показал ток I = 276 мА. Каково сопротивление нити лампы (схема включения показана на рис. 1)?

Проведем расчет сопротивления по закону Ома:

Мощность лампочки Р = UI=220 х 0,276 = 60 Вт.

2. Через спираль кипятильника протекает ток I = 0,5 А при напряжении U = 220 В. Каково сопротивление спирали?

Рис. 1. Эскиз и схема к примеру 2.

3 . Электрическая грелка мощностью 60 Вт и напряжением 220 В имеет три ступени нагрева. При наибольшем нагреве через подушку проходит максимальный ток 0,273 А. Какое сопротивление имеет грелка в этом случае?

Из трех ступеней сопротивления здесь подсчитано наименьшее.

4. Нагревательный элемент электрической печи включен в сеть напряжением 220 В через амперметр, который показывает ток 2,47 А. Какое сопротивление имеет нагревательный элемент (рис. 2)?

Рис. 2. Эскиз и схема к расчету из примера 4

5. Подсчитайте сопротивление г1 всего реостата, если при включении на ступень 1 по цепи протекает ток I = 1,2 А, а на последней ступени 6 ток I2 = 4,2 А при напряжении генератора U = 110 В (рис. 3). Если движок реостата на ступени 7, то ток I проходит через весь реостат и полезную нагрузку r 2.

Рис. 3. Схема к расчету из примера 5

Ток по величине наименьший, а сопротивление цепи наибольшее:

При положении движка на ступени 6 реостат исключен из цепи и ток проходит только через полезную нагрузку.

Сопротивление реостата равно разности между общим сопротивлением цепи r и сопротивлением потребителя r 2:

6. Какое сопротивление имеет цепь тока, если она разорвана? На рис. 4 показан разрыв одного провода подводящего шнура к утюгу.

Рис. 4. Эскиз и схема к примеру 6

Утюг мощностью 300 Вт и напряжением 220 В имеет сопротивление r ут = 162 ом. Ток, проходящий через утюг в рабочем состоянии

Разрыв цепи представляет собой сопротивление, которое приближается к бесконечно большой величине, обозначаемой знаком ∞ . В цепи огромное сопротивление, а ток равен нулю:

Цепь может находиться под напряжением без тока только в случае разрыва цепи. (Тот же результат будет в случае разрыва спирали.)

7. Как выражается закон Ома при коротком замыкании?

На схеме на рис. 5 показаны плитка с сопротивлением r пл, включенная через шнур в розетку, и проводка с предохранителями П. При соединении двух проводов проводки (из-за плохой изоляции) или соединении их через предмет К (нож, отвертка), который практически не имеет сопротивления, происходит короткое замыкание. При этом возникает большой ток, проходящий через соединение К, который при отсутствии предохранителей П мог бы привести к опасному нагреву проводки.

Рис. 5. Эскиз и схема подключения плитки в розетку

Короткое замыкание может произойти в точках 1 — 6 и во многих других местах. В нормальном рабочем состоянии ток I = U/r пл не может быть больше тока, допустимого для данной проводки. При большем токе (меньшем сопротивлении r пл) сгорают плавкие вставки предохранителей. При коротком замыкании ток увеличивается до огромной величины, так как сопротивление г стремится к нулю:

Практически это состояние, однако, не наступает, так как расплавленные плавкие вставки предохранителей разрывают электрическую цепь.

Источник:
http://electricalschool.info/ecalc/1237-raschet-soprotivlenija-po-zakonu-oma.html