Tính cường độ dòng điện theo định luật Ôm
Hiệu điện thế làm xuất hiện dòng điện. Tuy nhiên, đối với sự xuất hiện của dòng điện, chỉ sự hiện diện của điện áp là không đủ, một mạch điện kín cũng cần thiết.
Giống như chênh lệch nước (tức là áp suất nước) được đo giữa hai mức, do đó hiệu điện thế được đo bằng vôn kế giữa hai điểm.
Đơn vị của hiệu điện thế và suất điện động là 1 vôn (1 V). Điện áp 1 V có phần tử Volta (các tấm đồng và kẽm trong axit sunfuric loãng). Một tế bào Weston bình thường có điện áp không đổi và chính xác là 1,0183 V ở 20 °C.
Định luật Ôm biểu thị mối quan hệ giữa cường độ dòng điện Az, hiệu điện thế U và điện trở r. Cường độ dòng điện tỉ lệ thuận với hiệu điện thế và tỉ lệ nghịch với điện trở: I = U/r
Xem tại đây để biết thêm chi tiết: Định luật Ohm
Ví dụ:
1. Một bóng đèn pin được nối với một cục pin khô có hiệu điện thế 2,5 V. Cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn là bao nhiêu nếu điện trở của bóng đèn là 8,3 ôm (Hình 1)?
Cơm. 1.
Tôi = U / r = 4,5/15 = 0,3 A
2.Một bóng đèn được nối với một pin 4,5 V có điện trở 15 ôm. Dòng điện nào chạy qua bóng đèn (Hình 2 cho thấy mạch chuyển mạch)?
Cơm. 2.
Trong cả hai trường hợp, cùng một dòng điện chạy qua bóng đèn, nhưng trong trường hợp thứ hai, nhiều năng lượng hơn được tiêu thụ (bóng đèn phát sáng hơn).
3. Cuộn dây đốt nóng của bếp điện có điện trở 97 ôm và được nối với hiệu điện thế U = 220 V. Dòng điện chạy qua cuộn dây là bao nhiêu? Đối với sơ đồ kết nối, xem hình. 3.
Cơm. 3.
Tôi = U / r = 220/97 = 2,27 A
Điện trở cuộn dây 97 ohms được đưa ra bằng cách tính đến nhiệt độ. Khả năng chống lạnh kém hơn.
4. Vôn kế được mắc vào mạch điện theo sơ đồ hình vẽ. 4, cho biết điện áp U = thế kỷ 20 Dòng điện chạy qua vôn kế nếu nó điện trở trong rc = 1000 ôm?
Cơm. 4.
IV = U / rh = 20/1000 = 0,02 A = 20 mA
5. Một bóng đèn (4,5 V, 0,3 A) được mắc nối tiếp với một biến trở r = 10 Ôm và hiệu điện thế của ắc quy U = 4 V. Cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn là bao nhiêu nếu động cơ biến trở ở vị trí 1, 2 và 3 tương ứng (Hình 5 cho thấy mạch chuyển mạch)?
Cơm. 5.
Chúng tôi tính toán điện trở của bóng đèn theo dữ liệu của nó: rl = 4,5 / 3 = 15 ohms
Khi thanh trượt ở vị trí 1, toàn bộ biến trở sẽ bật, tức là điện trở của mạch tăng thêm 10 ôm.
Dòng điện sẽ là I1 = U / (rl + r) = 0,16 A = 4/25 = 0,16 A.
Ở vị trí 2, dòng điện chạy qua một nửa biến trở, tức là r = 5 ôm. I2 = 4/15 = 0,266.
Ở vị trí 3, biến trở bị ngắn mạch (tháo ra) Tok sẽ lớn nhất vì nó chỉ đi qua cuộn dây bóng đèn: Azh = 4/15 = 0,266 A.
6.Nhiệt sinh ra do dòng điện chạy qua máy biến áp được dùng để đốt nóng một ống sắt đông lạnh có đường kính trong 500 mm và độ dày thành 4 mm. Đặt hiệu điện thế thứ cấp 3 V vào điểm 1 và điểm 2 cách nhau 10 m Hỏi dòng điện chạy qua ống sắt (Hình 6) là bao nhiêu?
Cơm. 6.
Trước tiên, chúng tôi tính toán điện trở r của đường ống, theo đó chúng tôi cần tính toán mặt cắt ngang của đường ống, nghĩa là diện tích của vòng:
Điện trở của ống sắt r = ρl / S = 0,13 x (10/679) = 0,001915 Ohm.
Cường độ dòng điện chạy qua ống là: I = U/r = 3/0,001915 = 1566 A.
Xem thêm về chủ đề này: Tính lực cản định luật Ôm