OHM odpornost, primeri in ukrepi za vadbo razrešeni

On ohm U Ohmio je enota merilne odpornosti, ki pripada mednarodnemu sistemu enot (SI), ki se pogosto uporablja v znanosti in inženirstvu. To je bilo imenovano v čast nemškega fizika Georga Simona Ohma (1789-1854).

Ohm je bil profesor in raziskovalec na Univerzi v Münchnu, med njegovimi številnimi prispevki k električni energiji in magnetizmu pa je definicija odpornosti skozi razmerje med napetostjo in tokom, ki ga vodi voznik. 

Slika 1. Različni upori, ki so del vezja. Vir: Wikimedia Commons.

Ta odnos je znan kot Ohmov zakon in se običajno izraža kot: 

R = ΔV/i

Kadar r predstavlja električni upor, je ΔV napetost v voltu (v) in i je tok v amperih (a), vse v enotah, če.

Zato je 1 ohm, ki je tudi z grško črko ω označen tudi za zamenljivo, enak 1 V/A. To pomeni, da če vzpostavite 1 V napetost prek določenega gonilnika, povzroči tok 1 A, upor omenjenega gonilnika je 1 Ω.

Električni upor je zelo pogost element vezja, ki se na več načinov uporablja za pravilno nadzor toka, ne glede na to, ali je del integriranega ali posamično.

[TOC]

Merjenje električne odpornosti

Slika 5. Georg Simon Ohm, katerega ime nosi enoto za odpor, se je rodil leta 1789 na Bavarski in je veliko prispeval k električni energiji, akustiki in motenju svetlobnih valov. Vir: Wikimedia Commons.

Upori se merijo s pomočjo multimetra, števca, ki je v analogni in digitalni različici. Večina osnov meri neposredne napetosti in tokove, vendar obstajajo bolj izpopolnjene naprave z dodatnimi funkcijami. Ko se uporabljajo za merjenje odpornosti, se imenujejo ohmetters ali ohmimetri. Ta naprava je zelo preprosta za uporabo:

Lahko vam služi: Poissonov koeficient: koeficient, formule, vrednosti, primeri

- Osrednji izbirnik je nameščen v položaj za merjenje upora in izbere eno od lestvic, identificiranih s simbolom ω, v primeru, da ima instrument več kot enega več kot enega.

- Upornost merjenja se ekstrahira iz vezja. Če ni mogoče, je napajanje potrebno za izklop.

- Odpornost med konicami ali sondami instrumenta je nameščena. Polarnost ni pomembna.

- Vrednost se bere neposredno na digitalnem zaslonu. Če je instrument analogni, ima označeno lestvico s simbolom ω, ki se bere od desne proti levi.

Na naslednji sliki (številka 2) so prikazani digitalni multimeter in njegove sonde ali nasveti. Model ima samo eno lestvico za merjenje upora, označeno s puščico.

Slika 2. Digitalni multimeter. Vir: Pixabay.

Pogosto je vrednost komercialnega električnega upornosti izražena s kodo barvnih pasov v tujini. Na primer, upori slike 1 imajo rdeče, vijolične, zlate, rumene in sive pasove. Vsaka barva ima številčni pomen, ki označuje nazivno vrednost, kot bo prikazano.

Barvna koda za upornosti

V naslednji tabeli se pojavijo barvne kode za upore:

Tabela 1.

Ob upoštevanju, da je kovinski pas pravi, se koda uporablja na naslednji način:

- Prvi dve barvi od leve proti desni dajeta vrednost upora.

- Tretja barva označuje moč 10, s katero se je treba pomnožiti.

- In četrta kaže na toleranco, ki jo je vzpostavil proizvajalec.

Primeri vrednosti upora

Kot primer si oglejmo odpornost v ospredju, levo od slike 1. Prikazano barvno zaporedje je: sivo, rdeče, rdeče, zlato. Ne pozabite, da mora biti zlati ali srebrni pas prav.

Vam lahko služi: Gauss Law

Siva predstavlja 8, rdeča je 2, multiplikator je rdeč in enak 10² = 100 in končno je toleranca zlata, ki simbolizira 5%. Zato je upor vreden 82 x 100 Ω = 8200 Ω.

Ker je 5 -odstotna toleranca, je v Ohmi enakovredna: 8200 x (5/100) ω = 410 Ω. Zato je vrednost upora med: 8200 - 410 Ω = 7790 Ω in 8200 + 410 Ω = 8610 Ω.

Skozi barvno kodo je nazivna vrednost ali upornost tovarniške vrednosti, vendar je za določitev ukrepa potrebno meriti upor z multimetrom, kot je razloženo prej.

Še en primer za upor naslednje slike:

Slika 3. Uporaba barvne kode v odpornosti r. Vir: Wikimedia Commons.

Za upor imamo naslednje: rdeča (= 2), vijolična (= 7), zelena (pomnoži z 10⁵), zato je upor r figure vreden 27 x 10⁵ Ω. Tolerančni pas je srebro: 27 x 10⁵ x (10/100) ω = 27 x 10⁴ Ω. Način za izražanje prejšnjega rezultata in zaokroži 27 x 10⁴ A 30 x 10⁴, je:

R = (27 ± 3) × 10⁵ Ω = (2.7 ± 0.3) × 10⁶ Ω 

Najbolj uporabljena predpona

Vrednosti, ki jih ima lahko električni upor, kar je vedno pozitivno, so v zelo širokem razponu. Zato se pristojnosti 10 uporabljajo za izražanje svojih vrednot, pa tudi predpone. Naslednji najpogostejši:

Tabela 2.

V skladu s tem zapisom je upor prejšnjega primera: (2.7 ± 0.3) MΩ.

Vam lahko služi: prevodnost: formule, izračun, primeri, vaje

Prevodni odpor

Upori so izdelani iz različnih materialov in je merilo opozicije, ki ga mora voznik prehodni tok, kot je znano, ne izvajajo vseh materialov na enak način. Tudi med materiali, ki veljajo za vodnike, obstajajo razlike.

Odpornost je odvisna od več značilnosti, kar je najpomembnejše:

- Geometrija gonilnika: dolžina in površina preseka.

- Materialna upornost: označuje nasprotovanje, ki ga je gradivo predstavilo prehodu toka.

- Temperatura: upornost in upor se povečata s temperaturo, saj se notranji sistem materiala zmanjšuje in s tem trenutni nosilci ovirajo njihov prehod.

Za konstantni prerez prečnega prereza je pri določeni temperaturi odpornost podana z:

R = ρ (ℓ/a)

Kjer je ρ upornost materiala pri zadevni temperaturi, ki je eksperimentalno določena, ℓ je dolžina prevodnika in A je območje prereza.

Slika 4. Prevodni odpor. Vir: Wikimedia Commons.

Vaja rešena

Poiščite odpornost 0 bakrene žice.32 mm polmer in dolg 15 cm, vedoč, da je upornost bakra 1.7 × 10^-8 Ω.m.

Rešitev

Ker je upornost v enotah mednarodnega sistema, je najprimernejša izraziti območje preseka in dolžino v teh enotah in nato nadomestiti prejšnji razdelek:

Radio = 0.32 mm = 0.32 × 10^-3 m

A = π (radio²) = π (0.32 × 10^-3 m)² = 3.22 x 10^-7 m²

ℓ = 15 cm = 15 x 10^-2 m

R = ρ (ℓ/a) = 1.7 × 10^-8 Ω.M x (15 x 10^-2 m / 3.22 x 10^-7 m² ) = 7.9 × 10^-3 Ω = 7.9 M-OHM.

Reference

1. Figueroa, d. (2005). Serija: Fizika za znanost in inženiring. Zvezek 5. Elektrostatika. Uredil Douglas Figueroa (USB).
2. Giancoli, d.  2006. Fizika: načela z aplikacijami. 6^th. Ed Prentice Hall.
3. Resnick, r. (1999). Fizično. Vol. 2. 3^ra v španščini. Continental uredništvo s.Do. od c.V.
4. Sears, Zemansky. 2016. Univerzitetna fizika s sodobno fiziko. 14^th. Ed. Zvezek 2.
5. Serway, r., Jewett, J. (2018). Fizika za znanost in inženiring. Zvezek 1. 10^ma. Ed. Cengage učenje.