Ohm resistens, exempel och träningsmätningar löst

han ohm U Ohmio är måttenheten för elektrisk motstånd som tillhör det internationella enhetssystemet (SI), allmänt används inom vetenskap och teknik. Detta utsågs till hedern för den tyska fysikern Georg Simon Ohm (1789-1854).

Ohm var professor och forskare vid University of München, och bland hans många bidrag till el och magnetism är definitionen av motstånd genom förhållandet mellan spänningen och den ström som en förare går igenom. 

Figur 1. Olika motstånd som utgör en del av en krets. Källa: Wikimedia Commons.

Detta förhållande kallas Ohms lag och uttrycks vanligtvis som: 

R = ΔV/i

Där r representerar elektrisk motstånd är ΔV spänningen i volt (v) och jag är strömmen i förstärkare (a), allt i enheter om.

Därför är 1 ohm, som också betecknas omväxlande med den grekiska bokstaven Ω, lika med 1 v/a. Det betyder att om det är en ström på 1 A, är 1 Ω, om det är 1 Ω, om det är 1 Ω 1 Ω, om det är 1 Ω 1 Ω 1 Ω.

Elektrisk motstånd är ett mycket vanligt kretselement som används på många sätt för att korrekt kontrollera strömmen, oavsett om det är en del av en integrerad eller individuellt.

[TOC]

Elektrisk motståndsmätning

Figur 5. Georg Simon Ohm, vars namn bär enheten för motstånd, föddes i Bayern 1789 och gav stora bidrag till elvågor med elektricitet, akustik och störningar. Källa: Wikimedia Commons.

Motstånden mäts med hjälp av en multimeter, en mätare som finns i analoga och digitala versioner. De flesta grunderna mäter direkta spänningar och strömmar, men det finns mer sofistikerade enheter med ytterligare funktioner. När de används för att mäta motstånd kallas de Ohmetters eller Ohmimeters. Den här enheten är mycket enkel att använda:

Kan tjäna dig: Poisson -koefficient: koefficient, formler, värden, exempel

- Den centrala väljaren placeras i stånd att mäta motstånd och välja en av skalorna identifierade med ω -symbolen, om instrumentet har mer än en mer än en.

- Mätmotståndet extraheras från kretsen. Om inte möjligt är strömförsörjningen nödvändig för att stänga av.

- Motståndet mellan instrumentets spetsar eller sonder placeras. Polaritet spelar ingen roll.

- Värdet läses direkt på den digitala skärmen. Om instrumentet är analog har det en markant skala med ω -symbolen som läses från höger till vänster.

I följande figur (nummer 2) visas en digital multimeter och dess sonder eller tips. Modellen har bara en skala för att mäta motstånd, indikerad med en pil.

figur 2. Digital multimeter. Källa: Pixabay.

Ofta uttrycks värdet på ett kommersiellt elektriskt motstånd av en kod för färgade band utomlands. Till exempel har motståndet i figur 1 röda, violetta, guld-, gula och gråa band. Varje färg har en numerisk betydelse som indikerar det nominella värdet, som kommer att visas då.

Färgkod för motstånd

I följande tabell visas de färgade koderna för motstånd:

bord 1.

Med hänsyn till att det metalliska bandet har rätt används koden enligt följande:

- De två första färgerna från vänster till höger ger värdet på motståndet.

- Den tredje färgen indikerar kraften hos 10 som den måste multipliceras.

- Och den fjärde indikerar den tolerans som tillverkaren har fastställt.

Exempel på motståndsvärden

Låt oss som ett exempel se motståndet i förgrunden, till vänster om figur 1. Den färgade sekvensen är: grå, röd, röd, guld. Kom ihåg att guld- eller silverbandet måste ha rätt.

Kan tjäna dig: Gauss Law

Det grå representerar 8, den röda är 2, multiplikatorn är röd och lika med 10² = 100 och slutligen är tolerans gyllene som symboliserar 5%. Därför är motståndet värt 82 x 100 Ω = 8200 Ω.

Som 5 %-tolerans är det motsvarande i ohm till: 8200 x (5/100) Ω = 410 Ω. Därför är motståndsvärdet mellan: 8200 - 410 Ω = 7790 Ω och 8200 + 410 Ω = 8610 Ω.

Genom den färgade koden finns det nominella eller motståndsfabriksvärdet, men för att ange måtten är det nödvändigt att mäta motståndet med multimetern, som förklarats tidigare.

Ett annat exempel för motståndet i följande figur:

Figur 3. Användning av färgkod i ett motstånd R. Källa: Wikimedia Commons.

Vi har följande för motstånd R: Röd (= 2), Violet (= 7), grönt (multiplicera med 10⁵), så motståndet för figuren är värd 27 x 10⁵ Ω. Toleransbandet är silver: 27 x 10⁵ x (10/100) ω = 27 x 10⁴ Ω. Ett sätt att uttrycka det tidigare resultatet och avrundar 27 x 10⁴ A 30 x 10⁴, är:

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

De flesta använda prefix

Värdena som en elektrisk motstånd kan ha, som alltid är positiva, är inom ett mycket brett intervall. Därför används krafterna på 10 för att uttrycka sina värden, liksom prefixen. Nästa det vanligaste:

Tabell 2.

Enligt denna notation är motståndet i det föregående exemplet: (2.7 ± 0.3) MΩ.

Kan tjäna dig: konduktans: formler, beräkning, exempel, övningar

Ledarmotstånd

Motståndet tillverkas av olika material och är ett mått på den opposition som föraren har mot passagen, som det är känt, inte allt materialuppförande på samma sätt. Även bland materialen som betraktas som ledare finns det skillnader.

Motståndet beror på flera egenskaper, är det viktigaste:

- Förare geometri: längd och område på tvärsnittet.

- Materialmotstånd: indikerar den opposition som materialet presenterat för att passera strömmen.

- Temperatur: Resistivitet och motstånd ökar med temperaturen, eftersom det inre systemet för materialet minskar och därmed hindras de nuvarande bärarna deras passage.

För en konstant tvärsnittsledare, vid en given temperatur ges motståndet av:

R = ρ (ℓ/a)

Där ρ är motståndskraften hos materialet vid temperaturen i fråga, som bestäms experimentellt, ℓ är ledaren och A är tvärsektionsområdet.

Figur 4. Ledarmotstånd. Källa: Wikimedia Commons.

Träning löst

Hitta motståndet i en 0 koppartråd.32 mm radie och 15 cm lång, att veta att kopparresistivitet är 1.7 × 10^-8 Ω.m.

Lösning

Eftersom resistiviteten är i enheter i det internationella systemet är det mest lämpliga att uttrycka tvärsektionsområdet och längden i dessa enheter och sedan ersätta föregående avsnitt:

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.

Referenser

1. Figueroa, D. (2005). Serie: Physics for Science and Engineering. Volym 5. Elektrostatik. Redigerad av Douglas Figueroa (USB).
2. Giancoli, D.  2006. Fysik: Principer med applikationer. 6^th. Ed Prentice Hall.
3. Resnick, r. (1999). Fysisk. Vul. 2. 3^ra på spanska. Kontinentala redaktionella företag s.TILL. av C.V.
4. Sears, Zemansky. 2016. Universitetsfysik med modern fysik. 14^th. Ed. Volym 2.
5. Serway, R., Jewett, J. (2018). Fysik för vetenskap och teknik. Volym 1. 10^ma. Ed. Cengage Learning.