Calcolo della resistenza alla legge di Ohm
Vengono mostrati esempi di risoluzione di semplici problemi elettrici. Quasi ogni calcolo è illustrato con uno schema elettrico, uno schizzo dell'apparecchiatura pertinente. Con l'aiuto degli articoli di questa nuova sezione del sito, puoi facilmente risolvere problemi pratici dalle basi dell'ingegneria elettrica, anche senza avere una formazione specifica in ingegneria elettrica.
I calcoli pratici presentati nell'articolo mostrano quanto profondamente l'ingegneria elettrica sia penetrata nelle nostre vite e quali servizi inestimabili e insostituibili ci fornisce l'elettricità. L'ingegneria elettrica ci circonda ovunque e la incontriamo ogni giorno.
Questo articolo discute i calcoli di semplici circuiti DC, vale a dire i calcoli della resistenza di Ohm... La legge di Ohm esprime la relazione tra la corrente elettrica I, la tensione U e la resistenza r: I = U / r Per ulteriori informazioni sulla legge di Ohm per una sezione di un circuito, vedi Qui.
Esempi. 1. Un amperometro è collegato in serie alla lampada. La tensione della lampada è di 220 V, la sua potenza è sconosciuta. L'amperometro mostra la corrente Az = 276 mA.Qual è la resistenza del filamento della lampada (lo schema di collegamento è mostrato in Fig. 1)?
Calcoliamo la resistenza secondo la legge di Ohm:
Potenza lampadina P = UI = 220 x 0,276=60 watt
2. La corrente scorre attraverso la bobina della caldaia Az = 0,5 A a una tensione U = 220 V. Qual è la resistenza della bobina?
Pagamento:
Riso. 1. Schizzo e diagramma per esempio 2.
3. Un termoforo elettrico con una potenza di 60 W e una tensione di 220 V ha tre gradi di riscaldamento. Al massimo riscaldamento, attraverso il cuscino passa una corrente massima di 0,273 A. Qual è la resistenza del termoforo in questo caso?
Dei tre gradini di resistenza, qui viene calcolato il più piccolo.
4. L'elemento riscaldante di un forno elettrico è collegato a una rete da 220 V tramite un amperometro che mostra una corrente di 2,47 A. Qual è la resistenza dell'elemento riscaldante (Fig. 2)?
Riso. 2. Schizzo e diagramma per il calcolo dell'Esempio 4
5. Calcolare la resistenza r1 dell'intero reostato se, all'accensione dello stadio 1, la corrente Az = 1,2 A scorre attraverso il circuito e nell'ultimo stadio 6 la corrente I2 =4,2 A alla tensione del generatore U =110 V (Fig. 3). Se il motore del reostato è nella fase 7, la corrente Az scorre attraverso l'intero reostato e il carico utile r2.
Riso. 3. Schema di calcolo dall'esempio 5
La corrente è la più piccola e la resistenza del circuito è la più grande:
Quando il motore è posizionato allo stadio 6, il reostato è disconnesso dal circuito e la corrente scorre solo attraverso il carico utile.
La resistenza del reostato è uguale alla differenza tra la resistenza totale del circuito r e la resistenza delle utenze r2:
6. Qual è la resistenza del circuito di corrente se è interrotto? Nella fig. 4 mostra un'interruzione in un filo del cavo di ferro.
Riso. 4. Schizzo e diagramma per esempio 6
Un ferro con una potenza di 300 W e una tensione di 220 V ha una resistenza solco = 162 ohm. La corrente che passa attraverso il ferro in condizioni di lavoro
Un circuito aperto è una resistenza che si avvicina a un valore infinitamente grande, indicato dal segno ∞... C'è un'enorme resistenza nel circuito e la corrente è zero:
Il circuito può essere diseccitato solo in caso di circuito aperto. (Lo stesso risultato sarà se la spirale si rompe.)
7. Come si esprime la legge di Ohm in un cortocircuito?
Lo schema in fig. 5 mostra una scheda con resistenza rpl collegata tramite il cavo alla presa e cablaggio con fusibili P. Quando si collegano due fili del cablaggio (a causa del cattivo isolamento) o li si collega tramite un oggetto K (coltello, cacciavite) che non ha praticamente resistenza, si verifica un cortocircuito che genera una grande corrente attraverso la connessione K, che, in l'assenza di fusibili P, può portare a pericolosi riscaldamenti del cablaggio.
Riso. 5. Schizzo e schema di collegamento delle piastrelle a una presa
Un cortocircuito può verificarsi nei punti 1 - 6 e in molti altri punti. In condizioni operative normali, la corrente I = U / rpl non può essere superiore alla corrente consentita per questo cablaggio. Con più corrente (meno resistenza rpl) i fusibili si bruciano. In un cortocircuito, la corrente aumenta a un valore enorme poiché la resistenza r tende a zero:
In pratica però questa condizione non si verifica, in quanto i fusibili bruciati interrompono il circuito elettrico.