Calcolo della corrente secondo la legge di Ohm

La tensione elettrica fa apparire la corrente. Tuttavia, per il verificarsi di corrente, non è sufficiente solo la presenza di tensione, è necessario anche un circuito di corrente chiuso.

Proprio come la differenza d'acqua (cioè la pressione dell'acqua) viene misurata tra due livelli, così la tensione elettrica viene misurata con un voltmetro tra due punti.

L'unità di tensione e forza elettromotrice è 1 volt (1 V). Una tensione di 1 V ha un elemento Volta (piastre di rame e zinco in acido solforico diluito). Una normale cella di Weston ha una tensione costante e precisa di 1,0183 V a 20 °C.

La legge di Ohm esprime la relazione tra corrente elettrica Az, tensione U e resistenza r. La corrente elettrica è direttamente proporzionale alla tensione e inversamente proporzionale alla resistenza: I = U / r

Vedi qui per maggiori dettagli: Legge di Ohm

Esempi:

1. Una lampadina della torcia elettrica è collegata a una batteria a secco con una tensione di 2,5 V. Quale corrente scorre attraverso la lampadina se la sua resistenza è di 8,3 ohm (Fig. 1)?

Riso. 1.

io = U / r = 4,5/15 = 0,3 A

2.Una lampadina è collegata a una batteria da 4,5 V la cui bobina ha una resistenza di 15 ohm. Quale corrente scorre attraverso la lampadina (la figura 2 mostra il circuito di commutazione)?

Riso. 2.

In entrambi i casi, la stessa corrente scorre attraverso la lampadina, ma nel secondo caso viene consumata più energia (la lampadina si illumina di più).

3. La bobina di riscaldamento di un piano cottura elettrico ha una resistenza di 97 ohm ed è collegata alla tensione di rete U =220 V. Quale corrente scorre attraverso la bobina? Per lo schema di collegamento vedere fig. 3.

Riso. 3.

io = U / r = 220/97 = 2,27 A

La resistenza della bobina di 97 ohm è data tenendo conto del riscaldamento. La resistenza al freddo è inferiore.

4. Voltmetro collegato al circuito secondo lo schema di fig. 4, mostra la tensione U = 20° secolo Quale corrente scorre attraverso il voltmetro se esso resistenza interna rc = 1000 ohm?

Riso. 4.

Iv = U / ur = 20/1000 = 0,02 A = 20 mA

5. Una lampadina (4,5 V, 0,3 A) è collegata in serie con un reostato r= ​​10 Ohm e tensione della batteria U = 4 V. Quale corrente scorrerà attraverso la lampadina se il motore del reostato è nelle posizioni 1, 2 e 3 rispettivamente (la Fig. 5 mostra il circuito di commutazione)?

Riso. 5.

Calcoliamo la resistenza della lampadina in base ai suoi dati: rl = 4,5 / 3 = 15 ohm

Quando il cursore è in posizione 1, l'intero reostato si accende, ovvero la resistenza del circuito aumenta di 10 ohm.

La corrente sarà I1 = U / (rl + r) = 0,16 A = 4/25 = 0,16 A.

Nella posizione 2, la corrente scorre attraverso metà del reostato, cioè r = 5 ohm. I2 = 4/15 = 0,266.

Nella posizione 3, il reostato è cortocircuitato (rimosso), Tok sarà il più grande, poiché passa solo attraverso la bobina del bulbo: Azh = 4/15 = 0,266 A.

6.Il calore generato dal passaggio di una corrente elettrica attraverso il trasformatore deve essere utilizzato per riscaldare un tubo di ferro ghiacciato di diametro interno 500 mm e spessore parete 4 mm. Ai punti 1 e 2, distanti 10 m l'uno dall'altro, viene applicata una tensione secondaria di 3 V. Quale corrente scorre nel tubo di ferro (Fig. 6)?

Riso. 6.

Innanzitutto calcoliamo la resistenza del tubo r, per la quale dobbiamo calcolare la sezione trasversale del tubo, ovvero l'area dell'anello:

La resistenza elettrica del tubo di ferro r = ρl / S = 0,13 x (10/679) = 0,001915 Ohm.

La corrente che scorre attraverso il tubo è: I = U / r = 3 / 0,001915 = 1566 A.

Vedi anche su questo argomento: Calcolo della resistenza alla legge di Ohm