Ohm motstandsmålinger, eksempler og løst øvelse

4140
Basil Manning

De ohm eller ohm er måleenheten for elektrisk motstand som tilhører det internasjonale systemet for enheter (SI), mye brukt innen vitenskap og teknologi. Den ble oppkalt etter den tyske fysikeren Georg Simon Ohm (1789-1854).

Ohm var professor og forsker ved universitetet i München, og blant hans mange bidrag til elektrisitet og magnetisme er definisjonen av motstand gjennom forholdet mellom spenning og strøm gjennom en leder. 

Figur 1. Varierte motstander som inngår i en krets. Kilde: Wikimedia Commons.

Dette forholdet er kjent som Ohms lov og uttrykkes vanligvis som: 

R = AV / I

Der R representerer elektrisk motstand, er AV spenning i volt (V) og I er strøm i ampere (A), alt i SI-enheter..

Derfor er 1 ohm, som også er betegnet om hverandre med den greske bokstaven Ω, lik 1 V / A. Det betyr at hvis innstilling av en spenning på 1 V over en bestemt leder forårsaker en strøm på 1 A, er motstanden til den lederen 1 Ω.

Elektrisk motstand er et veldig vanlig kretselement som brukes på mange måter for å kontrollere strømmen riktig, enten det er en del av en integrert krets eller individuelt..

Artikkelindeks

  • 1 Måling av elektrisk motstand
    • 1.1 Fargekode for motstander
  • 2 Eksempler på motstandsverdier
    • 2.1 Mest brukte prefikser
    • 2.2 Motstand fra en leder
  • 3 Øvelsen løst
  • 4 Referanser

Måling av elektrisk motstand

Figur 5. Georg Simon Ohm, oppkalt etter enheten for motstand, ble født i Bayern i 1789 og ga store bidrag til elektrisitet, akustikk og lysbølgeforstyrrelser. Kilde: Wikimedia Commons.

Motstand måles ved hjelp av et multimeter, en måler som kommer i både analoge og digitale versjoner. De mest grunnleggende måler direkte spenninger og strømmer, men det er mer sofistikerte enheter med tilleggsfunksjoner. Når de brukes til å måle motstand, kalles de ohmmeters eller ohmmeters. Denne enheten er veldig enkel å bruke:

- Sentralvelgeren er i posisjon for å måle motstand, og velger en av skalaene identifisert med symbolet Ω, hvis instrumentet har mer enn en.

- Motstanden som skal måles hentes fra kretsen. Hvis dette ikke er mulig, må strømforsyningen være slått av.

- Motstanden plasseres mellom spissene eller sonderne på instrumentet. Polaritet spiller ingen rolle.

- Verdien leses direkte fra det digitale displayet. Hvis instrumentet er analogt, har det en skala merket med Ω-symbolet som leses fra høyre til venstre.

I den følgende figuren (nummer 2) vises et digitalt multimeter og dets sonder eller tips. Modellen har en enkelt skala for måling av motstand, indikert med en pil.

Figur 2. Digital multimeter. Kilde: Pixabay.

Ofte uttrykkes verdien av en kommersiell elektrisk motstand med en fargebåndkode på utsiden. Motstandene i figur 1 har for eksempel røde, lilla, gull, gule og grå bånd. Hver farge har en numerisk betydning som indikerer den nominelle verdien, som vist nedenfor.

Fargekode for motstander

Følgende tabell viser fargekodene for motstandene:

Tabell 1.

Med tanke på at metallbåndet er til høyre, brukes koden som følger:

- De to første fargene fra venstre til høyre gir motstandsverdien.

- Den tredje fargen indikerer kraften på 10 som den må multipliseres med.

- Og den fjerde indikerer toleransen som produsenten har etablert.

Eksempler på motstandsverdier

Som et eksempel, la oss først se på motstanden i forgrunnen, til venstre for figur 1. Fargesekvensen som vises er: grå, rød, rød, gull. Husk at gull- eller sølvbåndet må være til høyre.

Grå representerer 8, rødt er 2, multiplikatoren er rødt og lik 10to = 100 og til slutt er toleransen gull som symboliserer 5%. Derfor er motstanden 82 x 100 Ω = 8200 Ω.

Å være toleransen på 5%, tilsvarer den i ohm: 8200 x (5/100) Ω = 410 Ω. Derfor er motstandsverdien mellom: 8200 - 410 Ω = 7790 Ω og 8200 + 410 Ω = 8610 Ω.

Ved å bruke fargekoden har du den nominelle eller fabrikkverdien av motstanden, men for å spesifisere målingen, må du måle motstanden med multimeteret, som forklart før.

Et annet eksempel på motstanden i følgende figur:

Figur 3. Bruk av fargekoden i en motstand R. Kilde: Wikimedia Commons.

Vi har følgende for motstand R: rød (= 2), fiolett (= 7), grønn (multipliser med 105), så motstanden R i figuren er 27 x 105 Ω. Toleransebåndet er sølv: 27 x 105 x (10/100) Ω = 27 x 104 Ω. En måte å uttrykke forrige resultat, avrunding 27 x 104 på 30 x 104, Det er:

R = (27 ± 3) × 105 Ω = (2,7 ± 0,3) × 106 Ω 

Mest brukte prefikser

Verdiene som en elektrisk motstand kan ha, som alltid er positiv, ligger i et veldig bredt spekter. Av denne grunn blir krefter på 10 mye brukt for å uttrykke sine verdier, så vel som prefikser. Her er de vanligste:

Tabell 2.

I henhold til denne notasjonen er motstanden i forrige eksempel: (2,7 ± 0,3) MΩ.

Motstand fra en leder

Motstandene er laget av forskjellige materialer, og det er et mål på motstanden som lederen har mot strømgjennomgangen, som kjent, ikke alle materialer leder på samme måte. Selv mellom materialer som betraktes som ledere, er det forskjeller.

Motstand avhenger av flere egenskaper, hvorav de viktigste er:

- Ledergeometri: lengde og tverrsnittsareal.

- Materiell resistivitet: indikerer materialets motstand mot strømmen.

- Temperatur: resistivitet og motstand øker med temperaturen, siden den interne rekkefølgen av materialet avtar, og dermed hindres de nåværende bærerne i passeringen.

For en leder med konstant tverrsnitt, blir motstanden gitt ved en gitt temperatur:

R = ρ (ℓ / A)

Hvor ρ er resistiviteten til materialet ved den aktuelle temperaturen, som er bestemt eksperimentelt, er ℓ lederens lengde og A er tverrsnittsarealet.

Figur 4. Motstand fra en leder. Kilde: Wikimedia Commons.

Treningen løst

Finn motstanden til en kobbertråd med radius 0,32 mm og 15 cm lang, vel vitende om at motstanden til kobber er 1,7 × 10-8 Ω.m.

Løsning

Gitt at resistivitet er i enheter av det internasjonale systemet, er det mest hensiktsmessige å uttrykke tverrsnittsarealet og lengden i disse enhetene, og deretter erstatte i formelen til forrige seksjon:

Radius = 0,32 mm = 0,32 × 10-3 m

A = π (Radiusto) = π (0,32 × 10-3 m)to = 3,22 x 10-7 mto

ℓ = 15 cm = 15 x 10-to m

R = ρ (ℓ / A) = 1,7 × 10-8 Ω.m x (15 x 10-to m / 3,22 x 10-7 mto ) = 7,9 × 10-3 Ω = 7,9 m-ohm.

Referanser

  1. Figueroa, D. (2005). Serie: Physics for Science and Engineering. Volum 5. Elektrostatikk. Redigert av Douglas Figueroa (USB).
  2. Giancoli, D. 2006. Fysikk: prinsipper med applikasjoner. 6th. Ed prentice hall.
  3. Resnick, R. (1999). Fysisk. Vol. 2. 3ra på spansk. Compañía Editorial Continental S.A. av C.V.
  4. Sears, Zemansky. 2016. Universitetsfysikk med moderne fysikk. 14th. Red. Bind 2.
  5. Serway, R., Jewett, J. (2018). Fysikk for naturvitenskap og ingeniørfag. Volum 1. 10ma. Ed. Cengage Learning.

elecegyu ([email protected]) 2023-05-01 17:34:19

<a href=http://slkjfdf.net/>Unekumb</a> <a href="http://slkjfdf.net/">Ajokicak</a> tit.yoru.no.pokemongoplanet.com.new.bu http://slkjfdf.net/