Συνεχές ρεύμα και νόμος του Ohm

Ο νόμος του Ohm

$$V = I R$$

Τρία μεγέθη, μία σχέση. Η τάση $V$ σε volt είναι η αιτία, το ρεύμα $I$ σε ampere το αποτέλεσμα, και η αντίσταση $R$ σε ohm το πόσο δύσκολα περνάει.

Ο νόμος δεν είναι καθολικός. Ισχύει για τους ωμικούς αγωγούς — μέταλλα σε σταθερή θερμοκρασία. Ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως, μια δίοδος ή ένα ηλεκτρολυτικό διάλυμα δεν τον ακολουθούν: η αντίστασή τους αλλάζει με την τάση.

Σε σειρά και παράλληλα

Σε σειρά:

$$R = R_1 + R_2$$

Παράλληλα:

$$\frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}$$

Οι δύο τύποι είναι εύκολο να μπερδευτούν. Το αποτέλεσμά τους όχι:

Οι ίδιες δύο αντιστάσεις, δύο συνδέσεις

Άλλαξε ανάμεσα στις δύο συνδεσμολογίες με τις ίδιες αντιστάσεις. Πρόσεξε την ολική αντίσταση: σε σειρά ξεπερνάει και τις δύο, παράλληλα πέφτει κάτω και από τη μικρότερη.

Σε σειράΠαράλληλα

Τάση πηγής12 V

Πρώτη αντίσταση4 Ω

Δεύτερη αντίσταση6 Ω

Ολική αντίσταση10 Ω

Ρεύμα από την πηγή1,2 A

Πρώτη αντίστασητάση 4,8 V · ρεύμα 1,2 A

Δεύτερη αντίστασητάση 7,2 V · ρεύμα 1,2 A

Κοινό το ρεύμα, μοιράζεται η τάση. Η ολική αντίσταση είναι μεγαλύτερη και από τη μεγαλύτερη.

Τι είναι κοινό σε κάθε σύνδεση

Αυτή η μία γραμμή λύνει τα περισσότερα κυκλώματα:

Σε σειρά, το ρεύμα δεν έχει πού αλλού να πάει: ό,τι μπαίνει σε μια αντίσταση βγαίνει από την άλλη. Παράλληλα, και οι δύο κλάδοι ενώνουν τα ίδια δύο σημεία, άρα βλέπουν την ίδια διαφορά δυναμικού.

Εσωτερική αντίσταση

Μια πραγματική μπαταρία δεν είναι ιδανική. Έχει ηλεκτρεγερτική δύναμη $E$ και εσωτερική αντίσταση $r$:

$$I = \frac{E}{R + r}$$

Η τάση $V$ στους πόλους της είναι μικρότερη από την ΗΕΔ, και πέφτει όσο τραβάς περισσότερο ρεύμα:

$$V = E - I r$$

Γι' αυτό τα φώτα του αυτοκινήτου χαμηλώνουν τη στιγμή που γυρίζεις τη μίζα: η μίζα τραβάει τεράστιο ρεύμα, και η πτώση $Ir$ μέσα στην μπαταρία αφήνει λιγότερα volt για όλα τα υπόλοιπα.

Λυμένα παραδείγματα

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση