A belső ellenállás a cellák és az akkumulátorok által az áramáramlásnak nyújtott ellenállás, amely hőtermeléshez vezet. Ohmok a belső ellenállás mérésére szolgáló egység.

A belső ellenállás meghatározására különböző képletek léteznek. Bármilyen kérdésre választ kaphatunk, ha w az adatokkal rendelkezünk. Például a belső ellenállás meghatározásához ezt a képletet használjuk:

e = I (r + R)

Ebben a képletben e az EMF vagy elektromotoros erő, amelyet ohmban mérnek, I az áramok, amelyet amperben (A) mérnek, és R a terhelés ellenállása, míg r a belső ellenállás. Az ohm a belső ellenállás mértékegysége.

A korábban megadott képletet ebben a formában rendezzük át,

• e = Ir+ IR
• e = V + Ir

V a cellán keresztül alkalmazott potenciálkülönbség, I pedig a cellán átfolyó áramot jelöli.

Megjegyzés: Az elektromotoros erő (emf) mindig nagyobb, mint a cella potenciálkülönbsége (V).

Így néhány paraméter ismerete elvezet minket a többiek megtalálásához. Ebben a cikkben sok gyakorlati problémával fogok foglalkozni, amelyek segítenek megismerni a fizika használatát a mindennapi életünkben, és a paraméterek kiszámításának módjait a képletekkel és leírásokkal együtt. Csak maradj velem a végéig.

Nyitott áramkörben az akkumulátor pólusai közötti potenciálkülönbség 2,2 volt. 5 ohm ellenálláson keresztül csatlakoztatva a potenciálkülönbség 1,8 voltra csökken. Mi pontosan a belső ellenállás?

Ez egy nyitott áramkör. Nyitott áramkörben az akkumulátor belső ellenállásán nincs feszültségesés. Zárt áramkör kialakulásakor az áram a belső ellenálláson keresztül folyik, ami feszültségesést okoz, és csökkenti az akkumulátoron mért feszültséget.

Ebben az esetben a belső ellenállást kell azonosítani. Megmérjük az áramkörön átmenő feszültséget, amikor az áramkör nyit és zár, valamint a terhelés ellenállását. A feladat megoldásához először össze kell gyűjtenünk az állításban megadott adatokat, majd meg kell jósolnunk, hogy mit kell kiszámítani.

Adatok: Potenciálkülönbség V = 2,2 Volt, terhelés ellenállása Resistance= 5 ohm, a potenciálkülönbség csökkenése 1,8 Volt,

Keresse meg a belső ellenállást.

Ennek megállapításához a következő lépéseket kell megoldanunk.

Először is, meg kell találnunk a terhelési áramot, mint ,

I = V/R tehát 1,8/5 = 0,36A

Akkor, Keresse meg az akkumulátor belső ellenállásának feszültségesését:

2.2V-1.8V=0.4V

Tehát a belső ellenállás áramának és feszültségének ismeretében :

R=V/I, 0,4/0,36 1,1 ohmot ad.

Ezért a belső ellenállás 1,1 ohm.

Nyitott áramkörben egy cella pólusai közötti potenciálkülönbség 2,2 volt. A pólusok közötti potenciálkülönbség 1,8 volt, a cella pólusai közötti ellenállás 5 ohm. Mekkora lesz a cella belső ellenállása?

Ez egy egyszerű kérdés két ellenállásról szól, amelyek sorba vannak kötve egy 2,2 V-os forráson keresztül, az egyik 5 ohm. A kérdés tehát az, hogy mi a másik ellenállás a soros kombinációban, az akkumulátor belső ellenállása?

Ez hihetetlenül egyszerű. Először rajzolj egy 2,2 voltos cellát, majd egy R (belső ellenállás), egy 5 ohm-os külső ellenállás, és végül vissza a forráshoz.

Az 5 ohmon átmenő feszültség 1,8 voltos csökkenést jelent.

Pontosan mekkora a belső ellenállás, ha a rajta átfolyó áram I = 1,8/5 amper = 0,36 A?

Vessünk rá egy pillantást,

R = E / I, tehát (2,2 - 1,8)V / 0,36A

= 0,4 / 0,36 és ez egyenlő 1,111 ohm

Itt a belső ellenállás 1,11 ohm.

Vannak alternatív megoldási lehetőségek, például:

Amikor a cella csatlakozik a 5 ohm , az áramkörön átfolyó áram I = 2,2/(5+r) A. Ahol r a cella belső ellenállása. Az ellenálláson átfolyó feszültség csökkenése 5 ohm a

5×2,2/(5+r)=2,2-1,8 és

11=2+0.4r,

tehát r=9/.4 ohm.

A zárt áramkör biztosítja az áramot és a vezetőképességet

A harmadik és legpontosabb megoldás a következő,

• A belső ellenálláson mért feszültségesés 2,2 - 1,8 = 0,4 V.

Az 5 ohmos ellenálláson átfolyó áram=1,85=0,36A

Ha két ellenállást sorba kapcsolunk, akkor ugyanaz az áram folyik rajtuk keresztül.

IR=0.40.36=1.11Ω

Azt hiszem, most már tudod, hogyan kell kiszámítani az akkumulátorok belső ellenállását.

Tekintsünk két izzót, az egyik 50 W-os, a másik 75 W-os, mindkettő 120 V-os feszültségű. Melyik izzó a legellenállóbb? Melyik izzónak van a legnagyobb áramerőssége?

Az áramnak nagyobbnak kell lennie ahhoz, hogy azonos feszültség mellett nagyobb teljesítményen működjön. Mivel az áram fordítottan arányos az ellenállással, a nagyobb teljesítményű izzónak kisebb az ellenállása.

Ha megnézzük a teljesítményáramot és az ellenállást összekötő egyenletet, ugyanerre a következtetésre juthatunk:

P=U2/R

Az izzó ellenállásának mérésekor óvatosnak kell lenni: az izzó ellenállása jelentősen megváltozik, ha az izzószál hideg, mint ha meleg. Amikor az izzó hideg, szinte teljesen rövidre zár, mint amikor meleg.

Minél kisebb az ellenállás, annál nagyobb az energiafogyasztás (azonos feszültség mellett). Az alacsonyabb ellenállás miatt több áram folyhat ugyanolyan elektromos nyomás (feszültség) mellett.

A teljesítmény = V2 / R képlet alkalmazásával

Az 50 W-os izzó esetében R=V2/P = 1202/50 = 288 Ohm.

I=P/V = 50/120 = 0,417 Ampert fogyaszt egy 50 wattos izzó.

A 75 wattos izzó esetében R=V2/P = 1202 / 75 = 192 ohm.

I=P/V = 75/120 = 0,625 Ampert fogyaszt egy 75 wattos izzó.

Az 50 wattos izzó ellenállása a legnagyobb.

A legtöbb áramot a 75 wattos izzó viszi.

Az Einstein-egyenlet a fizika elsőszámú újítása.

Egy 12 voltos akkumulátort 10 ohmos terheléshez csatlakoztattunk. A felvett áram 1,18 amper volt. Mekkora volt az akkumulátor belső ellenállása?

Kezdetben feltételezzük, hogy az akkumulátor feszültsége vagy EMF-je pontosan 12 V. Most az Ohm-törvény segítségével megoldhatjuk a belső ellenállást.

Rtotal = 12 V / 1.18 A = 10.17 ohm Rtotal = V/I = 12 V / 1.18 A = 10.17 ohm

Összesen - Rload = 10,17 ohm - 10 ohm = 0,017 ohm

Az ismert potenciálkülönbségre kapcsolt ismert ellenállású terhelés által leadott teljesítményt a következő módon lehet kiszámítani:... Egy 10 V-os akkumulátor egy percig 10 ohm ellenállású terhelést biztosít. Pontosan mennyi is ez? A 24 voltos akkumulátor belső ellenállása az ábrán látható áramkörben 1 ohm, az árammérő 12 A áramot mutat.

Vagy csinálhatod így is

A válasz erre a kérdésre közvetlenül Ohm törvényében található.

Ohm törvénye szerint egy sorba kapcsolt áramkörben a feszültség, az ellenállás és az áram kiszámítható.

V=I⋅R

ahol V a feszültséget, I az áramot és R az ellenállást jelöli.

Azt is tudjuk, hogy egy sorba kapcsolt áramkör teljes ellenállását úgy tudjuk kiszámítani, hogy egyszerűen összeadjuk az összes Ohm-ot, amit útközben találunk. Ebben az esetben megvan a külső ellenállás (R-vel jelölve) és az akkumulátor belső ellenállása (amit r-rel jelölünk).

Mivel most már ismerjük a feszültséget (12V), az áramot (1,18A) és a külső ellenállást (10), megoldhatjuk a következő egyenletet:

I⋅(R+r)=V

R+r=VI

r=VI-R

Valós számok helyettesítik a változóinkat:

r=121,18-10≈0,1695Ω

Nézze meg az Alapvető elektromosságról és annak elemeiről szóló videót

Egy akkumulátor póluspotenciál-különbsége 12 volt, ha 20 ohm külső ellenállással van összekötve, és 13,5 volt, ha 45 ohm külső ellenállással van összekötve. Mekkora az akkumulátor emf-je és belső ellenállása?

Legyen E az akkumulátor EMF-je és R az akkumulátor belső ellenállása, akkor 20 ohm esetén az áram 12/20= 0,6A, 45 ohm esetén pedig 13,5/45= 0,3A, tehát az első feltétel 0,6R+12=E, a második feltétel 0,3R+13,5=E, tehát R= 5 ohm és E= 15v.

E=15 V

r=5 Ohm

A következőképpen járhatsz el:

Határozza meg az egyes áramkörök áramát,

I1=0,6[A] és I2=0,3[A]

Írj egyenletet minden áramkörhöz az U=E-I*r egyenlet segítségével. Két egyenlet és két változó lesz.

Számítsa ki E.

Az r megtalálásához dugja vissza az E megoldott értékét bármelyik egyenletbe.

A fizika az elektromos áramkörökről szól

Ha az áram 1,5A, akkor az akkumulátor PD értéke 10V, ha pedig 2,5A, akkor a PD értéke 8V. Mekkora az akkumulátor belső ellenállása?

A problémafelvetés szerint,

Vbat - Ix Ri = Pd

és feltételezzük, hogy

10 = Vbat - 1,5*Ri (1. egyenlet)

és

8 = Vbat - 2,5*Ri (2. egyenlet)

Két lineáris elsőrendű algebrai egyenletünk van két ismeretlen mennyiséggel, amelyeket helyettesítéssel könnyen megoldhatunk. Az 1. egyenletet átrendezve a következő eredményt kapjuk

Vbat = 10 szorozva 1,5*Ri-vel

és a 2. egyenletbe beillesztve a következő eredményt kapjuk

8 = (10 + 1.5 Ri) mínusz 2,5 Ri

Ezért

8 + (1.5-2.5) = 10

Tehát, hogy meghatározzuk Ri,

-2 egyenlő -Ri

ami Ri = 2 ohmot eredményez

Nézze meg a videót arról, hogyan lehet meghatározni egy cella belső ellenállását és emf-jét.

Mi a különbség a watt és a volt között?

A volt egy potenciális energiaegység Azt jelzi, hogy egy egységnyi áram mennyi energiát képes szolgáltatni. míg az amper az áram mérésére szolgáló egység, amely a másodpercenként áramló elektronok számát mutatja.

A watt egy teljesítményegység, amely megadja, hogy egységnyi idő alatt mennyi energiát használunk fel. Egy watt az a teljesítmény, amelyet egy egyvoltos tápegység szolgáltat, amikor egy amper áram folyik: 1 V 1 A egyenlő 1 W.

A felhasznált energia mennyiségének kiszámításához szorozza meg a wattot az idővel. A kilowattóra (kWh) egy szabványos energiaegység, amely az egy watt teljesítmény egy órán keresztül történő felhasználásakor elfogyasztott energia mennyiségének ezerszerese.

Azt hiszem, Ön elég jól ismeri a wattot és a voltot, és ezek különbségeit.

Íme egy táblázat, amely a szabványos elektromos mértékegységeket és azok szimbólumait mutatja.

Az elektromos áram értékeinek mérésére szolgáló szabványos nemzetközi mértékegységek

Végső gondolatok

A belső ellenállás a cellákon és akkumulátorokon keresztül biztosított áramáramlással szembeni ellenállás. Ez az ellenállás hőtermelődést is eredményez. Az elektromos áram különböző paraméterei segítenek más ismeretlen paraméterek megtalálásában.

Különböző gyakorlati problémák vezetnek el bennünket e paraméterek jobb megértéséhez. Korábban különböző problémákkal foglalkoztunk, amelyek segítettek nekünk az elektromotoros erők (emf), a belső ellenállás és az áram meghatározásában is.

A fizika nem csak megértés, hanem a mindennapi életünk fizikai paramétereinek tudománya. Magában foglalja az áramot, a vezetőképességet és a fizika különböző törvényeit is.

Mindössze annyit kell tudnod, hogy gyakorold ezeket a problémákat és jegyezd meg a képleteket, hogy túljuss a vizsgáidon és az életedben felmerülő számolási problémákon.