Innri viðnám er andstaðan við streymi straums frá frumunum og rafhlöðunum. Það leiðir til framleiðslu á hita. Ohm er eining til að mæla innri viðnám.

Það eru ýmsar formúlur til að ákvarða innri viðnám. Við getum fundið svör við hvaða spurningu sem er ef við fáum gögnin. Til að finna innra viðnám notum við til dæmis þessa formúlu:

e = I (r + R)

Í þessari formúlu er e EMF eða raforkukrafturinn sem er mælt í ohmum, I er straumurinn sem er mældur í amperum (A) og R er álagsviðnám á meðan r er innra viðnám. Ohm er mælieiningin fyrir innri viðnám.

Formúlan sem gefin var upp áður er endurröðuð á þessu formi,

• e = Ir+ IR
• e = V + Ir

V er táknað sem möguleikamunurinn sem er notaður yfir frumuna og I táknar strauminn sem flæðir yfir frumuna.

Athugið: Rafkrafturinn (emf) er alltaf meiri en mögulegur munur (V) frumunnar.

Þannig, að þekkja sumar færibreyturnar leiðir okkur til að finna aðrar. Ég mun fjalla um mörg æfingavandamál í þessari grein, sem mun hjálpa þér að þekkja notkun eðlisfræði í daglegu lífi okkar og leiðir til að reikna út færibreytur ásamt formúlum og lýsingum. Vertu bara með mér allt til enda.

Á opinni hringrás er hugsanlegur munur á rafhlöðunniskautarnir eru 2,2 volt. Mögulegur munur minnkar í 1,8 volt þegar hann er tengdur yfir viðnám 5 ohm. Hvað nákvæmlega er innri viðnám?

Þetta er opið hringrás. Innra viðnám rafhlöðunnar hefur ekkert spennufall yfir hana í opinni hringrás. Þegar lokuð hringrás myndast flæðir straumurinn í gegnum innri viðnámið sem veldur spennufalli og lækkar spennuna yfir rafhlöðuna.

Í þessu tilviki verður þú að bera kennsl á innri viðnámið. Þú mælir spennuna yfir hringrásina þegar hún opnast og lokar, sem og álagsviðnámið. Til að leysa þetta vandamál þurfum við fyrst að safna gögnunum sem koma fram í yfirlýsingunni og spá síðan fyrir um hvað þarf að reikna út.

Gögn: Mögumunur V = 2,2 Volt , Álag viðnám Resistance= 5 ohm, fall af mögulegum mun er 1,8 volt,

Finndu innri viðnám.

Til að finna það þurfum við að leysa eftirfarandi skref.

Fyrst , við þurfum að finna álagsstrauminn sem ,

I = V/R svo, 1,8/5 = 0,36A

Þá, Finndu spennufall af innri viðnám rafhlöðunnar:

2.2V-1.8V=0.4V

Svo að vita núverandi og spennu innri viðnáms:

R=V/I, 0,4/0,36 gefur 1,1 ohm

Þess vegna er innra viðnámið 1,1 ohm.

Í opinni hringrás er spennumunurinn á skautum frumu 2,2 volt. Flugstöðinmögulegur munur er 1,8 volt með viðnám 5 ohm yfir skauta frumunnar. Hver verður innri viðnám frumunnar?

Þetta er einföld spurning um tvær viðnám sem eru tengdar í röð yfir 2,2 V uppsprettu, þar af önnur 5 ohm. Svo spurningin er, hver er önnur viðnám í röð samsetningu, innri rafhlöðuviðnám?

Þetta er ótrúlega einfalt. Fyrst skaltu teikna 2,2 volta frumu, síðan R (innri viðnám), 5 ohm ytri viðnám og að lokum fara aftur til upprunans.

Yfir 5 ohm er 1,8 volta fall. .

Hvað nákvæmlega er innri viðnámið ef straumurinn sem flæðir í gegnum hana er I = 1,8/5 amper = 0,36 A?

Við skulum skoða það,

R = E / I, þannig (2,2 – 1,8)V / 0,36A

= 0,4 / 0,36 og það jafngildir 1,111 ohm

Hér er innra viðnám 1,11 ohm.

Það eru aðrar leiðir til að leysa þessa spurningu, svo sem:

Þegar fruman er tengd við 5 ohm , straumurinn sem flæðir í gegnum hringrásina er I = 2,2/(5+r) A. Þar sem r er innra viðnám frumunnar. Fallspenna yfir viðnám 5 ohm er

5×2,2/(5+r)=2,2–1,8 og

11=2+0,4r ,

svo r=9/.4 ohm.

Lokað hringrás veitir straum og leiðni

Þriðja og nákvæmasta leiðin til að að leysa þetta er,

• Spennufall yfir innri viðnám er jafnt og 2,2 –1,8 = 0,4 V.

Straumur í gegnum 5 ohm viðnámið=1,85=0,36A

Þegar tvær viðnám eru tengdar í röð mun sami straumur flæða í gegnum þá.

IR=0.40.36=1.11Ω

Ég held að þú vitir núna hvernig á að reikna út innra viðnám rafhlöðunnar.

Íhugaðu tvær ljósaperur, önnur með 50 W og hin 75 W, báðar 120 V. Hvaða pera er ónæmust? Hvaða pera hefur mestan straum?

Straumurinn verður að vera meiri til að starfa á hærra afli við sömu spennu. Þar sem straumur er í öfugu hlutfalli við viðnám hefur ljósapera með hærra afl lægri viðnám.

Með því að skoða jöfnuna sem tengir saman aflstraum og viðnám má komast að sömu niðurstöðu:

P=U2/R

Þegar viðnám glóperu er mælt þarf að vera varkár: það mun breytast verulega þegar þráðurinn er kaldur miðað við þegar hann er heitur. Þegar glópera er köld styttist næstum alveg í henni miðað við þegar hún er heit.

Því lægra sem viðnám er, því meiri orkunotkun (fyrir jafna spennu). Vegna lægri viðnáms getur meiri straumur streymt fyrir sama rafþrýsting (spennu)

Með því að nota formúluna Power = V2 / R

Fyrir 50W peruna , R=V2/P = 1202/50 = 288 Ohm.

I=P/V = 50/120 = 0,417 Amper er neytt af 50watta peru.

Fyrir75w pera, R=V2/P = 1202 / 75 = 192 ohm.

I=P/V = 75/120 = 0,625 Amper er neytt af 75 watta peru.

The viðnám 50w perunnar er hæst.

Það sem er mest straum er borið af 75w perunni.

Jafna Einsteins er helsta nýjung eðlisfræðinnar

12 volta rafhlaða var tengd við 10 ohm hleðslu. Dreginn straumur var 1,18 amper. Hvert var innra viðnám rafhlöðunnar?

Til að byrja verður þú að gera ráð fyrir að spenna rafhlöðunnar eða EMF sé nákvæmlega 12V. Þú getur nú leyst fyrir innri viðnám með því að nota lögmál Ohms.

Rtotal = 12 V / 1,18 A = 10,17 ohm Rtotal = V/I = 12 V / 1,18 A = 10,17 ohm

Total – Rálag = 10,17 ohm – 10 ohm = 0,017 ohm

Aflið sem dreift er af þekktu viðnámsálagi sem er tengt yfir þekktan mögulegan mun er hægt að reikna út með því að... Í eina mínútu gefur 10V rafhlaða viðnámsálag upp á 10 ohm. Hvað er það nákvæmlega? 24 volta rafhlaðan er með innra viðnám 1 ohm í hringrásinni sem sýnd er og ampermælirinn gefur til kynna 12 A straum.

Eða þú getur gert það á þennan hátt

Svarið við þessu spurninguna er að finna beint í lögmáli Ohms.

Samkvæmt lögmáli Ohms er hægt að reikna út spennu, viðnám og straum í raðtengdri hringrás.

V=I⋅R

þar sem V táknar spennu, I táknar straum og R táknar viðnám

Við vitum líka að við getum reiknað út heildarviðnám í röð-tengd hringrás með því einfaldlega að leggja saman öll ohm sem við finnum á leiðinni. Í þessu tilfelli höfum við ytri viðnám (merkt R) og innra viðnám rafhlöðunnar (sem við munum merkja r).

Þar sem við vitum núna spennuna (12V), strauminn (1,18A), og ytri viðnám (10), getum við leyst eftirfarandi jöfnu:

I⋅(R+r)=V

R+r=VI

r=VI− R

Að setja rauntölur í staðinn fyrir breyturnar okkar:

r=121.18−10≈0.1695Ω

Skoðaðu myndbandið um grunnrafmagn og þætti þess

Munur rafhlöðu á skautum er 12 volt þegar hún er tengd við ytri viðnám 20 ohm og 13,5 volt þegar hún er tengd við ytri viðnám 45 ohm. Hver eru emf og innra viðnám rafhlöðunnar?

Látum E vera EMF rafhlöðunnar og R vera innra viðnám rafhlöðunnar, þá fyrir 20 ohm er straumurinn 12/20= 0,6A og fyrir 45 ohm straumurinn er 13,5/45= 0,3A, svo fyrsta skilyrðið 0,6R+12=E og annað skilyrðið 0,3R+13,5=E, þannig að leysa R= 5 ohm og E= 15v.

E= 15 V

r=5 Ohm

Svona gætirðu farið að því:

Ákvarða strauminn fyrir hverja hringrás,

I1=0,6[A ] og I2=0 .3[A]

Skrifaðu jöfnu fyrir hverja hringrás með því að nota jöfnuna U=E-I*r. Það verða tvær jöfnur og tvær breytur.

Reiknið E.

Til að finna r, stingið leyst gildi fyrir E aftur inn í aðra hvora jöfnuna.

Eðlisfræði er allt umrafrásir

Þegar straumurinn er 1,5A er PD rafhlöðu 10V og þegar straumurinn er 2,5A er PD 8V. Hvert er innra viðnám rafhlöðunnar?

Samkvæmt vandamálayfirlýsingunni,

Vbat – Ix Ri = Pd

og er gert ráð fyrir að

10 = Vbat – 1,5*Ri (jöfnu 1)

og

8 = Vbat – 2,5*Ri (jöfnu 2)

Við höfum tvær línulegar fyrstu-gráðu algebrujöfnur með tveimur óþekkt magn, sem við getum auðveldlega leyst með því að skipta út. Jöfnu 1 er endurraðað til að gefa

Vbat = 10 margfaldað með 1,5*Ri

og stinga henni inn í jöfnu 2 gefur

8 = (10 + 1,5 Ri) mínus 2,5 Ri

Þess vegna

8 + (1,5–2,5) = 10

Svo, til að ákvarða Ri,

-2 jafngildir - Ri

sem leiðir til þess að Ri = 2 ohm

Skoðaðu myndbandið um hvernig á að finna út innra viðnám og emk frumu

Hvað er munur á wöttum og voltum?

Volt er möguleg orkueining . Það gefur til kynna hversu mikla orku straumeining getur gefið á meðan amper er eining til að mæla straum. Það segir okkur um fjölda rafeinda sem flæða á sekúndu.

Wött er afl sem segir þér hversu mikil orka er notuð á tímaeiningu. Eitt wött er magn aflsins frá eins volta straumgjafa þegar einn amperi af straumi rennur: 1 V 1 A jafngildir 1 W

Til að reikna út magn orku sem notað er, margfaldaðu vött með tíma. Kílóvattstundin (kWh) er astöðluð orkueining sem er 1000 sinnum sú orku sem er notuð þegar eitt watt af afli er notað í eina klukkustund.

Ég held að þú þekkir vött og volt og muninn á þeim.

Hér er tafla sem sýnir staðlaðar rafmagnseiningar mælinga ásamt táknum þeirra

Staðlaðar alþjóðlegar einingar til að mæla gildi rafstraums

Lokahugsanir

Innra viðnám er viðnám gegn flæði straumur sem er veittur í gegnum frumur og rafhlöður. Þessi viðnám leiðir einnig til hitamyndunar. Ýmsar breytur afrafstraumur hjálpar okkur að finna aðrar óþekktar færibreytur.

Mismunandi æfingavandamál leiða okkur til betri skilnings á þessum breytum. Áður hefur verið fjallað um mismunandi vandamál sem hafa hjálpað okkur að finna raforkukrafta (emf), innra viðnám og straum líka.

Eðlisfræði er ekki bara skilningur; það er vísindi um líkamlega þætti daglegs lífs okkar. Það felur einnig í sér straum, leiðni og ýmis eðlisfræðilögmál.

Það eina sem þú þarft að vita er að æfa þessi vandamál og leggja á minnið formúlurnar til að komast í gegnum prófin þín og öll töluleg vandamál sem þú lendir í í lífi þínu.