Rintangan Dalaman, EMF dan Arus Elektrik – Selesai Masalah Amalan – Semua Perbezaannya

 Rintangan Dalaman, EMF dan Arus Elektrik – Selesai Masalah Amalan – Semua Perbezaannya

Mary Davis

Rintangan dalaman ialah rintangan yang diberikan kepada aliran arus oleh sel dan bateri. Ia mengakibatkan penghasilan haba. Ohm ialah unit untuk mengukur rintangan dalaman.

Terdapat pelbagai formula untuk menentukan rintangan dalaman. Kita boleh mencari jawapan kepada sebarang soalan jika w dibekalkan dengan data. Sebagai contoh, untuk mencari rintangan Dalaman kita menggunakan formula ini:

e = I (r + R)

Dalam formula ini, e ialah EMF atau daya gerak elektrik yang diukur dalam ohm, I ialah Arus yang diukur dalam Amperes (A) dan R ialah rintangan beban manakala r ialah rintangan Dalam. Ohm ialah unit ukuran untuk rintangan dalaman.

Formula yang disediakan sebelum ini disusun semula dalam bentuk ini,

  • e = Ir+ IR
  • e = V + Ir

V dilambangkan sebagai Perbezaan Potensi yang digunakan merentasi sel dan I mewakili arus yang mengalir merentasi sel.

Nota: Daya gerak elektrik (emf) sentiasa lebih besar daripada beza keupayaan (V) sel.

Oleh itu, mengetahui beberapa parameter membawa kita untuk mencari yang lain. Saya akan menangani banyak masalah amalan dalam artikel ini, yang akan membantu anda mengetahui penggunaan Fizik dalam kehidupan seharian kita, dan cara-cara untuk mengira parameter bersama-sama dengan formula dan penerangan. Hanya kekal dengan saya sehingga akhir.

Pada litar terbuka, beza keupayaan antara bateriterminal ialah 2.2 volt. Beza keupayaan dikurangkan kepada 1.8 volt apabila ia disambung merentasi rintangan 5 ohm. Apakah sebenarnya rintangan dalaman?

Ini ialah litar terbuka. Rintangan dalaman bateri tidak mempunyai penurunan voltan merentasinya dalam litar terbuka. Apabila litar tertutup terbentuk, arus mengalir melalui rintangan dalaman, menyebabkan kejatuhan voltan dan menurunkan voltan merentasi bateri.

Dalam kes ini, anda mesti mengenal pasti rintangan dalaman. Anda mengukur voltan merentasi litar semasa ia dibuka dan ditutup, serta rintangan beban. Untuk menyelesaikan masalah ini, mula-mula, kita perlu mengumpulkan data yang disediakan dalam penyata dan kemudian meramalkan apa yang perlu dikira.

Lihat juga: Perbezaan Antara Dorks, Nerds, dan Geeks (Diterangkan) - Semua Perbezaan

Data: Perbezaan potensi V = 2.2 Volt , Beban Rintangan Rintangan= 5 ohm, penurunan beza keupayaan ialah 1.8 volt,

Cari rintangan dalaman.

Untuk mencarinya, kita perlu menyelesaikan langkah berikut.

Mula-mula , kita perlu mencari arus beban sebagai ,

I = V/R jadi, 1.8/5 = 0.36A

Kemudian, Cari kejatuhan Voltan bagi rintangan dalaman bateri:

2.2V-1.8V=0.4V

Jadi, mengetahui arus dan voltan rintangan dalaman :

R=V/I, 0.4/0.36 memberikan 1.1 ohm

Oleh itu rintangan dalaman ialah 1.1 ohm.

Dalam litar terbuka, beza keupayaan antara terminal sel ialah 2.2 volt. Terminalbeza keupayaan ialah 1.8 volt dengan rintangan 5 ohm merentasi terminal sel. Apakah rintangan dalaman sel?

Ini ialah soalan mudah tentang dua perintang yang disambungkan secara bersiri merentasi sumber 2.2 V, salah satu daripadanya ialah 5 ohm. Jadi persoalannya, apakah rintangan lain dalam kombinasi siri, rintangan bateri dalaman?

Ini sangat mudah. Mula-mula, Lukiskan sel 2.2 Volt, kemudian R (perintang dalaman), perintang luar 5-ohm, dan akhirnya kembali ke punca.

Merentasi 5 ohm, terdapat kejatuhan 1.8 volt .

Apakah sebenarnya perintang dalaman jika arus yang mengalir melaluinya ialah I = 1.8/5 amps = 0.36 A?

Mari kita lihat,

R = E / I, oleh itu (2.2 – 1,8)V / 0.36A

= 0.4 / 0.36 dan ia bersamaan dengan 1.111 ohm

Di sini rintangan dalaman ialah 1.11 ohm.

Terdapat cara alternatif untuk menyelesaikan soalan ini, seperti:

Apabila sel disambungkan kepada 5 ohm , arus yang mengalir melalui litar ialah I = 2.2/(5+r) A. Di mana r ialah rintangan dalaman sel. Voltan jatuh merentasi rintangan 5 ohm ialah

5×2.2/(5+r)=2.2–1.8 dan

11=2+0.4r ,

jadi r=9/.4 ohm.

Litar tertutup menyediakan Arus dan Kekonduksian

Cara ketiga dan paling tepat untuk menyelesaikannya ialah,

  • Kejatuhan voltan merentasi rintangan dalaman adalah bersamaan dengan 2.2 –1.8 = 0.4 V.

Arus melalui rintangan 5 ohm=1.85=0.36A

Apabila dua rintangan disambung secara bersiri, arus yang sama akan mengalir melaluinya.

IR=0.40.36=1.11Ω

Saya rasa sekarang anda tahu, cara mengira rintangan dalaman bateri.

Pertimbangkan dua mentol lampu, satu berkadar pada 50 W dan satu lagi pada 75 W, kedua-duanya berkadar pada 120 V. Mentol manakah yang paling tahan? Mentol yang manakah mempunyai arus paling tinggi?

Arus mesti lebih besar untuk beroperasi pada kuasa yang lebih tinggi pada voltan yang sama. Oleh kerana arus adalah berkadar songsang dengan rintangan, mentol lampu dengan watt yang lebih tinggi mempunyai rintangan yang lebih rendah.

Dengan melihat persamaan yang menghubungkan arus kuasa dan rintangan, seseorang boleh sampai pada kesimpulan yang sama:

P=U2/R

Apabila mengukur rintangan mentol pijar, seseorang mesti berhati-hati: ia akan berubah dengan ketara apabila filamen sejuk berbanding apabila ia panas. Apabila mentol pijar sejuk, ia hampir terputus sepenuhnya berbanding ketika ia panas.

Semakin rendah rintangan, semakin tinggi penggunaan kuasa (untuk Voltan yang sama). Disebabkan rintangan yang lebih rendah, lebih banyak arus boleh mengalir untuk tekanan elektrik yang sama (Voltan)

Menggunakan formula Kuasa = V2 / R

Untuk mentol 50W , R=V2/P = 1202/50 = 288 Ohm.

I=P/V = 50/120 = 0.417 Amps digunakan oleh mentol 50watt.

UntukMentol 75w, R=V2/P = 1202 / 75 = 192 ohm.

I=P/V = 75/120 = 0.625 Amps digunakan oleh mentol 75 watt.

The rintangan mentol 50w adalah yang paling tinggi.

Arus paling banyak dibawa oleh mentol 75w.

Persamaan Einstein ialah inovasi utama fizik

Bateri 12 volt telah disambungkan kepada beban 10 ohm. Arus yang ditarik ialah 1.18 amp. Apakah rintangan dalaman bateri?

Untuk bermula, anda mesti menganggap bahawa voltan atau EMF bateri adalah betul-betul 12V. Anda kini boleh menyelesaikan rintangan dalam menggunakan Hukum Ohm.

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

Jumlah – Rload = 10.17 ohm – 10 ohms = 0.017 ohm

Kuasa yang dilesapkan oleh beban rintangan yang diketahui yang disambungkan merentasi beza potensi yang diketahui boleh dikira dengan… Selama satu minit, bateri 10V menyediakan beban rintangan 10 ohm. Apa sebenarnya? Bateri 24 volt mempunyai rintangan dalaman 1 ohm dalam litar yang ditunjukkan, dan ammeter menunjukkan arus 12 A.

Atau, anda boleh melakukannya dengan cara ini

Jawapan untuk ini soalan boleh didapati secara langsung dalam Hukum Ohm.

Menurut Hukum Ohm, voltan, rintangan dan arus dalam litar bersiri boleh dikira.

V=I⋅R

di mana V menandakan voltan, saya menandakan arus, dan R menandakan rintangan

Kita juga tahu bahawa kita boleh mengira jumlah rintangan dalam satu siri-litar yang disambungkan dengan hanya menambah semua Ohm yang kami temui di sepanjang jalan. Dalam kes ini, kita mempunyai rintangan luaran (berlabel R) dan rintangan dalaman bateri (yang akan kita labelkan r).

Oleh kerana kita kini mengetahui voltan (12V), arus (1.18A), dan rintangan luaran (10), kita boleh menyelesaikan persamaan berikut:

I⋅(R+r)=V

R+r=VI

r=VI− R

Menggantikan nombor nyata untuk pembolehubah kami:

r=121.18−10≈0.1695Ω

Tonton video tentang Elektrik Asas dan elemennya

Beza keupayaan terminal bateri ialah 12 volt apabila disambungkan kepada rintangan luar 20 ohm dan 13.5 volt apabila disambungkan kepada rintangan luar 45 ohm. Apakah emf dan rintangan dalaman bateri?

Biar E sebagai EMF bateri dan R sebagai rintangan dalaman bateri, kemudian untuk 20 ohm arusnya ialah 12/20= 0.6A dan untuk 45 ohm arus ialah 13.5/45= 0.3A, jadi keadaan pertama 0.6R+12=E dan keadaan kedua 0.3R+13.5=E, jadi penyelesaian R= 5 ohm dan E= 15v.

E= 15 V

r=5 Ohm

Begini cara anda boleh melakukannya:

Tentukan arus untuk setiap litar,

I1=0.6[A ] dan I2=0 .3[A]

Tulis persamaan bagi setiap litar menggunakan persamaan U=E-I*r. Akan ada dua persamaan dan dua pembolehubah.

Kira E.

Untuk mencari r, palamkan nilai yang telah diselesaikan untuk E kembali ke dalam mana-mana persamaan.

Fizik ialah semua tentanglitar elektrik

Apabila arus ialah 1.5A, PD bateri ialah 10V, dan apabila arus ialah 2.5A, PD ialah 8V. Apakah rintangan dalaman bateri?

Menurut pernyataan masalah,

Vbat – Ix Ri = Pd

dan diandaikan bahawa

10 = Vbat – 1.5*Ri (Persamaan 1)

dan

8 = Vbat – 2.5*Ri (Persamaan 2)

Kami mempunyai dua persamaan algebra tertib pertama linear dengan dua kuantiti yang tidak diketahui, yang boleh kita selesaikan dengan mudah melalui penggantian. Persamaan 1 disusun semula untuk memberikan

Vbat = 10 didarab dengan 1.5*Ri

dan memasukkannya ke dalam Persamaan 2 menghasilkan

8 = (10 + 1.5 Ri) tolak 2.5 Ri

Oleh itu

8 + (1.5–2.5) = 10

Jadi, untuk menentukan Ri,

-2 sama dengan - Ri

menghasilkan Ri = 2 ohm

Tonton video tentang cara mengetahui rintangan dalaman dan emf sel

Apakah itu perbezaan antara watt dan volt?

Vol ialah unit tenaga berpotensi . Ia menunjukkan berapa banyak tenaga yang boleh diberikan oleh satu unit arus manakala ampere ialah unit untuk mengukur arus. Ia memberitahu kita tentang bilangan elektron yang mengalir sesaat.

Watt ialah unit kuasa yang memberitahu anda berapa banyak tenaga digunakan setiap unit masa. Satu watt ialah jumlah kuasa yang disediakan oleh bekalan satu volt apabila satu amp arus mengalir: 1 V 1 A bersamaan dengan 1 W

Untuk mengira jumlah tenaga yang digunakan, darabkan watt mengikut masa. Kilowatt-jam (kWj) ialah aunit tenaga standard iaitu 1000 kali ganda jumlah tenaga yang digunakan apabila satu watt kuasa digunakan selama satu jam.

Saya rasa anda sudah biasa dengan watt dan Volt, serta perbezaannya.

Berikut ialah jadual, menunjukkan Unit Elektrik Standard ukuran bersama-sama simbolnya

Parameter Elektrik Unit SI ukuran Simbol Penerangan
Voltan Volt V atau E Unit untuk mengukur Potensi Elektrik

V=I x R

Arus Ampere I atau i Unit untuk mengukur Arus Elektrik

I = V/ R

Rintangan Ohm R, Ω Unit Rintangan DC

R=V/I

Kuasa Watt W Unit ukuran Kuasa

P = V × I

Konduksi Siemen G atau ℧ Sbalikan rintangan

G= 1/R

Caj Coulomb Q Unit untuk mengukur Caj elektrik

Q=C x V

Unit Antarabangsa Piawai untuk mengukur Nilai Arus Elektrik

Pemikiran Akhir

Rintangan dalaman ialah rintangan kepada aliran arus yang disediakan melalui sel dan bateri. Rintangan ini mengakibatkan penjanaan haba juga. Pelbagai parameterarus elektrik membantu kami mencari parameter lain yang tidak diketahui.

Masalah amalan yang berbeza membawa kami kepada pemahaman yang lebih baik tentang parameter ini. Masalah yang berbeza telah ditangani sebelum ini yang telah membantu kami mencari daya gerak elektrik (emf), rintangan dalaman dan arus juga.

Lihat juga: Perbezaan Antara PSpice dan Simulator Litar LTSpice (Apa yang Unik!) - Semua Perbezaan

Fizik bukan sekadar memahami; ia adalah sains tentang parameter fizikal kehidupan seharian kita. Ia termasuk undang-undang semasa, konduktansi dan pelbagai undang-undang fizik juga.

Apa yang anda perlu tahu ialah mempraktikkan masalah ini dan menghafal formula untuk mengharungi peperiksaan anda dan sebarang masalah berangka yang anda hadapi dalam hidup anda.

Mary Davis

Mary Davis ialah seorang penulis, pencipta kandungan dan penyelidik gemar yang pakar dalam analisis perbandingan mengenai pelbagai topik. Dengan ijazah dalam kewartawanan dan lebih lima tahun pengalaman dalam bidang itu, Mary mempunyai semangat untuk menyampaikan maklumat yang tidak berat sebelah dan terus terang kepada pembacanya. Kecintaannya terhadap penulisan bermula sejak dia masih muda dan telah menjadi pendorong di sebalik kejayaannya dalam bidang penulisan. Keupayaan Mary untuk menyelidik dan membentangkan penemuan dalam format yang mudah difahami dan menarik telah membuatkan dia diminati pembaca di seluruh dunia. Apabila dia tidak menulis, Mary gemar mengembara, membaca, dan meluangkan masa bersama keluarga dan rakan-rakan.