Rezistenca e brendshme, EMF dhe rryma elektrike - Probleme praktike të zgjidhura - të gjitha ndryshimet

 Rezistenca e brendshme, EMF dhe rryma elektrike - Probleme praktike të zgjidhura - të gjitha ndryshimet

Mary Davis

Rezistenca e brendshme është kundërshtimi i ofruar ndaj rrjedhës së rrymës nga qelizat dhe bateritë. Rezulton në prodhimin e nxehtësisë. Ohm është një njësi për të matur rezistencën e brendshme.

Ka formula të ndryshme për të përcaktuar rezistencën e brendshme. Ne mund të gjejmë përgjigje për çdo pyetje nëse kemi të dhëna. Për shembull, për të gjetur rezistencën e brendshme përdorim këtë formulë:

e = I (r + R)

Në këtë formulë, e është EMF ose forca elektromotore që matet në ohmë, I është Rryma e cila matet në Amper (A) dhe R është rezistenca e ngarkesës ndërsa r është rezistenca e brendshme. Ohm është njësia matëse për rezistencën e brendshme.

Formula e dhënë më parë është riorganizuar në këtë formë,

  • e = Ir+ IR
  • e = V + Ir

V shënohet si diferenca potenciale e aplikuar nëpër qelizë dhe I përfaqëson rrymën që rrjedh nëpër qelizë.

Shënim: Forca elektromotore (emf) është gjithmonë më e madhe se diferenca potenciale (V) e qelizës.

Kështu, njohja e disa prej parametrave na bën të gjejmë të tjerë. Do të trajtoj shumë probleme praktike në këtë artikull, të cilat do t'ju ndihmojnë të njihni përdorimin e Fizikës në jetën tonë të përditshme dhe mënyrat për të llogaritur parametrat së bashku me formulat dhe përshkrimet. Thjesht qëndroni me mua deri në fund.

Në një qark të hapur, diferenca potenciale midis baterisëterminalet është 2.2 volt. Diferenca potenciale reduktohet në 1.8 volt kur lidhet me një rezistencë prej 5 ohms. Çfarë është saktësisht rezistenca e brendshme?

Ky është një qark i hapur. Rezistenca e brendshme e baterisë nuk ka rënie të tensionit në të në një qark të hapur. Kur formohet një qark i mbyllur, rryma rrjedh përmes rezistencës së brendshme, duke shkaktuar një rënie të tensionit dhe uljen e tensionit në të gjithë baterinë.

Në këtë rast, duhet të identifikoni rezistencën e brendshme. Ju matni tensionin në qark kur hapet dhe mbyllet, si dhe rezistencën e ngarkesës. Për të zgjidhur këtë problem, fillimisht duhet të mbledhim të dhënat që jepen në deklaratë dhe më pas të parashikojmë se çfarë duhet të llogaritet.

Të dhënat: Diferenca potenciale V = 2,2 volt , Ngarkesa rezistenca Rezistenca= 5 ohms, rënia e diferencës së potencialit është 1.8 volt,

Gjeni rezistencën e brendshme.

Për ta gjetur atë, duhet të zgjidhim hapat e mëposhtëm.

Shiko gjithashtu: Saruman & Sauron në Lord of the Rings: Differences – All The Differences

Së pari , duhet të gjejmë rrymën e ngarkesës si ,

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

Më pas, Gjeni rënien e tensionit të Rezistenca e brendshme e baterisë:

2.2V-1.8V=0.4V

Pra, duke ditur rrymën dhe tensionin e rezistencës së brendshme:

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

Prandaj rezistenca e brendshme është 1.1 ohms.

Në një qark të hapur, diferenca potenciale ndërmjet terminaleve të një qelize është 2.2 volt. Terminalidiferenca potenciale është 1.8 volt me ​​një rezistencë prej 5 ohms nëpër terminalet e qelizës. Cila do të jetë rezistenca e brendshme e qelizës?

Kjo është një pyetje e thjeshtë në lidhje me dy rezistorë të lidhur në seri përmes një burimi 2.2 V, njëri prej të cilëve është 5 ohms. Pra, pyetja është, cila është rezistenca tjetër në kombinimin e serisë, rezistenca e brendshme e baterisë?

Kjo është tepër e thjeshtë. Së pari, vizatoni një qelizë 2.2 volt, më pas një R (rezistencë të brendshme), një rezistencë të jashtme 5 om dhe në fund kthehuni në burim.

Në 5 ohmë, ka një rënie 1.8 volt .

Çfarë është saktësisht rezistenca e brendshme nëse rryma që kalon nëpër të është I = 1.8/5 amper = 0.36 A?

Le t'i hedhim një sy,

R = E / I, pra (2,2 – 1,8)V / 0,36A

= 0,4 / 0,36 dhe është e barabartë me 1,111 ohmë

Këtu rezistenca e brendshme është 1.11 ohms.

Ka mënyra alternative për të zgjidhur këtë pyetje, si p.sh.:

Kur qeliza është e lidhur me 5 ohm , rryma që rrjedh nëpër qark është I = 2.2/(5+r) A. Ku r është rezistenca e brendshme e qelizës. Tensioni i rënies në një rezistencë prej 5 ohms është

5×2,2/(5+r)=2,2–1,8 dhe

11=2+0,4r ,

pra r=9/.4 ohm.

Një qark i mbyllur siguron rrymë dhe përcjellshmëri

Mënyra e tretë dhe më e saktë e zgjidhja e kësaj është,

  • Rënia e tensionit në rezistencën e brendshme është e barabartë me 2.2 -1,8 = 0,4 V.

Rryma përmes rezistencës 5 ohms=1,85=0,36A

Kur dy rezistenca lidhen në seri, do të rrjedhë e njëjta rrymë nëpërmjet tyre.

IR=0.40.36=1.11Ω

Mendoj se tani e dini se si të llogarisni rezistencën e brendshme të baterive.

Merrni parasysh dy llamba, njëra me fuqi 50 W dhe tjetra 75 W, të dyja të vlerësuara me 120 V. Cila llambë është më rezistente? Cila llambë ka rrymën më të madhe?

Rryma duhet të jetë më e madhe për të funksionuar me fuqi më të lartë në të njëjtin tension. Për shkak se rryma është në përpjesëtim të zhdrejtë me rezistencën, një llambë me fuqi më të lartë ka një rezistencë më të ulët.

Duke parë ekuacionin që lidh rrymën e energjisë dhe rezistencën, mund të arrihet në të njëjtin përfundim:

0>P=U2/R

Kur matni rezistencën e një llambë inkandeshente, duhet të jeni të kujdesshëm: ajo do të ndryshojë ndjeshëm kur filamenti është i ftohtë në krahasim me atë kur është i nxehtë. Kur një llambë inkandeshente është e ftohtë, ajo mbyllet pothuajse plotësisht në krahasim me kohën kur është e nxehtë.

Sa më e ulët të jetë rezistenca, aq më i lartë është konsumi i energjisë (për një tension të barabartë). Për shkak të rezistencës më të ulët, mund të rrjedhë më shumë rrymë për të njëjtin presion elektrik (tension)

Përdorimi i formulës Fuqia = V2 / R

Për llambën 50 W , R=V2/P = 1202/50 = 288 Ohm.

I=P/V = 50/120 = 0,417 Amper konsumohet nga një llambë 50 vat.

PërLlamba 75w, R=V2/P = 1202 / 75 = 192 ohms.

I=P/V = 75/120 = 0,625 Amper konsumohet nga një llambë 75 vat.

rezistenca e llambës 50w është më e larta.

Më rryma bartet nga llamba 75w.

Ekuacioni i Ajnshtajnit është risia kryesore e fizikës

Një bateri 12 volt u lidh me një ngarkesë 10 ohm. Rryma e tërhequr ishte 1.18 amper. Cila ishte rezistenca e brendshme e baterisë?

Për të filluar, duhet të supozoni se voltazhi ose EMF i baterisë është saktësisht 12V. Tani mund të zgjidhni rezistencën e brendshme duke përdorur ligjin e Ohm-it.

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

Total - Rload = 10,17 ohms – 10 ohms = 0,017 ohms

Shiko gjithashtu: Cili është ndryshimi midis "Është bërë", u bë" dhe "është bërë"? (Diskutuar) - Të gjitha dallimet

Fuqia e shpërndarë nga një ngarkesë e njohur rezistence e lidhur me një ndryshim të njohur potencial mund të llogaritet nga… Për një minutë, një bateri 10V siguron një ngarkesë rezistente prej 10 ohms. Çfarë saktësisht është ajo? Bateria 24 volt ka një rezistencë të brendshme prej 1 ohm në qarkun e treguar dhe ampermetri tregon një rrymë prej 12 A.

Ose, mund ta bëni në këtë mënyrë

Përgjigja për këtë Pyetja mund të gjendet drejtpërdrejt në Ligjin e Ohmit.

Sipas ligjit të Ohmit, tensioni, rezistenca dhe rryma në një qark të lidhur me seri mund të llogariten.

V=I⋅R

ku V tregon tensionin, unë tregon rrymën dhe R tregon rezistencën

Ne gjithashtu e dimë se mund të llogarisim rezistencën totale në një seri-qark i lidhur thjesht duke mbledhur të gjitha Ohm-të që gjejmë gjatë rrugës. Në këtë rast kemi rezistencën e jashtme (etiketuar R) dhe rezistencën e brendshme të baterisë (të cilën do ta etiketojmë r).

Sepse tani e dimë tensionin (12V), rrymën (1.18A), dhe rezistencën e jashtme (10), mund të zgjidhim ekuacionin e mëposhtëm:

I⋅(R+r)=V

R+r=VI

r=VI− R

Zëvendësimi i numrave realë për variablat tanë:

r=121.18−10≈0.1695Ω

Shikoni videon mbi Energjinë Elektrike Bazë dhe elementët e saj

Diferenca potenciale e terminalit të një baterie është 12 volt kur lidhet me një rezistencë të jashtme prej 20 ohms dhe 13,5 volt kur lidhet me një rezistencë të jashtme prej 45 ohms. Cila është emf dhe rezistenca e brendshme e baterisë?

Le të jetë E EMF e baterisë dhe R është rezistenca e brendshme e baterisë, atëherë për 20 ohmë rryma është 12/20= 0.6A dhe për 45 ohmë rryma është 13.5/45= 0.3A, pra kushti i parë 0.6R+12=E dhe kushti i dytë 0.3R+13.5=E, pra zgjidhja R= 5 ohms dhe E= 15v.

E= 15 V

r=5 Ohm

Ja se si mund ta bëni këtë:

Përcaktoni rrymën për çdo qark,

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

Shkruani një ekuacion për çdo qark duke përdorur ekuacionin U=E-I*r. Do të ketë dy ekuacione dhe dy ndryshore.

Llogaritni E.

Për të gjetur r, futni vlerën e zgjidhur për E përsëri në secilin ekuacion.

Fizika është gjithçka rrethqarqet elektrike

Kur rryma është 1.5A, PD e një baterie është 10V dhe kur rryma është 2.5A, PD është 8V. Cila është rezistenca e brendshme e baterisë?

Sipas deklaratës së problemit,

Vbat – Ix Ri = Pd

dhe supozohet se

10 = Vbat – 1,5*Ri (Ekuacioni 1)

dhe

8 = Vbat – 2,5*Ri (Ekuacioni 2)

Kemi dy ekuacione algjebrike lineare të rendit të parë me dy sasi të panjohura, të cilat mund t'i zgjidhim fare lehtë me zëvendësim. Ekuacioni 1 është riorganizuar për të dhënë

Vbat = 10 shumëzuar me 1,5*Ri

dhe duke e futur në ekuacionin 2 jep

8 = (10 + 1,5 Ri) minus 2,5 Ri

Prandaj

8 + (1,5–2,5) = 10

Pra, për të përcaktuar Ri,

-2 është e barabartë me - Ri

që ​​rezulton në Ri = 2 ohmë

Shikoni videon se si të zbuloni rezistencën e brendshme dhe emf të një qelize

Çfarë është ndryshimi midis vateve dhe volteve?

Një volt është një njësi energjie potenciale . Ai tregon se sa energji mund të japë një njësi e rrymës ndërsa një amper është një njësi për të matur rrymën. Ai na tregon për numrin e elektroneve që rrjedhin në sekondë.

Një vat është një njësi fuqie që ju tregon se sa energji përdoret për njësi të kohës. Një vat është sasia e fuqisë së siguruar nga një furnizim me një volt kur rrjedh një amp rrymë: 1 V 1 A është e barabartë me 1 W

Për të llogaritur sasinë e energjisë së përdorur, shumëzo vat me kohën. Kilovat-orë (kWh) është anjësi standarde e energjisë që është 1000 herë më e madhe se sasia e energjisë së konsumuar kur përdoret një vat fuqi për një orë.

Mendoj se jeni mjaft të njohur me vat dhe volt, dhe dallimet e tyre.

Këtu është një tabelë, që tregon Njësitë Elektrike standarde të matjeve së bashku me simbolet e tyre

Parametri elektrik njësia SI e matjes Simboli Përshkrimi
Tensioni Volt V ose E Njësi për matjen e potencialit elektrik

V=I x R

Rryma Amperi I ose i Njësi për matjen e rrymës elektrike

I = V/ R

Rezistenca Ohm R, Ω Njsia e Rezistenca DC

R=V/I

Fuqia Watt W Njësia e matjes së fuqisë

P = V × I

Përçueshmëria Siemen G ose ℧ Inversi i rezistencës

G= 1/R

Ngarkesë Coulomb Q Njësi për matjen e ngarkesës elektrike

Q=C x V

Njësitë standarde ndërkombëtare për matjen e vlerave të rrymës elektrike

Mendimet përfundimtare

Rezistenca e brendshme është rezistenca ndaj rrjedhës së rryma që sigurohet përmes qelizave dhe baterive. Kjo rezistencë rezulton në gjenerimin e nxehtësisë gjithashtu. Parametra të ndryshëm tërryma elektrike na ndihmon të gjejmë parametra të tjerë të panjohur.

Probleme të ndryshme praktike na çojnë në një kuptim më të mirë të këtyre parametrave. Probleme të ndryshme janë trajtuar më parë që na kanë ndihmuar të gjejmë forcat elektromotore (EMF), rezistencën e brendshme dhe rrymën gjithashtu.

Fizika nuk është vetëm të kuptuarit; është një shkencë e parametrave fizikë të jetës sonë të përditshme. Ai përfshin gjithashtu ligje aktuale, përcjellëse dhe të ndryshme të fizikës.

Gjithçka që duhet të dini është të praktikoni këto probleme dhe të mësoni përmendësh formulat për të kaluar provimet tuaja dhe çdo problem numerik që has në jetën tuaj.

Mary Davis

Mary Davis është një shkrimtare, krijuese e përmbajtjes dhe studiuese e zjarrtë e specializuar në analizën e krahasimit për tema të ndryshme. Me një diplomë në gazetari dhe mbi pesë vjet përvojë në këtë fushë, Mary ka një pasion për të ofruar informacion të paanshëm dhe të drejtpërdrejtë për lexuesit e saj. Dashuria e saj për të shkruar filloi që kur ishte e re dhe ka qenë një forcë shtytëse e karrierës së saj të suksesshme në shkrim. Aftësia e Marisë për të hulumtuar dhe paraqitur gjetjet në një format të lehtë për t'u kuptuar dhe tërheqës e ka bërë atë të dashur për lexuesit në të gjithë botën. Kur nuk shkruan, Marisë i pëlqen të udhëtojë, të lexojë dhe të kalojë kohë me familjen dhe miqtë.