İç direnç, hücreler ve bataryalar tarafından akım akışına sağlanan karşıtlıktır ve ısı üretimine neden olur. Ohm iç direnci ölçmek için kullanılan bir birimdir.

İç direnci belirlemek için çeşitli formüller vardır. Veriler sağlandığında herhangi bir soruya cevap bulabiliriz. Örneğin, İç direnci bulmak için bu formülü kullanırız:

e = I (r + R)

Bu formülde e, ohm cinsinden ölçülen EMF veya elektromotor kuvvet, I, Amper (A) cinsinden ölçülen Akım ve R ise yük direncidir. r İç dirençtir. Ohm, iç direnç için kullanılan ölçü birimidir.

Daha önce verilen formül bu şekilde yeniden düzenlenmiştir,

• e = Ir+ IR
• e = V + Ir

V, hücre boyunca uygulanan Potansiyel farkı olarak gösterilir ve I, hücre boyunca akan akımı temsil eder.

Not: Elektromotor kuvvet (emf) her zaman hücrenin potansiyel farkından (V) daha büyüktür.

Bu nedenle, bazı parametreleri bilmek bizi diğerlerini bulmaya yönlendirir. Bu makalede, Fiziğin günlük yaşamımızdaki kullanımını ve formüller ve açıklamalarla birlikte parametreleri hesaplamanın yollarını bilmenize yardımcı olacak birçok uygulama problemine değineceğim. Sadece sonuna kadar benimle kal.

Açık devrede, akü terminalleri arasındaki potansiyel fark 2,2 volttur. 5 ohm'luk bir direnç üzerinden bağlandığında potansiyel fark 1,8 volta düşer. İç direnç tam olarak nedir?

Bu bir açık devredir. Açık devrede akünün iç direncinde voltaj düşüşü olmaz. Kapalı devre oluştuğunda, akım iç dirençten geçerek voltaj düşüşüne neden olur ve aküdeki voltajı düşürür.

Bu durumda, iç direnci belirlemeniz gerekir. Devre açılıp kapanırken devre boyunca gerilimi ve yük direncini ölçersiniz. Bu problemi çözmek için, önce ifadede verilen verileri toplamamız ve ardından neyin hesaplanması gerektiğini tahmin etmemiz gerekir.

Veri: Potansiyel fark V = 2,2 Volt, Yük direnci Direnç= 5 ohm, potansiyel farkın düşmesi 1,8 volttur,

İç direnci bulun.

Bunu bulmak için aşağıdaki adımları çözmemiz gerekir.

Birincisi, yük akımını aşağıdaki gibi bulmamız gerekir ,

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

Sonra, Akü iç direncinin voltaj düşüşünü bulun:

2.2V-1.8V=0.4V

Yani, iç direncin akım ve gerilimini bilmek:

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

Dolayısıyla iç direnç 1,1 ohm'dur.

Açık devrede, bir hücrenin terminalleri arasındaki potansiyel farkı 2,2 volttur. Hücrenin terminalleri arasında 5 ohm'luk bir direnç varken terminal potansiyel farkı 1,8 volttur. Hücrenin iç direnci ne olacaktır?

Bu, biri 5 ohm olan 2,2 V'luk bir kaynağa seri bağlanmış iki dirençle ilgili basit bir sorudur. Öyleyse soru şu: Seri kombinasyondaki diğer direnç, dahili pil direnci nedir?

Bu inanılmaz derecede basittir. Önce 2,2 Voltluk bir hücre, ardından bir R (dahili direnç), 5 ohm'luk bir harici direnç çizin ve son olarak kaynağa geri dönün.

5 ohm karşısında 1,8 voltluk bir düşüş vardır.

İçinden akan akım I = 1,8/5 amper = 0,36 A ise iç direnç tam olarak nedir?

Şuna bir göz atalım,

R = E / I, dolayısıyla (2,2 - 1,8)V / 0,36A

= 0,4 / 0,36 ve eşittir 1.111 ohm

Burada iç direnç 1,11 ohm'dur.

Bu soruyu çözmenin alternatif yolları da vardır, örneğin:

Hücre aşağıdakilere bağlandığında 5 ohm devresinden geçen akım I = 2.2/(5+r) A'dır. Burada r hücrenin iç direncidir. 5 ohm o

5×2.2/(5+r)=2.2-1.8 ve

11=2+0.4r,

yani r=9/.4 ohm.

Kapalı bir devre Akım ve İletkenlik sağlar

Bunu çözmenin üçüncü ve en doğru yolu şudur,

• İç direnç üzerindeki gerilim düşüşü 2,2 - 1,8 = 0,4 V'a eşittir.

5 ohm dirençten geçen akım=1.85=0.36A

İki direnç seri bağlandığında, üzerlerinden aynı akım geçecektir.

IR=0.40.36=1.11Ω

Sanırım artık pillerin iç direncini nasıl hesaplayacağınızı biliyorsunuz.

Biri 50 W, diğeri 75 W gücünde ve her ikisi de 120 V gücünde iki ampul düşünün. Hangi ampul daha dayanıklıdır? Hangi ampul en yüksek akıma sahiptir?

Aynı voltajda daha yüksek güçte çalışmak için akım daha büyük olmalıdır. Akım dirençle ters orantılı olduğundan, daha yüksek watt gücüne sahip bir ampulün direnci daha düşüktür.

Güç akımı ve direnci birbirine bağlayan denkleme bakarak da aynı sonuca varılabilir:

P=U2/R

Bir akkor ampulün direncini ölçerken dikkatli olunmalıdır: filaman soğukken, sıcakken olduğundan önemli ölçüde değişecektir. Bir akkor ampul soğukken, sıcakken olduğundan neredeyse tamamen kısa devre yapar.

Direnç ne kadar düşük olursa, güç tüketimi o kadar yüksek olur (eşit Voltaj için). Düşük direnç nedeniyle, aynı elektrik basıncı (Voltaj) için daha fazla akım akabilir

Güç = V2 / R formülünden yararlanarak

50W ampul için R=V2/P = 1202/50 = 288 Ohm'dur.

I=P/V = 50/120 = 0,417 Amper 50watt'lık bir ampul tarafından tüketilir.

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

I=P/V = 75/120 = 0,625 Amper 75 watt'lık bir ampul tarafından tüketilir.

50w ampulün direnci en yüksektir.

En fazla akım 75w ampul tarafından taşınır.

Einstein'ın denklemi fiziğin en önemli yeniliğidir

12 voltluk bir akü 10 ohm'luk bir yüke bağlıydı. Çekilen akım 1,18 amperdi. Akünün iç direnci neydi?

Başlamak için, akünün voltajının veya EMF'sinin tam olarak 12V olduğunu varsaymalısınız. Şimdi Ohm Kanunu'nu kullanarak iç direnci çözebilirsiniz.

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

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

Bilinen bir potansiyel fark boyunca bağlanan bilinen bir direnç yükü tarafından harcanan güç şu şekilde hesaplanabilir... Bir dakika boyunca, 10V'luk bir pil 10 ohm'luk dirençli bir yük sağlar. Tam olarak nedir? 24 voltluk pil, gösterilen devrede 1 ohm'luk bir iç dirence sahiptir ve ampermetre 12 A'lik bir akım gösterir.

Ya da şu şekilde yapabilirsiniz

Bu sorunun cevabı doğrudan Ohm Kanunu'nda bulunabilir.

Ohm Yasasına göre, seri bağlı bir devredeki voltaj, direnç ve akım hesaplanabilir.

V=I⋅R

Burada V gerilimi, I akımı ve R direnci göstermektedir

Seri bağlı bir devredeki toplam direnci, yol boyunca bulduğumuz tüm Ohm'ları toplayarak hesaplayabileceğimizi de biliyoruz. Bu durumda, dış dirence (R olarak etiketlenmiş) ve pilin iç direncine (r olarak etiketleyeceğiz) sahibiz.

Artık voltajı (12V), akımı (1.18A) ve dış direnci (10) bildiğimiz için aşağıdaki denklemi çözebiliriz:

I⋅(R+r)=V

R+r=VI

r=VI-R

Değişkenlerimiz için gerçek sayıları değiştiriyoruz:

r=121,18-10≈0,1695Ω

Temel Elektrik ve unsurları hakkındaki videoyu izleyin

Bir akünün terminal potansiyel farkı 20 ohm'luk bir dış dirence bağlandığında 12 volt ve 45 ohm'luk bir dış dirence bağlandığında 13,5 volttur. Akünün emf'si ve iç direnci nedir?

E bataryanın EMF'si ve R bataryanın iç direnci olsun, o zaman 20 ohm için akım 12/20= 0.6A ve 45 ohm için akım 13.5/45= 0.3A'dır, bu nedenle ilk koşul 0.6R+12=E ve ikinci koşul 0.3R+13.5=E, bu nedenle R= 5 ohm ve E= 15v çözülür.

E=15 V

r=5 Ohm

Şöyle bir yol izleyebilirsiniz:

Her bir devre için akımı belirleyin,

I1=0,6[A] ve I2=0,3[A]

U=E-I*r denklemini kullanarak her devre için bir denklem yazın. İki denklem ve iki değişken olacaktır.

E'yi hesapla.

r'yi bulmak için, E için çözülen değeri her iki denkleme de geri takın.

Fizik tamamen elektrik devreleriyle ilgilidir

Akım 1,5A olduğunda, bir bataryanın PD'si 10V'tur ve akım 2,5A olduğunda PD 8V'tur. Bataryanın iç direnci nedir?

Problem cümlesine göre,

Vbat - Ix Ri = Pd

ve şu varsayılır

10 = Vbat - 1,5*Ri (Denklem 1)

ve

8 = Vbat - 2,5*Ri (Denklem 2)

İki bilinmeyenli iki doğrusal birinci dereceden cebirsel denklemimiz var ve bunları yerine koyarak kolayca çözebiliriz. 1 numaralı denklem yeniden düzenlenerek

Vbat = 10 çarpı 1,5*Ri

ve Denklem 2'ye yerleştirildiğinde

8 = (10 + 1.5 Ri) eksi 2,5 Ri

Bu nedenle

8 + (1.5-2.5) = 10

Ri'yi belirlemek için,

-2 eşittir -Ri

Ri = 2 ohm ile sonuçlanır

Bir hücrenin iç direncini ve emf'sini nasıl bulacağınıza dair videoyu izleyin

Watt ve volt arasındaki fark nedir?

Volt bir potansiyel enerji birimidir Bir birim akımın ne kadar enerji sağlayabileceğini gösterir Amper ise akımı ölçmek için kullanılan bir birimdir. Bize saniyede akan elektron sayısını söyler.

Watt, birim zamanda ne kadar enerji kullanıldığını gösteren bir güç birimidir. Bir watt, bir amper akım akarken bir voltluk bir kaynak tarafından sağlanan güç miktarıdır: 1 V 1 A eşittir 1 W

Kullanılan enerji miktarını hesaplamak için watt ile zamanı çarpın. Kilowatt-saat (kWh), bir saat boyunca bir watt güç kullanıldığında tüketilen enerji miktarının 1000 katı olan standart bir enerji birimidir.

Sanırım watt ve volt kavramlarına ve aralarındaki farklara oldukça aşinasınız.

İşte Standart Elektriksel Ölçüm Birimlerini sembolleriyle birlikte gösteren bir tablo

Elektrik Akımı Değerlerinin Ölçümü için Standart Uluslararası Birimler

Son Düşünceler

İç direnç, hücreler ve piller aracılığıyla sağlanan akım akışına karşı dirençtir. Bu direnç aynı zamanda ısı oluşumuna da neden olur. Elektrik akımının çeşitli parametreleri, bilinmeyen diğer parametreleri bulmamıza yardımcı olur.

Farklı uygulama problemleri bu parametreleri daha iyi anlamamızı sağlar. Daha önce elektromotor kuvvetleri (emf), iç direnci ve akımı bulmamıza yardımcı olan farklı problemler ele alınmıştır.

Fizik sadece anlamak değildir; günlük hayatımızın fiziksel parametrelerinin bir bilimidir. Akım, iletkenlik ve çeşitli fizik yasalarını da içerir.

Bilmeniz gereken tek şey, sınavlarınızı ve hayatınızda karşılaştığınız herhangi bir sayısal problemi aşmak için bu problemleri uygulamak ve formülleri ezberlemektir.