Calculando a resistência da lei de Ohm

Exemplos de resolução de problemas elétricos simples são mostrados. Quase todos os cálculos são ilustrados com um diagrama de circuito, um esboço do equipamento relevante. Com a ajuda dos artigos desta nova seção do site, você pode facilmente resolver problemas práticos desde os fundamentos da engenharia elétrica, mesmo sem ter uma formação especial em engenharia elétrica.

Os cálculos práticos apresentados no artigo mostram quão profundamente a engenharia elétrica penetrou em nossas vidas e quais serviços inestimáveis ​​​​e insubstituíveis a eletricidade nos fornece. A engenharia elétrica nos cerca em todos os lugares e nos deparamos com ela todos os dias.

Este artigo discute cálculos de circuitos DC simples, ou seja, cálculos de resistência de Ohm... A lei de Ohm expressa a relação entre a corrente elétrica I, a tensão U e a resistência r: I = U / r Para mais informações sobre a lei de Ohm para uma seção de um circuito, consulte aqui.

Exemplos. 1. Um amperímetro é conectado em série com a lâmpada. A tensão da lâmpada é de 220 V, sua potência é desconhecida. O amperímetro mostra a corrente Az = 276 mA.Qual é a resistência do filamento da lâmpada (o diagrama de conexão é mostrado na Fig. 1)?

Vamos calcular a resistência de acordo com a lei de Ohm:

Potência da lâmpada P = UI = 220 x 0,276 = 60 watts

2. A corrente flui através da bobina da caldeira Az = 0,5 A a uma tensão U = 220 V. Qual é a resistência da bobina?

Pagamento:

Arroz. 1. Esboço e diagrama do exemplo 2.

3. Uma almofada de aquecimento elétrico com potência de 60 W e tensão de 220 V tem três graus de aquecimento. No aquecimento máximo, passa pela almofada uma corrente máxima de 0,273 A. Qual é a resistência da almofada de aquecimento neste caso?

Das três etapas de resistência, a menor é calculada aqui.

4. O elemento de aquecimento de um forno elétrico está conectado a uma rede de 220 V por meio de um amperímetro que indica uma corrente de 2,47 A. Qual é a resistência do elemento de aquecimento (Fig. 2)?

Arroz. 2. Esboço e diagrama para o cálculo do Exemplo 4

5. Calcule a resistência r1 de todo o reostato se, ao ligar o estágio 1, a corrente Az = 1,2 A fluir pelo circuito e, no último estágio 6, a corrente I2 =4,2 A na tensão do gerador U =110 V (Fig. 3). Se o motor do reostato estiver no estágio 7, a corrente Az flui por todo o reostato e carga útil r2.

Arroz. 3. Esquema de cálculo do exemplo 5

A corrente é a menor e a resistência do circuito é a maior:

Quando o motor é posicionado no estágio 6, o reostato é desconectado do circuito e a corrente flui apenas pela carga útil.

A resistência do reostato é igual à diferença entre a resistência total do circuito r e a resistência dos consumidores r2:

6. Qual é a resistência do circuito de corrente se ele estiver quebrado? Na fig. 4 mostra uma ruptura em um fio do cabo de ferro.

Arroz. 4. Esboço e diagrama para o exemplo 6

Um ferro com potência de 300 W e tensão de 220 V tem uma resistência = 162 ohms. A corrente que passa pelo ferro em condições de trabalho

Um circuito aberto é uma resistência que se aproxima de um valor infinitamente grande, denotado pelo sinal ∞… Há uma enorme resistência no circuito e a corrente é zero:

O circuito pode ser desenergizado apenas no caso de um circuito aberto. (O mesmo resultado será se a espiral quebrar.)

7. Como a lei de Ohm se expressa em um curto-circuito?

O diagrama na fig. 5 mostra uma placa com resistência rpl conectada via cabo na tomada e fiação com fusíveis P. Ao conectar dois fios da fiação (devido ao mau isolamento) ou conectá-los através de um objeto K (faca, chave de fenda) que praticamente não tem resistência, ocorre um curto-circuito. Isso gera uma grande corrente através da conexão K, que, em a ausência de fusíveis P, pode levar a um aquecimento perigoso da fiação.

Arroz. 5. Esboço e diagrama de ladrilhos de conexão a um soquete

Um curto-circuito pode ocorrer nos pontos 1 a 6 e em muitos outros locais. Em condições normais de operação, a corrente I = U / rpl não pode ser maior que a corrente permitida para esta fiação. Com mais corrente (menos resistência rpl), os fusíveis queimam. Em um curto-circuito, a corrente aumenta para um valor enorme à medida que a resistência r tende a zero:

Na prática, porém, essa condição não ocorre, pois fusíveis queimados interrompem o circuito elétrico.