Perhitungan arus menurut hukum Ohm

Tegangan listrik menyebabkan arus muncul. Namun, untuk terjadinya arus, hanya dengan adanya tegangan saja tidak cukup, diperlukan juga rangkaian arus tertutup.

Sama seperti perbedaan air (tekanan air) diukur antara dua tingkat, tegangan listrik diukur dengan voltmeter antara dua titik.

Satuan tegangan dan gaya gerak listrik adalah 1 volt (1 V). Tegangan 1 V memiliki elemen Volta (pelat tembaga dan seng dalam asam sulfat encer). Sel Weston normal memiliki voltase konstan dan akurat sebesar 1,0183 V pada 20 °C.

Hukum Ohm menyatakan hubungan antara arus listrik Az, tegangan U dan hambatan r. Arus listrik berbanding lurus dengan tegangan dan berbanding terbalik dengan hambatan: I = U / r

Lihat di sini untuk detail lebih lanjut: Hukum Ohm

Contoh:

1. Bola lampu senter dihubungkan ke aki kering bertegangan 2,5 V. Berapa arus yang mengalir melalui bola lampu jika hambatannya 8,3 ohm (Gbr. 1)?

Beras. 1.

I = U / r = 4,5/15 = 0,3 A

2.Sebuah bola lampu dihubungkan dengan baterai 4,5 V yang kumparannya memiliki hambatan 15 ohm. Berapa arus yang mengalir melalui bola lampu (Gbr. 2 menunjukkan rangkaian switching)?

Beras. 2.

Dalam kedua kasus, arus yang sama mengalir melalui bola lampu, tetapi dalam kasus kedua, lebih banyak energi yang dikonsumsi (bola lampu bersinar lebih terang).

3. Koil pemanas kompor listrik memiliki hambatan 97 ohm dan dihubungkan ke tegangan listrik U =220 V. Berapa arus yang mengalir melalui koil? Untuk diagram koneksi, lihat gbr. 3.

Beras. 3.

I = U / r = 220/97 = 2,27 A

Resistansi koil 97 ohm diberikan dengan memperhitungkan pemanasan. Resistensi dingin kurang.

4. Voltmeter terhubung ke sirkuit sesuai dengan diagram pada gambar. 4, menunjukkan tegangan U = abad ke-20 Berapa arus yang mengalir melalui voltmeter jika itu resistensi internal rc = 1000 ohm?

Beras. 4.

Iv = U / rh = 20/1000 = 0,02 A = 20 mA

5. Sebuah bola lampu (4,5 V, 0,3 A) dihubungkan seri dengan rheostat r= 10 Ohm dan tegangan baterai U =4 V. Berapa arus yang akan mengalir melalui bola lampu jika motor rheostat pada posisi 1, 2 dan 3 masing-masing (Gbr. 5 menunjukkan sirkuit switching)?

Beras. 5.

Kami menghitung resistansi bola lampu sesuai dengan datanya: rl = 4,5 / 3 = 15 ohm

Saat penggeser berada di posisi 1, seluruh rheostat menyala, yaitu resistansi sirkuit meningkat sebesar 10 ohm.

Arusnya adalah I1 = U / (rl + r) = 0,16 A = 4/25 = 0,16 A.

Di posisi 2, arus mengalir melalui setengah dari rheostat, mis. r = 5 ohm. I2 = 4/15 = 0,266.

Pada posisi 3, rheostat dihubung pendek (dilepas) Tok akan menjadi yang terbesar, karena hanya melewati kumparan bohlam: Azh = 4/15 = 0,266 A.

6.Panas yang dihasilkan oleh aliran arus listrik melalui trafo akan digunakan untuk memanaskan pipa besi beku dengan diameter dalam 500 mm dan tebal dinding 4 mm. Tegangan sekunder 3 V diterapkan ke titik 1 dan 2, terpisah 10 m Berapa arus yang mengalir melalui pipa besi (Gbr. 6)?

Beras. 6.

Pertama kita menghitung resistansi pipa r, yang mana kita perlu menghitung penampang pipa, yaitu luas cincin:

Hambatan listrik tabung besi r = ρl / S = 0,13 x (10/679) = 0,001915 Ohm.

Arus yang mengalir melalui pipa adalah: I = U / r = 3 / 0,001915 = 1566 A.

Lihat juga di topik ini: Menghitung Perlawanan Hukum Ohm