OHM: PAGSUKAT NG PAGLABAN, HALIMBAWA AT MALUTAS NA EHERSISYO - PISIKAL - 2025

Ang ohm o ohm ay ang yunit ng pagsukat ng de-koryenteng pagtutol na kabilang sa International System of Units (SI), na malawakang ginagamit sa agham at engineering. Ito ay pinangalanang pang-pisika ng Aleman na si Georg Simon Ohm (1789-1854).

Si Ohm ay isang propesor at mananaliksik sa University of Munich, at kabilang sa kanyang maraming mga kontribusyon sa kuryente at magnetism ay ang kahulugan ng paglaban sa pamamagitan ng relasyon sa pagitan ng boltahe at kasalukuyang sa pamamagitan ng isang conductor.

Larawan 1. Ang iba't ibang mga resistor na bumubuo ng isang bahagi ng isang circuit. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Ang relasyon na ito ay kilala bilang Batas ng Ohm at karaniwang ipinahayag bilang:

R = ΔV / I

Kung saan ang R ay kumakatawan sa resistensya sa kuryente, ang ΔV ay boltahe sa volts (V), at ako ay kasalukuyang nasa amps (A), lahat sa mga yunit ng SI.

Samakatuwid, 1 ohm, na kung saan ay din na ipinagpapalit ng titik ng Griego na Ω, ay katumbas ng 1 V / A. Nangangahulugan ito na kung ang pagtatakda ng isang boltahe ng 1 V sa isang tiyak na conductor ay nagiging sanhi ng isang kasalukuyang ng 1 A, ang paglaban ng conductor na iyon ay 1 Ω.

Ang paglaban sa elektrikal ay isang pangkaraniwang elemento ng circuit na ginagamit sa maraming mga paraan upang maayos na makontrol ang kasalukuyang, kung ito ay bahagi ng isang integrated circuit o nang paisa-isa.

Pagsukat ng elektrikal na pagtutol

Larawan 5. Si Georg Simon Ohm, na pinangalanan sa yunit para sa paglaban, ay ipinanganak sa Bavaria noong 1789 at gumawa ng mga pangunahing kontribusyon sa pagkagambala sa kuryente, acoustics, at panghihimasok sa light wave. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Ang mga paglaban ay sinusukat sa tulong ng isang multimeter, isang metro na nanggagaling sa parehong mga bersyon ng analog at digital. Ang pinaka-pangunahing mga sukat ay direktang boltahe at mga alon, ngunit may mga mas sopistikadong aparato na may mga karagdagang pag-andar. Kapag ginamit upang sukatin ang paglaban ay tinatawag silang ohmmeter o ohmmeter. Ang aparato na ito ay napaka-simpleng gamitin:

- Ang gitnang tagapili ay inilalagay sa posisyon upang masukat ang paglaban, pagpili ng isa sa mga kaliskis na nakilala sa simbolo ng Ω, kung sakaling ang instrumento ay may higit sa isa.

- Ang pagtutol na sinusukat ay nakuha mula sa circuit. Kung hindi ito posible, ang koryente ay dapat na isara.

- Ang paglaban ay inilalagay sa pagitan ng mga tip o probes ng instrumento. Hindi mahalaga ang polaridad.

- Ang halaga ay basahin nang direkta sa digital na display. Kung ang instrumento ay analog, mayroon itong scale na minarkahan ng simbolo ng Ω na binabasa mula sa kanan patungo sa kaliwa.

Sa sumusunod na figure (number 2), ipinapakita ang isang digital multimeter at ang mga probes o mga tip nito. Ang modelo ay may isang solong sukat para sa pagsukat ng paglaban, na ipinahiwatig ng isang arrow.

Larawan 2. Digital multimeter. Pinagmulan: Pixabay.

Ang halaga ng isang komersyal na pagtutol sa koryente ay madalas na ipinahayag ng isang color band code sa panlabas nito. Halimbawa, ang mga resistors sa Figure 1 ay may pula, lila, ginto, dilaw, at kulay-abo na banda. Ang bawat kulay ay may numerong kahulugan na nagpapahiwatig ng nominal na halaga, tulad ng makikita sa ibaba.

Kulay ng code para sa mga resistors

Ang sumusunod na talahanayan ay nagpapakita ng mga code ng kulay para sa mga resistor:

Talahanayan 1.

Isinasaalang-alang na ang metal na banda ay nasa kanan, ang code ay ginagamit bilang mga sumusunod:

- Ang unang dalawang kulay mula kaliwa hanggang kanan ay nagbibigay ng halaga ng paglaban.

- Ang pangatlong kulay ay nagpapahiwatig ng lakas ng 10 kung saan dapat itong dumami.

- At ang ika-apat ay nagpapahiwatig ng pagpapahintulot na itinatag ng tagagawa.

Mga halimbawa ng mga halaga ng risistor

Bilang isang halimbawa, tingnan muna natin ang risistor sa harapan, sa kaliwa ng figure 1. Ang pagkakasunud-sunod ng mga kulay na ipinapakita ay: kulay abo, pula, pula, ginto. Alalahanin na ang gintong banda o pilak ay dapat nasa kanan.

Ang kulay-abo ay kumakatawan sa 8, ang pula ay 2, ang multiplier ay pula at katumbas ng 10 ² = 100 at sa wakas, ang pagpapahintulot ay ginto na sumisimbolo sa 5%. Samakatuwid ang pagtutol ay 82 x 100 Ω = 8200 Ω.

Ang pagiging pagpapaubaya ng 5%, katumbas ito sa mga ohms sa: 8200 x (5/100) Ω = 410 Ω. Samakatuwid, ang halaga ng pagtutol ay nasa pagitan ng: 8200 - 410 Ω = 7790 Ω at 8200 + 410 Ω = 8610 Ω.

Gamit ang color code, mayroon kang nominal o halaga ng pabrika ng paglaban, ngunit upang mas tumpak ang pagsukat, kailangan mong sukatin ang paglaban sa multimeter, tulad ng ipinaliwanag bago.

Ang isa pang halimbawa para sa paglaban ng mga sumusunod na pigura:

Larawan 3. Paggamit ng color code sa isang risistor R. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Mayroon kaming sumusunod para sa risistor R: pula (= 2), lila (= 7), berde (dumami ng 10 ⁵ ), kaya ang risistor R sa figure ay 27 x 10 ⁵ Ω. Ang banda ng pagpaparaya ay pilak: 27 x 10 ⁵ x (10/100) Ω = 27 x 10 ⁴ Ω. Ang isang paraan upang maipahayag ang resulta sa itaas, ang pag-ikot ng 27 x 10 ⁴ hanggang 30 x 10 ⁴ , ay:

Karamihan sa mga ginamit na prefix

Ang mga halaga na maaaring magkaroon ng isang resistensya sa koryente, na palaging positibo, ay nasa napakalawak na saklaw. Para sa kadahilanang ito, ang mga kapangyarihan ng 10 ay malawak na ginagamit upang maipahayag ang kanilang mga halaga, pati na rin ang mga prefix. Narito ang pinakakaraniwan:

Talahanayan 2.

Ayon sa notasyong ito, ang resistensya sa nakaraang halimbawa ay: (2.7 ± 0.3) MΩ.

Paglaban ng isang conductor

Ang mga resistor ay gawa sa iba't ibang mga materyales at ito ay isang sukatan ng pagsalungat na mayroon ang conductor sa pagpasa ng kasalukuyang, tulad ng nalalaman, hindi lahat ng mga materyales ay nagsasagawa sa parehong paraan. Kahit na sa pagitan ng mga materyales na itinuturing bilang conductor mayroong mga pagkakaiba-iba.

Ang pagtutol ay nakasalalay sa ilang mga katangian, ang pinakamahalagang pagkatao:

- Geometry ng conductor: haba at lugar ng cross section.

- Resistivity ng materyal: nagpapahiwatig ng pagsalungat na ang materyal ay nagtatanghal sa daanan ng kasalukuyang.

- Ang temperatura: ang resistivity at pagtaas ng paglaban sa temperatura, dahil ang panloob na pag-order ng materyal ay bumababa at sa gayon ang mga kasalukuyang carrier ay hadlangan sa kanilang daanan.

Para sa isang conductor ng patuloy na seksyon ng cross, sa isang naibigay na temperatura ang pagtutol ay ibinibigay ng:

R = ρ (ℓ / A)

Kung saan ρ ang resistivity ng materyal sa temperatura na pinag-uusapan, na tinutukoy ng eksperimento, ℓ ang haba ng conductor at A ay ang cross-sectional area.

Larawan 4. Paglaban ng isang conductor. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Nalutas ang ehersisyo

Hanapin ang paglaban ng isang tanso na wire na radius na 0.32 mm at 15 cm ang haba, alam na ang resistivity ng tanso ay 1.7 × 10 ^-8 Ω.m.

Solusyon

Dahil sa ang resistivity ay nasa mga yunit ng International System, ang pinaka-angkop na bagay ay upang ipahayag ang cross-sectional area at ang haba sa mga yunit na ito, at pagkatapos ay kapalit sa pormula ng naunang seksyon:

Radius = 0.32 mm = 0.32 × 10 ^-3 m

A = π (Radius ² ) = π (0.32 × 10 ^-3 m) ² = 3.22 x 10 ^-7 m ²

ℓ = 15 cm = 15 x 10 ^-2 m

R = ρ (ℓ / A) = 1.7 × 10 ^-8 Ω.mx (15 x 10 ^-2 m / 3.22 x 10 ^-7 m ² ) = 7.9 × 10 ^-3 Ω = 7.9 m-ohm.

Mga Sanggunian

1. Figueroa, D. (2005). Serye: Physics para sa Science at Engineering. Dami 5. Elektrostiko. Na-edit ni Douglas Figueroa (USB).
2. Giancoli, D. 2006. Pisika: Mga Prinsipyo na may Aplikasyon. ^Ika- 6 . Ed Prentice Hall.
3. Resnick, R. (1999). Pisikal. Tomo 2. 3 ^rd sa Espanyol. Compañía Editorial Continental SA de CV
4. Mga Luha, Zemansky. 2016. Unibersidad sa Unibersidad na may Makabagong Pisika. ^Ika- 14 . Ed. Tomo 2.
5. Serway, R., Jewett, J. (2018). Physics para sa Science at Engineering. Dami 1. 10 ^ma . Ed Cengage Learning.