ผลกระทบหลักของกระแสไฟฟ้า
ฟิสิกส์ / / July 04, 2021
อุณหภูมิของตัวนำสูงขึ้นและสื่อความร้อนไปยังสิ่งแวดล้อมรอบตัว
ตัวนำล้อมรอบตัวเองด้วยสนามแม่เหล็กและออกแรงกับกระแสอื่นหรือบนแม่เหล็ก
กระแสไฟฟ้าเมื่อผ่านสารบางชนิดจะสลายตัวทางเคมี (อิเล็กโทรไลซิส)
กฎของโอห์ม: ความเข้มของกระแสที่ไหลผ่านตัวนำนั้นแปรผันโดยตรงกับความต่างศักย์ที่นำไปใช้กับปลายของมันและเป็นสัดส่วนผกผันกับความต้านทานของตัวนำ
ล. = เอ
วี = ว
R = W
ล. = วี / R
ตัวอย่างการใช้กฎหมายของโอห์ม:
คำนวณความเข้มของกระแสในวงจรไฟฟ้าที่มีแรงดัน 48 V และความต้านทาน 25 โอห์ม
l = V / R = 48 V / 25 โอห์ม = 1.92 A
ความต้านทาน: ความต้านทานของวัสดุใด ๆ เรียกว่าอัตราส่วนของพื้นที่หน้าตัดระหว่างความยาวของวัสดุ
P = (โอห์ม) m
R = โอห์ม
A = m2
L = m
P = R (A / L)
ความต้านทานตัวนำ: เท่ากับผลคูณของค่าคงที่ความต้านทานของวัสดุและอัตราส่วนของความยาวต่อพื้นผิวของวัสดุ
R = P (L / A)
ตัวอย่างการประยุกต์ใช้ความต้านทาน:
แท่งเหล็กสี่เหลี่ยมมีหน้าตัดขนาด 2 x 2 ซม. ยาว 40 ซม. และค่าคงที่ความต้านทานไฟฟ้า 1 x 10 โอห์ม (ม.) คำนวณความต้านทานของมัน
R = P (L / A) = (1x10-7 โอห์ม (ม.)) 0.40 ม. / (0.02 ม.) (0.02 ม.) = 1x10-4 โอห์ม
พลังงานไฟฟ้า: เรียกว่าอัตราส่วนที่มีอยู่ในวงจรไฟฟ้าระหว่างงานที่ทำในขณะที่ทำหรือความเร็วที่ใช้หรือผลิตพลังงาน หน่วยของมันคือ
วัตต์ (W)P = ^ W / ^ t = l2R = V2/R=lV
ตัวอย่างการใช้งานพลังงานไฟฟ้า:
คำนวณกำลังและความต้านทานที่กระแสไฟฟ้ามีอยู่ภายในตัวนำ โดยที่งานมีค่าเท่ากับ3.5x10-4 J ในเวลา 14 วินาที หากความเข้มของกระแสเท่ากับ 4.2x10-3 ถึง.
ก่อนอื่นเราคำนวณกำลังไฟฟ้า
P = ^ W / ^ t = 3.5x10-4 J / 14 s = 2.5x10-5 W
ตอนนี้เราคำนวณความต้านทาน:
R = P / ล2= 2.5x10-5 วัตต์ / (4.2x10-3 ถึง)2= 1.41 โอห์ม
กฎของจูล: ความร้อนที่ได้รับจากตัวนำในหน่วยเวลาเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกำลังสองของความเข้มของกระแสที่พัดพาไป
Q = แคล
t = ส
R = โอห์ม
ล. = เอ
Q / t = 0.239 Rl2
ตัวอย่างการใช้กฎหมายของ JOULE:
กำหนดความร้อนที่เกิดขึ้นในตัวนำที่มีความต้านทาน 38 โอห์มและความเข้มของกระแสไฟฟ้า 1.6 A ในเวลา 25 วินาที
Q = 0.239 Rl2t = (0.239) (38 โอห์ม) (25 วินาที) = 227.05 cal