Cálculo de la corriente según la ley de Ohm

El voltaje eléctrico hace que aparezca la corriente. Sin embargo, para la aparición de corriente, no basta sólo la presencia de tensión, también es necesario un circuito de corriente cerrado.

Así como la diferencia de agua (es decir, la presión del agua) se mide entre dos niveles, el voltaje eléctrico se mide con un voltímetro entre dos puntos.

La unidad de voltaje y fuerza electromotriz es 1 voltio (1 V). Un voltaje de 1 V tiene un elemento Volta (placas de cobre y zinc en ácido sulfúrico diluido). Una celda Weston normal tiene un voltaje constante y preciso de 1.0183 V a 20 °C.

La ley de Ohm expresa la relación entre la corriente eléctrica Az, el voltaje U y la resistencia r. La corriente eléctrica es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia: I = U / r

Ver aquí para más detalles: Ley de Ohm

Ejemplos:

1. La bombilla de una linterna está conectada a una batería seca con un voltaje de 2,5 V. ¿Qué corriente fluye a través de la bombilla si su resistencia es de 8,3 ohmios (Fig. 1)?

Arroz. 1.

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

2.Una bombilla está conectada a una batería de 4,5 V cuya bobina tiene una resistencia de 15 ohmios. ¿Qué corriente fluye a través de la bombilla (la Fig. 2 muestra el circuito de conmutación)?

Arroz. 2.

En ambos casos, la misma corriente fluye a través de la bombilla, pero en el segundo caso, se consume más energía (la bombilla brilla más).

3. El serpentín de calentamiento de una placa eléctrica tiene una resistencia de 97 ohmios y está conectado a la tensión de red U = 220 V. ¿Qué corriente circula por el serpentín? Para el diagrama de conexión, consulte la fig. 3.

Arroz. 3.

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

La resistencia de la bobina de 97 ohmios se obtiene teniendo en cuenta el calentamiento. La resistencia al frío es menor.

4. Voltímetro conectado al circuito según el esquema de la fig. 4, muestra el voltaje U = siglo XX ¿Qué corriente fluye a través del voltímetro si resistencia interna rc = 1000 ohmios?

Arroz. 4.

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

5. Una bombilla (4,5 V, 0,3 A) está conectada en serie con un reóstato r = 10 ohmios y voltaje de batería U = 4 V. ¿Qué corriente fluirá a través de la bombilla si el motor del reóstato está en las posiciones 1, 2 y 3? respectivamente (la Fig. 5 muestra el circuito de conmutación)?

Arroz. 5.

Calculamos la resistencia de la bombilla según sus datos: rl = 4,5 / 3 = 15 ohmios

Cuando el control deslizante está en la posición 1, todo el reóstato se enciende, es decir, la resistencia del circuito aumenta en 10 ohmios.

La corriente será I1 = U / (rl + r) = 0,16 A = 4/25 = 0,16 A.

En la posición 2, la corriente fluye a través de la mitad del reóstato, es decir r = 5 ohmios. I2 = 4/15 = 0,266.

En la posición 3, el reóstato está cortocircuitado (retirado), Tok será el más grande, ya que solo pasa por la bobina del bulbo: Azh = 4/15 = 0.266 A.

6.El calor generado por el paso de una corriente eléctrica a través del transformador se utilizará para calentar un tubo de hierro congelado de 500 mm de diámetro interno y 4 mm de espesor de pared. Se aplica un voltaje secundario de 3 V a los puntos 1 y 2, separados por 10 m ¿Qué corriente fluye a través de la tubería de hierro (Fig. 6)?

Arroz. 6.

Primero calculamos la resistencia de la tubería r, para lo cual necesitamos calcular la sección transversal de la tubería, es decir, el área del anillo:

La resistencia eléctrica del tubo de hierro r = ρl / S = 0,13 x (10/679) = 0,001915 Ohm.

La corriente que circula por la tubería es: I = U / r = 3 / 0,001915 = 1566 A.

Ver también sobre este tema: Cálculo de la resistencia de la ley de Ohm