Ohmov zakon

Ohmov zakon

Avtor: Klemen Prebil

Učni cilji: opredeli upor, kot količnik med električno napetostjo in električnim tokom, pozna enoto za električni upor.

Ohmov zakon

Vemo, da se tok v električnem krogu spreminja, če spreminjamo napetost izvira. Poskusimo zdaj ugotoviti, kakšna je zveza med električno napetostjo U in električnim tokom I, ki teče po električnem krogu.

Sestavimo električni krog in opazujmo kako se zaradi sprememembe električne napetosti spreminja električni tok.

Graf Ohmovega zakona

(graf.png)
ime grafa

Graf odvisnosti napetosti od toka je premica. Iz tega sklepamo, da sta tok in napetost premosorazmerna.

Enačba in enota

Ohmov zakon pravi, da sta padec napetosti na uporniku in tok, ki teče skozenj, premo sorazmerna.

napetost= upor.tok Upor upornika je količnik med napetostjo na uporniku in tokom, ki teče skozi upornik. Upor je lastnost upornika in se pri danem uporniku ne spreminja. Enota za upor je om (ohm). Označimo jo z grško črko omega (Ω).

Električni upor

  • Električni upor je snov, ki se upira toku elektronov, ki potujejo od vira električne napetosti do porabnika in nazaj.
  • Pri tem se sprošča toplota, ki predstavlja izgube.
  • Pri povezavi vira električne energije s porabnikom uporabljamo žice, ki predstavljajo upor.
  • V primeru, ko uporabimo žico z manjšim prerezom nam ta predstavlja večji upor, če pa uporabimo žico z večjim prerezom, nam ta prestavlja manjši upor in s tem manjše izgube.

Karakteristika žarnice in veljavnost Ohmovega zakona

(karakteristika.png)
Karakteristika žarnice

Iz grafa opazimo, da tok ne narašča premo sorazmerno z napetostjo.

  • Ohmov zakon ne velja takrat, ko se zaradi velikih tokov znatno spreminja temperatura upornika. S temperaturo se spreminja tudi upor.
  • Poznamo upore, ki se jim upornost s temperaturo povečuje in upore, ki se jim upornost s temperaturo zmanjšuje.
  • Med takšne upore spada tudi žarnica, ki se ji upornost z višanjem temperature zmanjšuje.
  • Za žarnice Ohmov zakon ne velja

Zgled

Padec napetosti na uporniku je 90V.

Kolikšen je upor upornika, če teče skozenj tok 200mA? Podatki:

  • U= 90V
  • I=200mA=0,2A
  • R=?

Če iz Ohmovega zakona U=R.I izrazimo upor, dobimo enačbo R=U/I

Upor upornika je R= U/I= 90V/0,2A= 450V/A= 450Ω

Odgovor: Upor upornika je 450Ω.

1.naloga

Kako izračunaš upor upornika R, če skozenj teče tok I, ko je med njegovima priključkoma napetost U?

R = U.I
R = I / U
R = U / I

Pravilno

Povratna informacija za pravilen odgovor.

Naprej

Napačno

Povratna informacija za napačen odgovor.

Zapri

2.naloga

Skozi upornik teče tok 0,025 A, ko je priključen na napetost 5 V. Kolikšen je upor upornika?

20 Ω
0,2 Ω
200 Ω
2000 Ω

Pravilno

Povratna informacija za pravilen odgovor.

Naprej

Napačno

Povratna informacija za napačen odgovor.

Zapri

3.naloga

(graf3.png)
graf I(U)

Kateri upornik A, B ali C ima največji upor?

B
C
A

Pravilno

Povratna informacija za pravilen odgovor.

Naprej

Napačno

Povratna informacija za napačen odgovor.

Zapri

4.naloga

Skozi upornik z uporom 2k ohm-a teče tok 0,023 A. Padec napetosti na uporniku je

4600 V
4,6 V
46 V
0,46 V

Pravilno

Povratna informacija za pravilen odgovor.

Naprej

Napačno

Povratna informacija za napačen odgovor.

Zapri

5.naloga

U
elek.tok
e
upor
enota za napetost
enota za tok
enota za upor
napetost
I
elek. naboj
R
V
A

Preveri

Pravilno

Povratna informacija za pravilen odgovor.

Napačno

Povratna informacija za napačen odgovor.

0%
0%