Mitől függ az áramerősség?
Ohm törvénye
1. Az áramerősség számítása. Ha a zseblámpa izzóját a zsebelem 4,5 V
feszültségkülönbségű sarkai közé kapcsoljuk, a körte izzik.
Ha pedig a zseblámpát a hálózat 110 V-os feszültségkülönbségű sarkai közé kapcsolnánk,
pillanatok alatt kiégne, mert a 110 V-os feszültségkülönbség 25-ször erősebb
elektronáramot hajtana keresztül az izzószálon, mint a 4,5 volt.
Minél nagyobb a vezető végei között a feszültségkülönbség, annál erősebb az áram.
Azt pedig már láttuk, hogy minél nagyobb a vezetődrót ellenállása, annál kisebb az áramerősség.
Ezeknek a tapasztalatoknak az alapján könnyű kiszámítani az áram erősségét, ha ismerjük a feszültségkülönbséget és az ellenállást:
|
Jelöljük az áramerősséget (az amperek számát) I betűvel (intenzitás = erősség).
Jelöljük a feszültségkülönbséget (a voltok számát) U betűvel (Untersehied, német
szó = különbség).
Jelöljük az ellenállást (az ohmok számát) R betűvel (resistentia, latin szó:
ellenállás).
Akkor előbbi képletünket így írhatjuk:
Ez Ohm törvénye, mert Ohm német fizikus állapította meg 1826-ban. Ohm törvénye az elektromosságtan alaptörvénye és leggyakrabban használt törvénye.
Példa. Zseblámpánk izzószálának ellenállása 22,5 ohm. Számítsuk ki, hogy mekkora áram halad át rajta, ha a 4,5 V feszültségű szárazelem sarkai közé kapcsoljuk:
a voltok száma |
|
az amperek száma =
|
---------------------------------
|
ohmok száma
|
Ezért a lámpán átfolyó áramerősség 4,5 : 22,5 =0,2 amper.
Nézzük meg a zsebizzót, mi van a nyakára írva? Ezt látjuk: 4,5 V 0,2 A. Ezek az adatok azt jelentik, hogy a lámpát 4,5 V feszültségre kell kapcsolni, és akkor 0,2 A áram halad át rajta.
Minden elektromos készülékre ráírják, hogy legfeljebb mekkora feszültségre
szabad rákapcsolni. Így például vannak 110 voltos és 220 voltos izzólámpák;
vannak 110 voltra készült és 220 voltra készült rádiókészülékek.
2. Az ellenállás számítása. Ohm törvénye alapján nem csak az áramerősséget számíthatjuk ki, hanem az ellenállást ás a feszültséget is, ha a másik két adatot ismerjük.
|
Példa. Hány ohm ellenállású a villanyvasaló, ha 220 V-on 2 A áram halad át rajta?
220 volt |
||
-------------------------
|
= 110 ohm | |
2 amper
|
3. A feszültség számítása.
Példa. Egy 1000 ohmos ellenállásra ez van írva: max. 0.1 A. Azaz legfeljebb
0,1 A áramnak szabad rajta áthaladni, különben tönkremegy, elég. Szabad-e a
110 V-os hálózatra kapcsolni?
Ha ezen az 1000 ohmos ellenálláson a megengedett legnagyobb, 0,1 A áram halad
át, akkor az ellenállás két vége között
a feszültség = 1000 ohm * 0,1 A = 100 volt.
Ennél nagyobb feszültségre, például 110 V-ra nem szabad kapcsolni, mert akkor már a megengedettnél erősebb áram megy át rajta.