Elektrický odpor a Ohmov zákon
Prečo dlhý tenký drôt zohreje obvod viac ako krátky hrubý kus tej istej medi?
Čo sa naučíš
- Vypočítam prúd 3 A z 12 V a 4 Ω.
- Použijem R = ρ·l/S.
Experiment
Ohmický rezistor pri 12 V a 4 Ω prepustí 3 A. Režim vodiča počíta R = ρ·l/S. Meď dlhá 20 m s prierezom 0,1 mm² má odpor 3,36 Ω. Rezistivity sú tabuľkové hodnoty pri izbovej teplote.
Načítavam simuláciu…
Vyskúšaj
Aký prúd tečie pri 12 V a 4 Ω?
Overiť 3 A.
- Nechaj ohmický rezistor.
- Nastav 12 V a 4 Ω.
- Prečítaj prúd.
Prúd je 3 A.
Overenie pochopenia
Aký odpor má medený drôt dlhý 20 m s prierezom 0,1 mm²? ρ = 1,68·10⁻⁸ Ω·m. Prierez 0,1 mm² je 0,1·10⁻⁶ m².
Pri stálom napätí väčší odpor znamená:
Vysvetlenie
Väčší odpor pri stálom napätí zníži prúd. V režime vodiča zväčšenie dĺžky odpor zvýši a zväčšenie prierezu ho zníži. Meď má menší odpor ako železo pri rovnakých rozmeroch.
Ohmov zákon platí pre súčiastky, ktorých odpor od napätia nezávisí. Graf prúdu je vtedy priamka. Rezistor v škole taký býva. Odpor drôtu je R = ρ·l/S. ρ je rezistivita látky, l dĺžka, S prierez. Reostat mení dĺžku odporového drôtu, a tým prúd. Tenký dlhý vodič sa zahrieva viac, lebo pri tom istom prúde je na ňom väčšie napätie.
Pojmy
- Odpor
- Vlastnosť súčiastky, ktorá viaže prúd a napätie. Jednotka ohm.
- Rezistivita
- Materiálové číslo. Meď ho má malé, preto z nej robíme vodiče.
Príklad
Predlžovačka z tenkého drôtu sa pri veľkom prúde zohreje. Hrubší prierez odpor zníži.
Čo sa často mýli
- Väčší odpor neznamená väčší prúd. Pri stálom U je prúd menší.
- ρ nie je odpor. Odpor závisí aj od rozmerov.
Čo model zjednodušuje
Rezistivita sa s teplotou mení, tabuľka je pre izbovú teplotu. Nulový odpor model odmietne, lebo by vznikol skrat.
Vzorce
Ohmov zákon
Prúd je napätie delené odporom.
- I
- prúd, A
- U
- napätie, V
- R
- odpor, Ω
Kedy platí: Odpor nezávisí od napätia. Pri R = 0 by ideálny zdroj dal nedefinovaný prúd.
Odpor vodiča
Odpor rastie s dĺžkou a rezistivitou a klesá s prierezom.
- \rho
- rezistivita, Ω·m
- l
- dĺžka, m
- S
- prierez, m²
Kedy platí: Rovný vodič stáleho prierezu pri teplote, pre ktorú ρ platí.