ความต้านทาน, ความต้านทานจำเพาะ, และกฎของโอห์ม
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| resistance/rɪˈzɪstəns/ | ความต้านทาน |
| Ohm's law/əʊmz lɔː/ | กฎของโอห์ม |
| ohm/əʊm/ | โอห์ม |
| resistivity/ˌriːzɪˈstɪvəti/ | ความต้านทานจำเพาะ |
บางส่วนประกอบอนุญาตให้ประจุผ่านได้ง่าย — บางส่วนต้านทาน
- ดันแรงดันเดียวกันผ่านสายบางและสายหนา; สายบางจะยอมให้กระแสไหลผ่านน้อยกว่า
- ทุกส่วนประกอบ ต้านทาน การไหลของประจุในระดับหนึ่ง
- ความต้านทานนี้คือ ความต้านทาน ของมัน และกำหนดว่าแรงดันนั้นจะผลิตกระแสได้多少
- กฎที่เชื่อมโยงพวกมันสำหรับวัสดุหลายชนิดคือ กฎของโอห์ม
กฎของโอห์ม
- ความต้านทาน คือแรงดันหารด้วยกระแส: $R = \dfrac{V}{I}$, หรือจัดรูปใหม่ $V = IR$
- หน่วยวัดคือ โอห์ม ($\Omega$)
- สำหรับองค์ประกอบแบบ โอห์มิก (เช่น ตัวต้านทานโลหะที่อุณหภูมิคงที่), $R$ จะมีค่าคงที่
- จากนั้นแรงดันและกระแสจะเป็น แปรผันตรง — เป็นเส้นตรงผ่านจุดกำเนิด
กราฟ V–I ของส่วนประกอบต่างๆ
เปรียบเทียบเส้นตรงของความต้านทานกับเส้นโค้งของหลอดไฟและไดโอด
ตัวต้านทานมีกระแส $0.5\ \text{A}$ จากแหล่งจ่าย $6\ \text{V}$ ความต้านทานของมันคือเท่าใด ใน $\Omega$?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$R = V/I = 6/0.5 = 12\ \Omega$.
ข้อใดแสดงกฎของโอห์ม?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$V = IR$ — แรงดันไฟฟ้าเท่ากับกระแสคูณความต้านทาน
ปัจจัยที่กำหนดความต้านทานของสายไฟ
- ความต้านทานของสายไฟคือ $R = \dfrac{\rho L}{A}$.
- ยาวกว่า ($L$) ⇒ ความต้านทานมากขึ้น; หนาขึ้น (พื้นที่หน้าตัดใหญ่ $A$) ⇒ ความต้านทานลดลง.
- $\rho$ คือ ความต้านทานจำเพาะ, ซึ่งเป็นคุณสมบัติของวัสดุ (ทองแดงมีค่าต่ำ, นิกเกอโรมมีค่าสูง).
- ดังนั้นความต้านทานจึงขึ้นอยู่กับทั้งวัสดุ และ รูปร่างของตัวนำ.
การทำให้สายไฟ ยาวขึ้น (วัสดุและความหนาเท่าเดิม) จะส่งผลต่อความต้านทานอย่างไร?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$R = \rho L / A$: การทำให้ $L$ ยาวขึ้นจะให้ความต้านทานมากขึ้น
คุณสมบัติของวัสดุใน $R = \rho L / A$ เรียกว่า ____
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ความต้านทานจำเพาะ $\rho$ เป็นคุณสมบัติภายในตัวของวัสดุ
เลือก ทุก วิธีที่จะเพิ่มความต้านทานของสายไฟ
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$R = \rho L / A$ เพิ่มขึ้นตามความยาว ความต้านทานจำเพาะ และความบาง สายไฟที่หนากว่าจะทำให้ $R$ ลดลง
ไม่ใช่ทุกสิ่งเป็นแบบโอห์ม
- หลอดไส้ ร้อนขึ้นเมื่อกระแสเพิ่มขึ้น ทำให้ความต้านทาน เพิ่มขึ้น — กราฟเป็นเส้นโค้ง.
- ไดโอด อนุญาตให้กระแสไหลทางเดียวแต่กั้นอีกทาง — ไม่เป็นแบบโอห์มนัก.
- สำหรับสิ่งเหล่านี้, $R = V/I$ ยังคง นิยาม ความต้านทาน在每个จุด, แต่มันไม่คงที่.
- กฎของโอห์ม ($V \propto I$) ใช้ได้เฉพาะเมื่อ $R$ คงที่.
หลอดไส้ไฟฟ้านั้นไม่เป็นโอห์ม: ความต้านทานจะเพิ่มขึ้นเมื่อร้อนขึ้น ทำให้กราฟ V–I ของมันโค้งงอ
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ความต้านทานของขดลวดความร้อนเพิ่มขึ้นตามกระแสไฟฟ้า ทำให้กราฟเบี่ยงเบนไป
กฎของโอห์ม ($V = IR$ พร้อม $R$ คงที่) ใช้ได้กับอุปกรณ์ แบบโอห์ม ที่อุณหภูมิคงที่ หลอดไส้และไดโอดเป็น ไม่แบบโอห์ม — ความต้านทานเปลี่ยนไป ดังนั้นกราฟ $V$–$I$ ของมันจึง ไม่ใช่ เส้นตรง.
ตัวต้านทานไหลผ่าน $0.5\ \text{A}$ เมื่อเชื่อมต่อกับแหล่งจ่าย $6\ \text{V}$ จงหาความต้านทานของมัน.
- $R = \dfrac{V}{I} = \dfrac{6}{0.5} = 12\ \Omega$.
เพิ่มแรงดันเป็นสองเท่าเป็น $12\ \text{V}$ และ (ถ้าเป็นแบบโอห์ม) กระแสจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเป็น $1\ \text{A}$.
ความต้านทาน $R = \dfrac{V}{I}$ (ในหน่วย โอห์ม) ต้านทานกระแส; สำหรับอุปกรณ์ แบบโอห์ม $V = IR$ เป็นเส้นตรง ความต้านทานของสายไฟคือ $R = \dfrac{\rho L}{A}$ — มากขึ้นสำหรับสายที่ยาวและบาง อุปกรณ์ ไม่แบบโอห์ม (หลอด, ไดโอด) มีความต้านทานที่เปลี่ยนแปลงได้.