Ang Batas Ohm para sa Bahagi ng Sirkito ay nag-uugnay sa tatlong pangunahing dami sa isang de-kuryenteng sirkito: lakas ng kuryente, boltahe, at pagpigil. Ito ay nagsasaad: ang lakas ng kuryente sa isang bahagi ng sirkito ay direktang proporsyonal sa boltahe sa bahaging iyon at inversely proportional sa pagpigil nito. Sa pormula, ito ay \(I=\frac{U}{R}\). Sa pahinang ito — ang depinisyon ng Batas Ohm, ang pormula nito at lahat ng tatlong bersyon nito, mga yunit ng pagsukat, ang pagkakaiba sa pagitan ng isang bahagi at isang kumpletong sirkito, pagtalakay sa mga problema, at isang interactive trainer para sa pagsubok sa iyong sarili.
Ano ang Batas Ohm at ang pormula nito
Ang Batas Ohm ay natuklasan noong 1826 ng Aleman na pisiko na si Georg Ohm. Inilalarawan nito kung paano nakadepende ang kuryente sa isang konduktor sa boltaheng inilapat dito at sa pagpigil ng konduktor mismo.
Pangunahing pormula ng Batas Ohm para sa bahagi ng sirkito:
kung saan ang I ay lakas ng kuryente, ang U ay boltahe sa bahagi, at ang R ay pagpigil ng bahagi.
Mula sa isang pormulang ito, maaaring makuha ang dalawa pang iba — maaari mong mahanap ang alinman sa tatlong dami kung alam mo ang dalawa pa:
- lakas ng kuryente: \(I=\dfrac{U}{R}\);
- boltahe: \(U=I\cdot R\);
- pagpigil: \(R=\dfrac{U}{I}\).
Upang hindi makabisado ang tatlong pormula, maginhawang gamitin ang "triangle ng Batas Ohm": takpan ang dami na iyong hinahanap gamit ang iyong daliri — at agad mong makikita kung paano ito kalkulahin.
Triangle ng Batas Ohm
Sa triangle, ang boltahe na U ay nasa itaas, habang ang lakas ng kuryente na I at ang pagpigil na R ay nasa ibaba. Takpan ang dami na iyong hinahanap: kung ang U at R ay magkatabi sa pahalang — sila ay pinag-multiply (\(U=I\cdot R\)); kung ang isang dami ay nasa ibabaw ng isa pa — ang nasa itaas ay hinahati sa nasa ibaba (\(I=\frac{U}{R}\), \(R=\frac{U}{I}\)).
Mga Yunit ng Pagsukat at Instrumento
Lahat ng tatlong dami sa Batas Ohm ay sinusukat sa mga yunit ng SI system. Lakas ng kuryente — sa amperes, boltahe — sa volts, pagpigil — sa ohms. Mahalagang gamitin ang mga yunit na ito sa pormula: kung ang pagpigil ay ibinigay sa kilohms (kΩ) o milliamperes (mA) — unang i-convert sa mga pangunahing yunit.
| Dami | Simbolo | Yunit (SI) | Instrumento |
|---|---|---|---|
| Boltahe | U | bolta, V | bolmeter |
| Lakas ng Kuryente | I | amper, A | ampermetro |
| Pagpigil | R | ohm, Ω | ohmetro |
1 kΩ = 1000 Ω, 1 MΩ = 1,000,000 Ω, 1 mA = 0.001 A.Bahagi ng Sirkito at Kumpletong Sirkito
Ang Batas Ohm ay binibigkas sa dalawang bersyon, at mahalagang hindi sila paghaluin.
Ang Batas Ohm para sa Bahagi ng Sirkito ay naglalarawan ng isang hiwalay na piraso ng sirkito na walang pinagmulan ng kuryente (halimbawa, isang resistor): \(I=\dfrac{U}{R}\), kung saan ang U ay ang boltahe lamang sa bahaging iyon.
Ang Batas Ohm para sa Kumpletong Sirkito ay naglalarawan ng buong saradong sirkito kasama ang pinagmulan. Ang anumang pinagmulan ay may panloob na pagpigil na r, kaya't isang karagdagang termino ang lumilitaw sa denominator:
Dito, ang ε (epsilon) ay ang EMF ng pinagmulan, ang R ay ang panlabas na pagpigil ng sirkito, at ang r ay ang panloob na pagpigil ng pinagmulan. Sa isang bahagi ng sirkito, tanging ang panlabas na pagpigil ang isinasaalang-alang, habang sa isang kumpletong sirkito — kasama rin ang "pagpigil sa loob ng baterya".
Sunud-sunod at Parallel na Koneksyon
Ang Batas Ohm ay gumagana para sa isang resistor at para sa buong bahagi ng ilang mga resistor — kailangan mo lang munang hanapin ang kanilang kabuuang (katumbas) na pagpigil.
- Sunud-sunod na Koneksyon (mga resistor "sa isang kadena"): ang mga pagpigil ay nagdaragdag — \(R=R_1+R_2+\dots\). Ang kuryente sa lahat ng mga resistor ay pareho, at ang mga boltahe ay nagdaragdag.
- Parallel na Koneksyon (mga resistor "sa isang sangay"): ang mga kabaligtaran na dami ay nagdaragdag — \(\dfrac{1}{R}=\dfrac{1}{R_1}+\dfrac{1}{R_2}+\dots\). Ang boltahe sa lahat ng mga sangay ay pareho, at ang mga kuryente ay nagdaragdag.
Pagkatapos mahanap ang kabuuang R, gamitin ang karaniwang Batas Ohm para sa bahagi ng sirkito: \(I=\dfrac{U}{R}\).
Mga Halimbawa ng Paglutas ng Problema sa Batas Ohm
Halimbawa 1. Hanapin ang Lakas ng Kuryente
Kondisyon. Ang isang bahagi ng sirkito na may pagpigil na \(R=4\) Ω ay may boltaheng \(U=12\) V na inilapat dito. Hanapin ang lakas ng kuryente \(I\).
Solusyon. Isulat ang Batas Ohm para sa bahagi ng sirkito:
Sagot: ang lakas ng kuryente ay \(I=3\) A.
Halimbawa 2. Hanapin ang Boltahe
Kondisyon. Ang isang resistor na \(R=100\) Ω ay may kuryenteng \(I=0.5\) A na dumadaloy dito. Hanapin ang boltahe \(U\) sa resistor.
Solusyon. I-express ang boltahe mula sa Batas Ohm:
Sagot: ang boltahe ay \(U=50\) V.
Halimbawa 3. Hanapin ang Pagpigil (na may pag-convert ng yunit)
Kondisyon. Ang isang lampara ay konektado sa isang network na \(U=220\) V, at ang kuryente dito ay \(I=2\) A. Hanapin ang pagpigil \(R\).
Solusyon.
Kung ang kuryente ay ibinigay sa milliamperes, halimbawa \(I=200\) mA, unang i-convert: \(200\ \text{mA}=0.2\) A, at saka lamang hatiin.
Sagot: ang pagpigil ay \(R=110\) Ω.
Halimbawa 4. Bahagi na may Dalawang Resistor
Kondisyon. Dalawang resistor na \(R_1=3\) Ω at \(R_2=6\) Ω ay konektado nang sunud-sunod, at ang boltahe sa bahagi ay \(U=18\) V. Hanapin ang lakas ng kuryente.
Solusyon. Sa sunud-sunod na koneksyon, ang mga pagpigil ay nagdaragdag:
Ngayon, ilapat ang Batas Ohm para sa buong bahagi:
Kung ang parehong mga resistor ay konektado nang parallel, ang kabuuang pagpigil ay kalkulahin nang iba: \(\frac{1}{R}=\frac{1}{3}+\frac{1}{6}=\frac{1}{2}\), ibig sabihin \(R=2\) Ω.
Sagot: \(I=2\) A.
Mga Karaniwang Pagkakamali sa Paglutas ng Problema
-
Pinagpapalit kung ano ang dapat hatiin: isinusulat ang R = I / U sa halip na R = U / I.
Manatili sa triangle ng Batas Ohm. Ang boltahe U ay nasa itaas, ang lakas ng kuryente I at ang pagpigil R ay nasa ibaba. Ang nasa itaas na dami ay hinahati sa nasa ibaba: I = U/R at R = U/I. At ang U = I·R — dahil ang I at R ay magkatabi.
-
Isinusubstitusyon ang kilohms at milliamperes sa pormula nang hindi nagko-convert sa mga pangunahing yunit.
Bago isubstitusyon, i-convert ang lahat sa SI: 1 kΩ = 1000 Ω, 1 MΩ = 1,000,000 Ω, 1 mA = 0.001 A. Kung hindi, ang sagot ay magkakaiba ng libu-libong beses.
-
Pinagpapalit ang boltahe at lakas ng kuryente, ginagamit ang parehong titik o pinagpapalit ang mga ito.
Ang boltahe ay U (volts, ang bolmeter ay konektado nang parallel). Ang lakas ng kuryente ay I (amperes, ang ampermetro ay konektado nang sunud-sunod). Ito ay magkaibang dami na may magkaibang instrumento.
-
Ginagamit ang pormula na I = U/R para sa kumpletong sirkito at nakakalimutan ang panloob na pagpigil ng pinagmulan.
Para sa bahagi ng sirkito (walang pinagmulan), tama ang I = U/R. Para sa kumpletong sirkito na may pinagmulan, kailangang isaalang-alang ang panloob na pagpigil nito r: I = ε/(R+r).
-
Ini-compute na ang mga kabaligtaran na dami ay nagdaragdag para sa sunud-sunod na koneksyon (tulad ng para sa parallel).
Kabaligtaran: sa sunud-sunod — ang mga pagpigil mismo ay nagdaragdag (R = R₁ + R₂), sa parallel — ang kanilang mga kabaligtaran na dami (1/R = 1/R₁ + 1/R₂).
Mga Tanong at Sagot
Paano binibigkas ang Batas Ohm para sa bahagi ng sirkito?
Ang lakas ng kuryente sa isang bahagi ng sirkito ay direktang proporsyonal sa boltahe sa bahaging iyon at inversely proportional sa pagpigil nito. Pormula: I = U/R, kung saan ang I ay lakas ng kuryente (A), ang U ay boltahe (V), at ang R ay pagpigil (Ω).
Paano naiiba ang Batas Ohm para sa bahagi ng sirkito sa Batas Ohm para sa kumpletong sirkito?
Ang batas para sa bahagi ng sirkito (I = U/R) ay naglalarawan ng isang hiwalay na piraso ng sirkito na walang pinagmulan at isinasaalang-alang lamang ang pagpigil nito R. Ang batas para sa kumpletong sirkito (I = ε/(R+r)) ay naglalarawan ng buong saradong sirkito kasama ang pinagmulan at karagdagang isinasaalang-alang ang panloob na pagpigil ng pinagmulan r at ang EMF nito ε.
Ano ang EMF sa simpleng salita?
Ang EMF (electromotive force, simbolo ε) ay isang dami na nagpapakita kung gaano karaming trabaho ang ginagawa ng isang pinagmulan ng kuryente (baterya, accumulator) upang "itulak" ang charge sa buong sirkito. Sa madaling salita, ito ang "boltahe ng pinagmulan" kapag ang sirkito ay bukas, kapag ang kuryente ay hindi pa dumadaloy. Ito ay sinusukat sa volts.
Paano ipapahayag ang boltahe at pagpigil mula sa pormula na I = U/R?
Boltahe: U = I·R (ang lakas ng kuryente ay pinararami sa pagpigil). Pagpigil: R = U/I (ang boltahe ay hinahati sa lakas ng kuryente). Lahat ng tatlong pormula ay iisang pagkakapantay-pantay, na nakasulat patungkol sa iba't ibang dami.
Sa anong mga yunit sinusukat ang mga dami sa Batas Ohm?
Lakas ng kuryente — sa amperes (A), boltahe — sa volts (V), pagpigil — sa ohms (Ω). Ang kilohms (kΩ) at milliamperes (mA) ay kailangang i-convert sa mga pangunahing yunit bago isubstitusyon sa pormula: 1 kΩ = 1000 Ω, 1 mA = 0.001 A.
Paano magbabago ang kuryente kung dadagdagan ang pagpigil?
Ang kuryente ay inversely proportional sa pagpigil. Kung ang boltahe ay mananatiling pareho, at ang pagpigil ay nadagdagan ng 2 beses, ang lakas ng kuryente ay mababawasan ng 2 beses. Kung ang pagpigil ay nabawasan ng kalahati — ang kuryente ay tataas ng doble.