قانون اهم
جایگاه درس

قانون اهم - آموزش تصویری - زبان ساده


قانون اهم موارد زیر مکمل هم هستند. برای یادگیری پایدار، از همه آنها استفاده کنید:
1- متن را بخوانید
2- در آزمون شرکت کنید
توضیح بیشتر: دکمه راهنما در نوار بالایی را کلیک کنید .

محاسبه آنلاین مقاومت الکتریکی، ولتاژ، جریان الکتریکی

سلام
ابزار زیر فوق العاده و بی نظیر است. چون بهترین شیوه یادگیری حل مسئله را ارائه می کند. در هیچ جای دیگری چنین ابزار فوق العاده ای را نمی توانید پیدا کنید. برای طراحی آن وقت زیادی صرف کردیم و کاملا رایگان در اختیار عموم قرار دادیم. لطفا از آن استفاده کنید. اعداد مختلف را وارد کنید و آنها را تغییر دهید. به این ترتیب شما می توانید بی نهایت سوال با پاسخ تشریحی ایجاد کنید. از همه مهمتر، حتی می توانید مسائل درون یا آخر فصل و نیز مثال های کتاب درسی را با آن حل کنید.
معلمان محترم می توانند برای طراحی سوال و یا بررسی درستی سوال خود، از این ابزار ارزشمند استفاده کنند( پس از آنکه نرم افزار سوال را تولید کرد می توانید ظاهر و ادبیات سوال را به دلخواه خود تغییر دهید). با احترام: ژرفنما
روش استفاده:
در قسمت پایین، سه ورودی اعداد وجود دارد. در دو ورودی، عدد دلخواه خود را وارد کنید. سپس روی دکمه محاسبه کلیک کنید. تا حل تشریحی آن، ارائه می شود.
توضیح بیشتر
  1. فرض کنید سه ورودی برای عدد داریم اگر در ورودی اول و دوم، عدد وارد کنید کمیت سوم حساب می شود. اما اگر در ورودی دوم و سوم، عدد وارد کنید کمیت اول حساب می شود و ...
  2. برای وارد کردن اعداد توان دار، ما از ساده ترین روش ( یعنی e-notation )استفاده کردیم. برای این کار، از حرف e استفاده کنید. مثلا 105 × 3 را به صورت 3e5 وارد کنید همچنین 5-10 × 3 را به صورت 3e-5 وارد کنید عدد 19-10 × 1/6 را به صورت 1.6e-19 وارد کنید
    عددی مانند 105 را به صورت 1e5 وارد کنید.(یعنی به صورت e5 وارد نکنید).
    دقت کنید هنگام وارد کردن e صفحه کلید شما انگلیسی باشد وگرنه وارد نمی شود.
  3. برای وارد کردن اعداد اعشاری، مثلا 6/5 به جای علامت اعشار / از علامت نقطه . استفاده کنید







1 - قانون اهم


قانون اهم

هرگاه به دو سر یک رسانا، اختلاف پتانسیل( ولتاژ) V اعمال شود؛ جریان I از آن می‌گذرد. در دمای ثابت، نسبت اختلاف پتانسیل V، به جریان I، مقدار ثابتی است. این مقدار ثابت را مقاومت الکتریکی می‌گویند( شکل روبرو). 

لازم است این تعریف را بیشتر توضیح دهیم. یک رسانا در نظر بگیرید. فرض کنید اختلاف پتانسیل های مختلف اعمال می کنیم و جریان را اندازه می گیریم. اعداد فرضی هستند.

  1. اختلاف پتانسیل 6 ولت وصل می کنیم، جریان 3 آمپر از آن می گذرد. نسبت 6 به 3 برابر 2 است.
  2. اختلاف پتانسیل 10 ولت وصل می کنیم، جریان 5 آمپر از آن می گذرد. نسبت 10 به 5 برابر 2 است.
  3. اختلاف پتانسیل 40 ولت وصل می کنیم، جریان 20 آمپر از آن می گذرد. نسبت 40 به 20 برابر 2 است.

مشاهده می کنیم. نسبت اختلاف پتانسیل به جریان مقدار ثابتی است. نتیجه می گیریم مقاومت الکتریکی این ماده برابر عدد ثابت 2 است.


توجه:
  1.   V = اختلاف پتانسیل دو سر رسانا ( برحسب ولت v) 
  2.   I = جریان الکتریکی که از رسانا می‌گذرد( برحسب آمپر A) 
  3.  R = مقاومت الکتریکی( برحسب اهم Ω)

مثال 1: یک باتری 9 ولت را به دو سر یک قطعه وصل می کنیم. جریان 3 میلی آمپر از آن می گذرد. مقاومت الکتریکی این قطعه را حساب کنید.
پاسخ:
مثال اول قانون اهمدقت کنید که مقاومت را خواسته پس از فرمول اول استفاده کردیم.

مثال 2: محاسبه مقاومت الکتریکی از روی نمودارشکل روبرو نمودار جریان بر حسب ولتاژ را برای یک قطعه نشان می دهد. مقاومت این قطعه چند اهم است؟
پاسخ:
در این گونه سوال ها که بر مبنی نمودار هستند باید به محور ها دقت کرد. عدد مربوط به جریان و ولتاژ را از روی نمودار پیدا کرد و در فرمول جایگذاری نمود.


صورت های مختلف قانون اهمتوجه: می توان قانون اهم را به صورت های مختلف نوشت. برای یادگیری آن، از قانون معروف مثلث استفاده کنید. هر سه فرمول در واقع یک فرمول هستند. و به کمک عملیات ریاضی از همدیگر به دست می آیند.

مثال 3: از یک قطعه با مقاومت 5 کیلو اهم، جریان 4 میلی آمپر می گذرد. اختلاف پتانسیل دو سر آن چند ولت است؟
پاسخ:
مثال دوم قانون اهم
فرمول اولیه را طرفین وسطین کردیم تا به شکل مناسب در بیاید. ضمنا از قاعده مثلث نیز می توانید استفاده کنید.

مثال 4: یک سیم رسانای طویل دارای مقاومت 2 اهم است. اگر اختلاف پتانسیل دو سر آن 12 ولت باشد. جریان چند آمپر از آن می گذرد؟
پاسخ:
مثال سوم قانون اهم
می خواهیم جریان را به دست آوریم. بنابراین فرمول اهم را به شکل مناسب نوشتیم. می توان قاعده مثلث را نیز به کار برد


2 - رسانای اهمی و رسانای غیر اهمی


اگر مقاومت یک یک قطعه ثابت باشد رسانای اهمی است. وگرنه رسانای غیر اهمی است. بنابراین باید مقاومت الکتریکی رسانا را حساب کنیم. برای این کار، باید اختلاف پتانسیل دو سر آن رسانا را بر جریان الکتریکی که از آن می گذرد تقسیم کنیم.

نکته دیگر این است که اگر رسانا اهمی باشد. نمودار اختلاف پتانسیل بر حسب جریان، یک خط راست است.

مثال 5: به دو سر یک رسانا اختلاف پتانسیل 14 ولت وصل می کنیم جریان 2 آمپر از آن می گذرد. وقتی اختلاف پتانسیل 16 ولت وصل می کنیم جریان 4 آمپر از آن می گذرد آیا این رسانا اهمی است؟
پاسخ:
مثال چهارم قانون اهم
مقاومت الکتریکی رسانا در آزمایش اول برابر 7  اهم و در آزمایش دوم برابر 4  اهم است. یعنی در ولتاژ( اختلاف پتانسیل) های مختلف، مقاومت متفاوتی دارد. بنابراین رسانای اهمی نیست.


توجه: اگر در مثال قبل دو مقاومت یکسان بودند، نتیجه می گرفتیم که رسانا اهمی است.

 حقیقت این است که نمی توان با دو مشاهده یک نتیجه کلی گرفت. اما در سوال های کلاسی باید چنین پاسخی داده شود.


مثال 6: رسانای اهمی و غیر اهمیبا توجه به نمودار های روبرو مشخص کنید کدام رسانا اهمی است.
پاسخ:
  1. رسانای شکل 1 اهمی است. زیرا نمودار ولتاژ بر حسب جریان خط راست است.
  2. رسانای شکل 2 اهمی نیست. زیرا نمودار ولتاژ بر حسب جریان خط راست نیست.
  3. در شکل 3 محور ها مشخص نیست بنابراین نمی توانیم چیزی بگوییم یعنی ممکن است اهمی باشد و یا نباشد.

سوال های چهار گزینه ای

در سوالات زیر لطفا گزینه درست را انتخاب کنید.
1- کدام عبارت درباره قانون اهم درست است؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
2- در سیستم استاندارد، یکای اختلاف پتانسیل و جریان و مقاومت الکتریکی چیست؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
3- در یک آزمایش باتری 12 ولت را به دو سر یک قطعه وصل می کنیم. جریان 4 میلی آمپر از آن می گذرد. مقاومت الکتریکی این قطعه، چند اهم است؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
 4-  شکل روبرو نمودار جریان بر حسب ولتاژ را برای یک قطعه نشان می دهد. مقاومت این قطعه چند اهم است؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
5- از یک قطعه جریان 2 آمپر می گذرد. اگر مقاومت آن 6 اهم باشد، اختلاف پتانسیل دو سر آن چند ولت است؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
6- اختلاف پتانسیل 16 ولت را به دو سر یک قطعه وصل می کنیم. اگر مقاومت آن 8 اهم باشد. جریان چند آمپر از آن می گذرد؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
7- به دو سر یک رسانا اختلاف پتانسیل 9 ولت وصل می کنیم جریان 3 آمپر از آن می گذرد. وقتی اختلاف پتانسیل 18 ولت وصل می کنیم جریان I از آن می گذرد مقدار I کدام است؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
 نمودار رسانای اهمی8- با توجه به نمودار های روبرو مشخص کنید کدام رسانا اهمی است
a-
b-
c-
d-
. . . . . .

سوال های پرتکرار


قانون اهم چیست؟

در دمای ثابت، نسبت اختلاف پتانسیل دو سر رسانا به جریان مقدار ثابتی است.

ولتاژ و جریان و مقاومت را با چه یکایی بیان می کنند

به ترتیب ولت v، آمپر A، اهم Ω

چگونه به کمک نمودار می توان فهمید که یک جسم از قانون اهم پیروی می کند( رسانای اهمی است).

اگر نمودار ولتاژ برحسب جریان( یا تابع وارون آن یعنی جریان برحسب ولتاژ) خط راست باشد آن جسم رسانای اهمی است.

امتیاز دهی

ممنون که با دادن امتیاز، باعث دلگرمی ما جهت ادامه کار می شوید.
1 2 3 4 5

تعداد رای = 2
میانگین امتیاز 5.00 از 5

بخش نظرات



--------------