Prawo Ohma i moc w praktyce

Prawo Ohma wiąże ze sobą napięcie (U, wolt), prąd (I, amper) i rezystancję (R, om): U = R · I. Jeśli znasz dwie z tych wielkości, zawsze możesz wyznaczyć trzecią.

Przykład: grzałka 230 V o rezystancji 50 Ω pobiera I = 230/50 = 4,6 A i wydziela P = 230 · 4,6 ≈ 1058 W.

Przy obciążeniach indukcyjnych lub pojemnościowych (silniki, oprawy świetlówkowe) prąd i napięcie są przesunięte w fazie. Moc rzeczywista (czynna) wynosi P = U · I · cos φ, gdzie cos φ to współczynnik mocy.

Rezystory rzadko siedają osobno. Dwa połączenia podstawowe obejmują większość: w szeregu ten sam prąd przepływa przez wszystkie rezystory, a napięcie dzieli się między nimi; równolegle napięcie jest takie samo na wszystkich, podczas gdy prąd się dzieli.

Eksempel (serie): Tre modstande på 10, 20 og 30 Ω i serie giver R = 60 Ω. På 230 V trækker kredsen I = 230/60 ≈ 3,83 A, og spændingen fordeler sig 38,3 V, 76,7 V og 115 V — størst spændingsfald over den største modstand.

Eksempel (parallel): To modstande på 10 Ω og 40 Ω parallelt giver R = (10 · 40)/(10 + 40) = 400/50 = 8 Ω — bemærk at resultatet altid er mindre end den mindste enkeltmodstand.

Prawa Kirchhoffa to narzędzie do obwodów, które są więcej niż proste szeregowe lub równoległe. Prawo prądów (prawo węzłów): suma prądów wchodzących do węzła równa się sumie wychodzących — żaden ładunek nie znika. Prawo napięć (prawo pętli): suma napięć wokół zamkniętej pętli wynosi zero — to, czym podnosisz napięcie w źródle, tracisz ponownie na rezystancjach.

En leders modstand afhænger af materialet, længden og tværsnittet: R = ρ · L / A, hvor ρ er resistiviteten. Kobber har ρ ≈ 0,0175 Ω·mm²/m (dansk tabelværdi for ledningsevnen κ ≈ 56 ved 20 °C; regner man teoretisk 1/0,0175 giver det ≈ 57), aluminium ρ ≈ 0,028 Ω·mm²/m (κ ≈ 35). Aluminium leder altså kun ca. to tredjedele så godt som kobber ved samme tværsnit — derfor kræver et aluminiumskabel et større tværsnit for samme opgave.

Modstanden stiger med temperaturen. For kobber er temperaturkoefficienten α ≈ 0,0039 pr. K, så en leder, der varmes fra 20 °C til 70 °C, får ca. 20 % højere modstand: R_70 ≈ R_20 · (1 + 0,0039 · 50) ≈ R_20 · 1,20. Det er en af grundene til, at spændingsfald altid regnes ved driftstemperatur, ikke ved 20 °C.

Effekt gange tid er energi: E = P · t. Regnes P i kilowatt og t i timer, får du kilowatt-timer (kWh) — den enhed elregningen afregnes i.