Најважније из лекције
Омов закон за део струјног кола: \( I = \frac{U}{R} \) (јачина струје расте са порастом напона, а опада са порастом отпорности).
Основне формуле: \( I = \frac{U}{R} \), \( U = I \cdot R \), \( R = \frac{U}{I} \).
Основне јединице: Јачина струје у амперима (\(\text{A}\)), напон у волтима (\(\text{V}\)), отпорност у омима (\(\Omega\)). При рачунању обавезно претворити изведене јединице (\(\text{mA} \rightarrow \text{A}\), \(\text{k}\Omega \rightarrow \Omega\)).
Инструменти: Амперметар се у коло увек везује редно, а волтметар паралелно.
Основне формуле: \( I = \frac{U}{R} \), \( U = I \cdot R \), \( R = \frac{U}{I} \).
Основне јединице: Јачина струје у амперима (\(\text{A}\)), напон у волтима (\(\text{V}\)), отпорност у омима (\(\Omega\)). При рачунању обавезно претворити изведене јединице (\(\text{mA} \rightarrow \text{A}\), \(\text{k}\Omega \rightarrow \Omega\)).
Инструменти: Амперметар се у коло увек везује редно, а волтметар паралелно.
Протицање електричне струје кроз проводник описују три међусобно повезане величине:
- Јачина струје (\(I\)) – мери се амперметром (везује се редно у коло). Јединица је ампер (\(\text{A}\)).
- Електрични напон (\(U\)) – узрок и покретач струје, мери се волтметром (везује се паралелно са проводником). Јединица је волт (\(\text{V}\)).
- Електрична отпорност (\(R\)) – мера отпора проводника протицању струје, мери се омметром. Јединица је ом (\(\Omega\)).
Елементи струјног кола са тачно одређеном отпорношћу називају се отпорници.
Повећањем напона повећава се јачина струје, док повећање електричне отпорности смањује јачину струје.
Омов закон: Јачина електричне струје директно је сразмерна електричном напону на крајевима дела струјног кола, а обрнуто је сразмерна електричној отпорности тог дела кола.
\[ I = \frac{U}{R} \]
\(I\) – јачина струје (\(\text{A}\)), \(U\) – електрични напон (\(\text{V}\)), \(R\) – електрична отпорност (\(\Omega\))
Изведене формуле за напон и отпорност:
\[ U = I \cdot R \qquad \text{и} \qquad R = \frac{U}{I} \]
Ако је напон на крајевима проводника \(U = 12\text{ V}\), а његова отпорност \(R = 4\ \Omega\), јачина струје износи:
\[ I = \frac{12\text{ V}}{4\ \Omega} = 3\text{ A} \]
Кроз проводник отпорности \(120\ \Omega\) протиче струја јачине \(40\text{ mA}\). Израчунај напон на крајевима тог проводника.
Познато је: \(R = 120\ \Omega\), \(I = 40\text{ mA} = 0{,}04\text{ A}\).
Применом формуле за напон: \[ U = I \cdot R = 0{,}04\text{ A} \cdot 120\ \Omega = 4{,}8\text{ V} \] Одговор: Напон на крајевима проводника износи \(4{,}8\text{ V}\).
Применом формуле за напон: \[ U = I \cdot R = 0{,}04\text{ A} \cdot 120\ \Omega = 4{,}8\text{ V} \] Одговор: Напон на крајевима проводника износи \(4{,}8\text{ V}\).
За шематско приказивање струјних кола користе се стандардни графички симболи:
| Елемент струјног кола | Улога / Начин везивања |
|---|---|
| Извор струје | Обезбеђује електрични напон (разлику потенцијала) |
| Потрошач (сијалица) | Претвара електричну енергију у друге облике |
| Амперметар (\(\text{A}\)) | Мери јачину струје; везује се редно у струјно коло |
| Волтметар (\(\text{V}\)) | Мери напон; везује се паралелно на део кола |
| Прекидач | Служи за отварање и затварање струјног кола |
| Отпорник / Променљиви отпорник | Пружа стални или подесиви отпор протицању струје |
Задаци за вежбање
Задатак 1 (лак): Кроз сијалицу отпорности \(50\ \Omega\), прикључену на напон од \(200\text{ V}\), протиче струја. Колика је јачина струје која тече кроз сијалицу?
Познато: \(U = 200\text{ V}\), \(R = 50\ \Omega\).
Применом Омовог закона: \[ I = \frac{U}{R} = \frac{200\text{ V}}{50\ \Omega} = 4\text{ A} \] Одговор: Јачина струје је \(4\text{ A}\).
Применом Омовог закона: \[ I = \frac{U}{R} = \frac{200\text{ V}}{50\ \Omega} = 4\text{ A} \] Одговор: Јачина струје је \(4\text{ A}\).
Задатак 2 (средњи): Кроз грејач протиче струја јачине \(2{,}5\text{ A}\) када је прикључен на напон градске мреже од \(220\text{ V}\). Колика је електрична отпорност тог грејача?
Познато: \(I = 2{,}5\text{ A}\), \(U = 220\text{ V}\).
Из Омовог закона следи: \[ R = \frac{U}{I} = \frac{220\text{ V}}{2{,}5\text{ A}} = 88\ \Omega \] Одговор: Електрична отпорност грејача је \(88\ \Omega\).
Из Омовог закона следи: \[ R = \frac{U}{I} = \frac{220\text{ V}}{2{,}5\text{ A}} = 88\ \Omega \] Одговор: Електрична отпорност грејача је \(88\ \Omega\).
Задатак 3 (средњи): Напон на крајевима отпорника отпорности \(1{,}5\text{ k}\Omega\) износи \(15\text{ V}\). Израчунај јачину струје кроз тај отпорник и резултат изрази у милиамперима (\(\text{mA}\)).
Претварање јединица: \(R = 1{,}5\text{ k}\Omega = 1500\ \Omega\), \(U = 15\text{ V}\).
\[ I = \frac{U}{R} = \frac{15\text{ V}}{1500\ \Omega} = 0{,}01\text{ A} \] Претварање у милиампере: \(0{,}01\text{ A} = 0{,}01 \cdot 1000\text{ mA} = 10\text{ mA}\).
Одговор: Јачина струје износи \(10\text{ mA}\).
\[ I = \frac{U}{R} = \frac{15\text{ V}}{1500\ \Omega} = 0{,}01\text{ A} \] Претварање у милиампере: \(0{,}01\text{ A} = 0{,}01 \cdot 1000\text{ mA} = 10\text{ mA}\).
Одговор: Јачина струје износи \(10\text{ mA}\).
Задатак 4 (тежак): Када се напон на крајевима проводника повећа са \(12\text{ V}\) на \(36\text{ V}\), јачина струје се повећа за \(0{,}4\text{ A}\). Колика је електрична отпорност тог проводника?
Према Омовом закону за почетно и крајње стање:
\[ I_1 = \frac{U_1}{R} = \frac{12}{R}, \qquad I_2 = \frac{U_2}{R} = \frac{36}{R} \]
Знамо да је \(I_2 - I_1 = 0{,}4\text{ A}\):
\[ \frac{36}{R} - \frac{12}{R} = 0{,}4 \]
\[ \frac{24}{R} = 0{,}4 \implies R = \frac{24}{0{,}4} = 60\ \Omega \]
Одговор: Електрична отпорност проводника износи \(60\ \Omega\).
