1.3 Ohmin laki ja resistanssi

Ohmin laki Metallijohteessa jännitehäviö on vakiolämpötilassa suoraan verrannollinen sähkövirtaan: U = RI U = johtimessa tapahtuva jännitehäviö R = johtimen resistanssi Ilmaisee vastuksen kyvyn vastustaa sähkövirran kulkua [R]= 1 Ω (ohmi) I = johtimen läpi kulkeva sähkövirta Huom! Hehkulamppu ei noudata Ohmin lakia, sillä resistanssi kasvaa lämpötilan noustessa.

Potentiaali [V] = 1 V Ilmaisee virtapiirin pisteiden jännitteet sovittuun nollapotentiaaliin nähden 1,5 V:n paristoja UBA=1,5V UCA=3,0V UDA=4,5V Jokin piste sovitaan nollaksi = maadoitetaan Muiden pisteiden potentiaalia verrataan maadoitettuun kohtaan

Jännite U Pisteiden A ja B välinen jännite = pisteiden potentiaalierotus = potentiaaliero UBA= VB-VA Kirchoffin 2. laki: suljetussa virtapiirissä potentiaalimuutosten summa on nolla => ∑ΔV=0 Jännitehäviöiden summa = jännitelähteen napajännite Potentialikäyrä: Potentiaalikäyrä esittää piirin potentiaalin paikan funktiona Sähkövirran suunta kannattaa yleensä valita paikka- akselin positiiviseksi suunnaksi Potentiaali kasvaa jännitelähteiden kohdalla Potentiaali pienenee vastusten (esim. lamppujen) kohdalla

Resistiivisyys [ρ]= Ωm ja Resistanssi [R]= Ω Resistiivisyys ρ on aineen ominaisuus: kyky vastustaa sähkövirran kulkua Hyvän johteen resistiivisyys on pieni, eristeelle suuri Riippuu lämpötilasta: lämpötilan noustessa resistiivisyys kasvaa Satunnainen lämpöliike kasvaa => sähkövirran kulku vaikeutuu ρ = ρ20(1+αΔT), missä ρ20=resistiivisyys 20oC lämpötilassa α= resistiivisyyden lämpötilakerroin ΔT= lämpötilan muutos Resistanssi on laitteen tai johtimen ominaisuus: kyky vastustaa sähkövirran kulkua l= johtimen pituus A=johtimen poikkipinta-ala

1.4.Vastusten kytkennät Vastusyhdistelmän kokonaisresistanssi on yksittäisten vastusten resistanssien summa. Vastuksia voidaan kytkeä keskenään sarjaan ja rinnan. Sarjaan kytkentä Rinnan kytkentä Esim. 7

1.5. Joulen laki 1.6. Paristot Laitteessa kuluva sähköteho Laitteen kuluttama energia 1.6. Paristot Jännitelähteen napajännite U kuormitetun jännitelähteen napajännite kuormittamattoman jännitelähteen napajännite = lähdejännite U = E Huom! Sisäisen ja ulkoisen vastuksen vaikutukset! Paristojen sarjaan kytkentä rinnankytkentä

Sarjaan ja rinnankytkennät

1.7. Yhteenveto ja ohjeita s. 67