1. tunti: Jännite, sähkövirta ja resistanssi

Jännite, sähkövirta ja resistanssi

2020-05-03T16:34:14+03:00

Viime viikolla puhuimme jännitteestä [[$U$]], jonka yksikkö on voltti ([[$V$]]).

Tällä viikolla puhumme lisäksi sähkövirrasta [[$I$]], jonka yksikkö on ampeeri ([[$A$]]), sekä resistanssista [[$R$]], jonka yksikkö on ohmi ([[$\Omega$]]).

Alla olevalla sovelluksella voit kokeilla, miten yllä mainitut kolme suuretta vaikuttavat toisiinsa.

1. Mitä virralle tapahtuu, kun jännite
a) kasvaa
b) pienenee?

2. Mitä virralle tapahtuu, kun resistanssi
a) kasvaa
b) pienenee?

Ohmin laki

2020-05-03T18:16:36+03:00

Kun sähkölaitteen jännitteestä, sähkövirrasta tai resistanssista tunnetaan kaksi suuretta, niin kolmas voidaan laskea Ohmin lain avulla.

Ohmin laki kertoo, että sähkölaitteen jännite(häviö) ja virta ovat suoraan verrannollisia suureita. Jännite(häviö) [[$U$]] voidaan laskea virran [[$I$]] ja resistanssin [[$R$]] avulla kaavalla [[$$jännite \ = \ resistanssi \ \cdot \ virta$$]] eli [[$$U \ = \ R \cdot I.$$]]

Esimerkki

Hehkulampun langan resistanssi on [[$6 \ \Omega$]] ja langassa kulkee [[$0,4 \ A$]] virta. Tällöin lampun aiheuttama jännitehäviö [[$U$]] on [[$$U \ = \ R \cdot I \ = \ 6 \ \Omega \cdot 0,4 \ A \ = \ 2,4 \ V.$$]]

Vastaavasti virta [[$I$]] lasketaan kaavalla [[$$virta \ = \ \frac{jännite}{resistanssi}$$]] eli [[$$ I \ = \ \frac{U}{R}.$$]]

Esimerkki

Kiuas on kytketty [[$230 \ V$]] verkkojännitteeseen ja kiukaan vastuksen resistanssi on [[$20 \ \Omega$]]. Tällöin kiukaan läpi kulkeva virta on [[$$I \ = \ \frac{U}{R} \ = \ \frac{230 \ V}{20 \ \Omega} \ = \ 11,5 \ A.$$]]

Edelleen resistanssi [[$R$]] lasketaan kaavalla [[$$resistanssi \ = \ \frac{jännite}{virta}$$]] eli [[$$R \ = \ \frac{U}{I}.$$]]

Esimerkki

Langassa kulkee [[$0,5 \ A$]] virta ja sen aiheuttama jännitehäviö on [[$6 \ V$]]. Tällöin langan resistanssi on [[$$R \ = \ \frac{U}{I} \ = \ \frac{6 \ V}{0,5 \ A} \ = \ 12 \ \Omega.$$]]

Tehtävät

2020-05-04T09:53:29+03:00

1. Laske jännitehäviö, kun vastuksen resistanssi on [[$220 \ \Omega$]] ja vastuksen läpi kulkeva virta on [[$0,8 \ A$]].

2. Laske jännitehäviö, kun lämmittimen resistanssi [[$400 \ \Omega$]] ja lämmittimen vastuksen läpi kulkeva virta on [[$2 \ A$]].

3. Laske resistanssi, kun sähkölaitteen aiheuttama jännitehäviö on [[$5 \ V$]] ja sähkölaitteen läpi kulkeva virta on [[$0,2 \ A$]].

4. Laske resistanssi, kun auton akun jännite on [[$12 \ V$]] ja auton valon läpi kulkeva virta on [[$4,5 \ A$]].

5. Laske virta, kun sähkölaitteen napojen välinen jännite on [[$4,5 \ V$]] ja laitteen resistanssi on [[$10 \ \Omega$]].

6. Täytä Forms-kysely:

9A https://bit.ly/35zsKHh

9B https://bit.ly/2z32UiT

9C https://bit.ly/2W0zHhq