Jak najdete napětí, když se mění proud?
1. Podle Ohmova zákona
Ohmův zákon - vzorec
Když je odpor (R) konstantní, podle Ohmova zákona (I = U/R) lze tento vztah přepsat jako U = IR. Tedy, pokud znáte změnu proudu (I) a hodnotu odporu (R), můžete pomocí tohoto vzorce najít napětí (U). Například, pokud je odpor R = 5Ω a proud se mění z 1A na 2A, když je proud I = 1A, pak napětí U1 = IR = 1A × 5Ω = 5V; když je proud I = 2A, pak napětí U2 = 2A × 5Ω = 10V.
Situační experimentální zkoumání
V experimentu zkoumajícím "vztah mezi proudem a napětím" se proud mění tím, že se mění odpor posuvného odporníku připojeného k obvodu, zatímco současně měříme odpovídající hodnoty napětí. Pokud máte data o tom, jak se proud mění v čase nebo s jinými proměnnými, a znáte hodnotu odporu v obvodu (např. odpor pevného odporníku), můžete použít U=IR k výpočtu odpovídajících hodnot napětí. Kromě toho, v takových experimentech se často nejdříve nastavují různé hodnoty napětí, měří se odpovídající proudy a poté lze na základě měření vykreslit graf I−U. Pokud naopak znáte změnu proudu, můžete získat hodnotu napětí pomocí sklonu tohoto grafu (sklon je roven 1/R) a hodnoty proudu. Například, pokud je proud v určitém okamžiku I z grafu a odpor R = k1 (k je sklon grafu), pak napětí U = IR.
II. Analýza v obvodu
Sériový obvod
V sériovém obvodu je celkové napětí zdroje Utotal rovno součtu napětí na každé části, tedy Utotal = U1 + U2 + ⋯ + Un. Pokud znáte změny napětí na ostatních komponentách (vyjma komponenty, pro kterou studujete napětí) v obvodu a celkové napětí zdroje, můžete najít napětí požadované komponenty. Například, v sériovém obvodu s odporníky R1 a R2 a celkovým napětím zdroje Utotal = 10V, pokud se napětí U1 na R1 mění z 3V na 4V s měnícím se proudem, podle U2 = Utotal − U1, když U1 = 3V, pak U2 = 10V − 3V = 7V; když U1 = 4V, pak U2 = 10V − 4V = 6V.
Paralelní obvod
V paralelním obvodu je napětí na obou koncích každé větve stejné a rovno napětí zdroje, tedy U = U1 = U2 = ⋯ = Un. Pokud je známé napětí zdroje nebo napětí na některé větvi, pak bez ohledu na to, jak se mění proud, jsou napětí na ostatních větvích rovna této hodnotě. Například, v paralelním obvodu s napětím zdroje 6V, bez ohledu na to, jak se mění proud v větvích, zůstává napětí na každé větvi 6V.
Doporučeno
