Как оценить, какой ток протекает в цепи?

Прошу принять во внимание, что я совсем новичок в предметах физики и особенно электричества. В последнее время я решил, что хочу больше узнать об основах электроники, и я начал читать об этом, но некоторые вещи до сих пор для меня неясны.

Я понимаю, что напряжение - это сила, которая толкает электроны по проводу. Я также понимаю, что ток - это количество электронов, выталкиваемых проводом во времени. Также для меня понятно, что источник питания, например аккумулятор, имеет определенное напряжение, которое он может обеспечить. Что непонятно:

  1. Как определить, какой ток будет течь по цепи? Предположим, я подключаю лампочку на 1,5 В к батарее на 1,5 В - какой ток будет течь по этой цепи?

  2. Слишком высокое напряжение поджарит лампочку (или другой резистор), потому что напряжение (как я понимаю, являющееся реальной электрической энергией) вызовет слишком сильный нагрев резистора. Но можно ли подать на резистор слишком большой ток?

  3. Емкость аккумулятора выражается в мАч. Скажем, у аккумулятора 1200 мАч = 1,2 Ач = 72 амин (ампер-минуты) = 4320 асек (ампер-секунды). Реально (физически) возможно ли разрядить 4320 ампер из этой батареи за секунду? Если нет, то какое ограничение не позволяет это сделать? (не то, чтобы я хотел попробовать :))

Ответы (1)

  1. По закону Ома , который гласит, что V = IR, где V — напряжение на резисторе, I — ток через него, а R — сопротивление. Единицы работают таким образом, что не требуется дополнительной константы пропорциональности, когда V выражается в Вольтах, I — в Амперах, а R — в Омах.

    Например, если батарея на 1,5 В подключена к резистору 47 Ом, то будет течь 32 мА.

  2. Конечно, вы можете подать слишком большой ток на резистор, но обратите внимание, что закон Ома говорит вам, что это то же самое, что и приложение слишком большого напряжения. Напряжение на резисторе и ток через него пропорциональны друг другу. Сопротивление резистора есть константа пропорциональности.

    Обратите внимание, что мощность, подаваемая на резистор, равна напряжению, умноженному на ток. Поскольку эти два пропорциональны друг другу, мощность резистора пропорциональна как квадрату напряжения, так и квадрату тока. Зная P = IV и применяя закон Ома, можно увидеть, что P = V 2 /R = I 2 R.

  3. Цифра ампер-часа является лишь приблизительным ориентиром емкости батареи. Батареи имеют сложное поведение с температурой, возрастом, током, историей разрядки и другими параметрами, которые трудно определить. Теоретически, если батарея рассчитана на 1 ампер-час, то вы сможете потреблять от нее 1 А в течение 1 часа, или 2 А в течение 1/2 часа, или 250 мА в течение 4 часов и т. д. На практике это много помоев, в частности, в отношении температуры и того, как быстро вы разряжаете аккумулятор. Посмотрите техническое описание батареи и посмотрите, в какие детали оно входит.