Elektriese stroombane – probleme en oplossings

Elektriese stroombane – probleme en oplossings

1. R1 _, = 6 Ω, R2 ₌ R3 ₌ 2 Ω, en spanning = 14 volt, bepaal die elektriese stroom in die stroombaan soos in die figuur hieronder getoon.

Bekend:

Weerstand 1 (R1 ₎ = 6 Ω

Weerstand 2 (R2 ₎ = 2 Ω

Weerstand 3 (R3 ₎ = 2 Ω

Spanning (V) = 14 Volt

Gesoek: Elektriese stroom (I)

oplossing:

Ekwivalente weerstand (R):

R2 en R3 _is parallel gekoppel. Die ekwivalente weerstand _:

1/R ₂₃ = 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/2 + 1/2 = 2/2

R ₂₃ = 2/2 = 1 Ω

R1 en R23 _{is in serie gekoppel. Die} ekwivalente weerstand:

R = _R1 + _R23 = 6 Ω + 1 Ω

R = 7 Ω

Elektriese stroom (I):

I = V / R = 14 / 7 = 2 Ampère

2. Watter een van die elektriese stroombane soos hieronder getoon, het die groter stroom?

oplossing:

Die weerstand van die resistor is R en die elektriese spanning is V.

Antwoord A.

R1 _, R2 en R3 _is in serie gekoppel. Die ekwivalente weerstand _:

R _A = R ₁ + R ₂ + R ₃ = R + R + R = 3R

Elektriese stroom (I):

Antwoord B.

R1 _, R2 en R3 _is parallel gekoppel. Die ekwivalente weerstand _:

1/R = 1/R ₁ + 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/R + 1/R + 1/R = 3/R

R _B = R/3

Elektriese stroom (I):

Antwoord C.

R2 en R3 _is parallel gekoppel. Die ekwivalente weerstand _:

1/R ₂₃ = 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/R + 1/R = 2/R

R ₂₃ = R/2

R1 en R23 _{is in serie gekoppel. Die} ekwivalente weerstand:

R _C = R ₁ + R ₂₃ = R + R/2 = 2R/2 + R/2 = 3R/2

Elektriese stroom (I):

Antwoord D.

R1 en R2 _is parallel gekoppel. Die ekwivalente weerstand _:

1/R ₁₂ = 1/R ₁ + 1/R ₂ = 1/R + 1/R = 2/R

R12 ₌ R/2

R12 en R3 _{is in serie gekoppel. Die} ekwivalente weerstand:

R _D = R ₁₂ + R ₃ = R/2 + R = R/2 + 2R/2 = 3R/2

Elektriese stroom (I):

3. R1 ₌ 4 ohm, R2 ₌ 6 ohm, R3 ₌ 2 ohm, en V = 24 volt. Wat is die elektriese stroom in die stroombaan soos in die figuur hieronder getoon?

Bekend:

Weerstand 1 (R1 ₎ = 4 Ohm

Weerstand 2 (R2 ₎ = 6 Ohm

Weerstand 3 (R3 ₎ = 2 Ohm

Spanning (V) = 24 Volt

Gesoek: Elektriese stroom in stroombaan

oplossing:

R1 _, R2 en R3 _is in serie gekoppel. Die ekwivalente weerstand _:

R = R1 ₊ R2 ₊ R3 ₌ 4 + 6 + 2

R = 12 Ohm

Elektriese stroom:

I = V / R = 24 / 12 = 2 Ampère

4. Watter een van die elektriese stroombane soos hieronder getoon, het die groter stroom?

Oplossing

Elektriese stroom in stroombaan A.

Die ekwivalente weerstand:

R1 ₌ 3 Ω, R2 ₌ 4 Ω, R3 ₌ 4 Ω, V = 12 Volt

R2 en R3 _is parallel gekoppel. Die ekwivalente weerstand _:

1/R ₂₃ = 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/4 + 1/4 = 2/4 = 1/2

R ₂₃ = 2/1 = 2 Ω

R1 en R23 _{is in serie gekoppel. Die} ekwivalente weerstand:

R = R ₁ + R ₂₃ = 3 Ω + 2 Ω = 5 Ω

Elektriese stroom (I):

I = V / R = 12 / 5 = 2.4 Ampère

Elektriese stroom in stroombaan B.

Die ekwivalente weerstand:

R1 ₌ 8 Ω, R2 ₌ 2 Ω, R3 ₌ 2 Ω, V = 36 Volt

R1 _, R2 en R3 _is in serie gekoppel. Die ekwivalente weerstand _:

R = R1 ₊ R2 ₊ R3 ₌ 8 + 2 + 2 = 12 Ω

Elektriese stroom (I):

I = V / R = 36 / 12 = 3 Ampère

Elektriese stroom in stroombaan C.

Die ekwivalente weerstand:

R1 ₌ 4 Ω, R2 ₌ 4 Ω, R3 ₌ 6 Ω, V = 12 Volt

R2 en R3 _is parallel gekoppel. Die ekwivalente weerstand _:

1/R ₂₃ = 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/4 + 1/4 + 1/6 = 3/12 + 3/12 + 2/12 = 8/12

R ₂₃ = 12/8 = 1.5 Ω

Elektriese stroom (I):

I = V / R = 12 / 1.5 = 8 Ampère

Elektriese stroom in stroombaan D.

Die ekwivalente weerstand:

R1 ₌ 3 Ω, R2 ₌ 3 Ω, R3 ₌ 3 Ω, R4 ₌ 3 Ω, R5 ₌ 6 Ω, V = 24 Volt

R2 _, R3 en R4 _is parallel gekoppel. Die ekwivalente weerstand _:

1/R ₂₃₄ = 1/R ₂ + 1/R ₃ + 1/R ₄ = 1/3 + 1/3 + 1/3 = 3/3

R ₂₃₄ = 3/3 = 1 Ω

R1 , R234 _en R5 _{is in serie gekoppel .} Die ekwivalente weerstand:

R = R1 ₊ R234 ₊ R5 ₌ 3 + 1 + 6 = 9 Ω

Elektriese stroom (I):

I = V / R = 24 / 9 = 2.6 Ampère

5. Volgens die figuur soos hieronder getoon, bepaal:

A. Totale weerstand

B. Elektriese stroom in stroombaan

C. Stroom I ₁

D. Stroom I ₂

Bekend:

Weerstand 1 (R1 ₎ = 4 Ω

Weerstand 2 (R2 ₎ = 4 Ω

Weerstand 3 (R3 ₎ = 2 Ω

Weerstand 4 (R4 ₎ = 3 Ω

Elektriese spanning (V) = 12 Volt

oplossing:

A. Totale weerstand (R)

Weerstand R2 _en weerstand R3 _is in serie gekoppel. Die ekwivalente weerstand:

R ₂₃ = R ₂ + R ₃ = 4 Ω + 2 Ω = 6 Ω

Weerstand R23 _en weerstand R4 _is parallel gekoppel. Die ekwivalente weerstand:

1/R ₂₃₄ = 1/R ₂₃ + 1/R ₄ = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6

R234 = _6/3 = 2 Ω

Weerstand R1 _en weerstand R234 _is in serie gekoppel. Die ekwivalente weerstand:

R = R ₁ + R ₂₃₄ = 4 Ω + 2 Ω = 6 Ω

Die totale weerstand is 6 Ohm.

B. Elektriese stroom in stroombaan (I)

V = IR

V = elektriese spanning, I = elektriese stroom, R = elektriese weerstand

Elektriese stroom:

I = V / R = 12 Volt / 6 Ohm = 2 Ampère

C. Elektriese stroom I ₁

Elektriese stroom in weerstand R1 ₌ elektriese stroom in stroombaan = 2 Ampère.

D. Stroom I ₂

Weerstand R₂₃ en weerstand R₄ word parallel gekoppel. Die ekwivalente weerstand R₂₃₄ = 2 Ohm.

Elektriese stroom in weerstand R ₂₃₄ = elektriese stroom in weerstand R ₁ = 2 Ampère.

Spanning in weerstand R ₂₃₄ is:

V = IR ₂₃₄ = (2 A)(2 Ohm) = 4 Volt

Spanning in weerstand R ₂₃₄ = spanning in weerstand R ₄ = spanning in weerstand R ₂₃ = 4 Volt.

Die ekwivalente weerstand R23 _is 6 Ohm.

Die elektriese stroom in weerstand R ₂₃ is:

I = V / R = 4 Volt / 6 Ohm = 2/3 Ampère

Elektriese stroom in weerstand R ₂₃ = Elektriese stroom in weerstand R ₂ = elektriese stroom in weerstand R ₃ = 2/3 Ampère.

6. R1 ₌ R2 ₌ 10 Ω en R3 ₌ R4 ₌ 8 Ω. Wat is die elektriese stroom in die stroombaan soos in die figuur hieronder getoon?

Bekend:

Weerstand R1 ₌ Weerstand R2 ₌ 10 Ω

Weerstand R3 ₌ Weerstand R4 ₌ 8 Ω

Elektriese spanning (V) = 12 Volt

Gesoek: elektriese stroom (I)

oplossing:

Die ekwivalente weerstand

Weerstand R3 _en weerstand R4 _is parallel gekoppel, die ekwivalente weerstand:

1/R ₃₄ = 1/R ₃ + 1/R ₄ = 1/8 + 1/8 = 2/8

R34 = _8/2 = 4 Ω

Weerstande R1 _, R2 _en R34 _is in serie gekoppel, die ekwivalente weerstand:

R = R ₁ + R ₂ + R ₃₄ = 10 Ω + 10 Ω + 4 Ω = 24 Ω

Elektriese stroom:

I = V / R = 12 Volt / 24 Ohm = 0,5 Volt/Ohm = 0.5 Ampère

7. As die interne weerstand van die battery geïgnoreer word, wat is die elektriese stroom in die stroombaan wat in die figuur hieronder getoon word?

Bekend:

Weerstand R1 ₌ 3 Ohm

Weerstand R2 ₌ 3 Ohm

Weerstand R3 ₌ 6 Ohm

Elektriese spanning (V) = 6 Volt

Gesoek: Elektriese stroom (I)

oplossing:

Ekwivalente weerstand

Weerstande R1 _en R2 _is in serie gekoppel. Die ekwivalente weerstand:

R12 = R1 ₊ R2 ₌ 3 Ohm + 3 Ohm = 6 _Ohm

Weerstand R12 _en weerstand 3 is parallel gekoppel. Die ekwivalente weerstand:

1/R = 1/R ₁₂ + 1/R ₃ = 1/6 + 1/6 = 2/6

R = 6/2 = 3 Ohm

Elektriese stroom:

I = V / R = 6 / 3 = 2 Ampère

8. Wat is die totale elektriese stroom in die stroombaan soos in die figuur hieronder getoon?

Bekend:

Weerstand R1 ₌ 6 Ohm

Weerstand R2 ₌ 4 Ohm

Elektriese stroom (V) = 6 Volt

Interne weerstand (r) = 0.6 Ohm

Gesoek: Elektriese stroom

oplossing:

Weerstand R1 _en weerstand R2 _is parallel gekoppel. Die ekwivalente weerstand:

1/R _P = 1/R ₁ + 1/R ₂ = 1/6 + 1/4 = 4/24 + 6/24 = 10/24

R _P = 24/10 = 2.4 Ohm

Weerstand R _P en interne weerstand (r) is in serie gekoppel. Die ekwivalente weerstand:

R = R _P + r = 2.4 Ohm + 0.6 Ohm = 3.0 Ohm

Elektriese stroom in stroombaan:

I = V / R = 6 Volt / 3 Ohm = 2 Ampère

1. Wat is 'n elektriese stroombaan?
   • Beantwoord'n Elektriese stroombaan is 'n geslote pad of lus waarin elektriese stroom aanhoudend kan vloei. Dit bestaan ​​tipies uit spanningsbronne (soos batterye), laste (soos weerstande, LED's, motors) en geleiers om hulle te verbind.
2. Wat onderskei 'n seriestroombaan van 'n parallelstroombaan?
   • BeantwoordIn 'n seriestroombaan word komponente punt-aan-punt gekoppel, dus is daar 'n enkele pad vir stroom. In 'n parallelstroombaan word komponente oor gemeenskaplike punte of verbindings gekoppel, wat verskeie paaie vir stroom bied.
3. Hoe verbind Ohm se wet spanning, stroom en weerstand in 'n stroombaan?
   • BeantwoordOhm se wet bepaal dat die stroom ($I$) wat deur 'n geleier tussen twee punte vloei, is direk eweredig aan die spanning ($V$) oor die twee punte en omgekeerd eweredig aan die weerstand ($R$Dit word voorgestel as I=V/R​.
4. Wat is die rol van 'n skakelaar in 'n elektriese stroombaan?
   • Beantwoord'n Skakelaar beheer die vloei van stroom in 'n stroombaan. Wanneer dit gesluit is, laat dit stroom toe om te vloei; wanneer dit oop is, onderbreek of stop dit die stroomvloei.
5. Waarom word 'n kortsluiting as gevaarlik beskou?
   • BeantwoordIn 'n kortsluiting is die weerstand baie laag, wat veroorsaak dat 'n baie hoë stroom vloei. Dit kan lei tot oorverhitting, brande of skade aan komponente en moet beskerm word met sekerings of stroombrekers.
6. Wat is die funksie van 'n sekering of 'n stroombreker in 'n stroombaan?
   • BeantwoordBeide sekerings en stroombrekers is beskermingstoestelle wat ontwerp is om 'n stroombaan te onderbreek as die stroom 'n voorafbepaalde veilige vlak oorskry. Terwyl sekerings "blaas" of "smelt", wat die stroombaan onderbreek, "uitskakel", kan stroombrekers herstel word nadat hulle die stroombaan onderbreek het.
7. Hoe beskryf Kirchhoff se Stroomwet (KCL) strome by 'n aansluiting in 'n stroombaan?
   • BeantwoordKirchhoff se Stroomwet bepaal dat die som van strome wat 'n aansluiting binnedring, gelyk is aan die som van strome wat daardie aansluiting verlaat. Dit is in wese 'n stelling van die behoud van elektriese lading.
8. Wat is die verskil tussen WS (wisselstroom) en GS (gelykstroom)?
   • BeantwoordGS verwys na die eenrigtingvloei van elektriese lading, tipies vanaf 'n battery of 'n GS-kragbron. WS, aan die ander kant, is 'n elektriese lading wat periodiek van rigting verander, soos wat in baie lande vanaf die kragnetwerk voorsien word.
9. Waarna verwys die term "grond" in elektriese stroombane?
   • Beantwoord“Aarde” verwys na ’n verwysingspunt in ’n elektriese stroombaan vanwaar ander spannings gemeet word, of ’n gemeenskaplike terugkeerpad vir elektriese stroom, of ’n direkte fisiese verbinding met die Aarde.
10. Waarom word kapasitors in elektriese stroombane gebruik?

• BeantwoordKondensators stoor en stel elektriese energie vry. Hulle word in stroombane vir verskeie doeleindes gebruik, soos filterering, gladstryking van spanningsfluktuasies, koppeling en ontkoppeling van WS-seine, en tydsberekeningselemente in ossillators.