Правілы Кірхгофа — задачы і рашэнні

Правілы Кірхгофа — задачы і рашэнні

1. Якое напружанне на клемах акумулятара ў ланцугу ніжэй?

Рашэнне

ЭРС = электрарухальная сіла = рознасць патэнцыялаў паміж вывадамі, калі няма ток паток у знешні контур.Правілы Кірхгофа – задачы і рашэнні 1

Напружанне на клемах (В) = рознасць патэнцыялаў паміж клемамі, калі з акумулятара працякае ток.

Калі з акумулятара не паступае ток, напружанне на клемах роўнае ЭРС.

Вядома:

Рэзістар 1 (R1 ) = 2 Ом

Рэзістар 2 (R² ) = 4 Ом

Рэзістар 3 (R³ ) = 4 Ом

ЭРС 1 (Е1 ) = 20 вольт

ЭРС 2 (Е 2 ) = 15 вольт

Патрэбнае: напружанне на клеммах (В)

Рашэнне 1:

Напружанне на клемме:

V = E 1 – E 2 = 20 – 15 = 5 Вольт

Рашэнне 2:

Разлічыце сілу току ў ланцугу (I)

Спачатку выберыце кірунак кожнага току. Кірунак можна выбраць адвольна: калі ток насамрэч мае процілеглы кірунак, у рашэнні ён будзе мець знак мінус.

Затым, пачынаючы з любой кропкі ланцуга, мы ўяўляем сабе падарожжа па контуры, дадаючы ЭРС і члены IR па меры іх набліжэння.

Па-другое , калі мы рухаемся праз крыніцу ў кірунку ад – да +, ЭРС лічыцца дадатнай; калі мы рухаемся ад + да -, ЭРС лічыцца адмоўнай.

Па-трэцяе , калі мы праходзім праз рэзістар у тым жа кірунку, што і меркаваны ток, складнік IR адмоўны, таму што ток рухаецца ў кірунку памяншэння патэнцыялу. Калі мы праходзім праз рэзістар у кірунку, процілеглым меркаванаму току, складнік IR дадатны, таму што гэта азначае павелічэнне патэнцыялу.

Кірунак току выбіраецца такім жа, як і па гадзіннікавай стрэлцы:

E 1 – IR 1 – IR 2 – IR 3 – E 2 = 0

20 – I(2) – I(4) – I(4) – 15 = 0

20 – 15 – I (2) – I (4) – I (4) = 0

5 – 10 I = 0

5 = 10 л

I = 5/10

I = 0.5 Амперы

Электрычны ток, які працякае па ланцугу, складае 0.5 А. Знак электрычнага току дадатны азначае, што кірунак электрычнага току супадае з кірункам гадзіннікавай стрэлкі.

Разлічыце эквівалентны рэзістар (R):

Рэзістар 1 ( R1 ) , рэзістар 2 ( R2 ) і рэзістар 3 (R3 ) злучаныя паслядоўна . Эквівалентны рэзістар:

R = R 1 + R 2 + R 3 = 2 Ω + 4 Ω + 4 Ω = 10 Ω

Напружанне на клемах рэзістара R (В)

V = IR = (0.5)(10) = 5 вольт

[ірп]

2. У ланцугу, паказаным на малюнку ніжэй, вызначце магутнасць, якая рассейваецца на рэзістары 3 Ом.

Рашэнне:

Вядома:

Рэзістар 1 (R1) = 2 Ω Правілы Кірхгофа – задачы і рашэнні 2

Рэзістар 2 (R² ) = 3 Ом

Рэзістар 3 (R² ) = 3 Ом

ЭРС 1 (Е1 ) = 8 вольт

ЭРС² ( Е² ) = 10 вольт

Патрэбна: магутнасць, якая рассейваецца на рэзістары 3 Ом

Рашэнне:

Магутнасць , якая рассейваецца на рэзістары 3 Ом :

P = VI

P = магутнасць , V = напружанне на рэзістары 3 Ом , I = ток, які праходзіць праз рэзістар 3 Ом

Разлічыце электрычны ток (I), які праходзіць праз рэзістар 3 Ом

Кірунак току выбіраецца такім жа, як і па гадзіннікавай стрэлцы:

E 1 – IR 1 – IR 2 – IR 3 + E 2 = 0

8 – I(2) – I(3) – I(4) + 10 = 0

18 – 9 I = 0

18 = 9 л

I = 1 000 000 / 9

I = 2 Амперы

Электрычны ток, які працякае па ланцугу, складае 2 Амперы. Знак электрычнага току дадатны азначае, што кірунак электрычнага току супадае з кірункам гадзіннікавай стрэлкі.

Ланцугі злучаюцца паслядоўна такім чынам, што электрычны ток, які працякае па ланцугу, = электрычны ток, які праходзіць праз рэзістар 3 Ом = 2 Ампер.

Разлічыце напружанне (В) на рэзістары 3 Ом

V = ІЧ 2 = (2 A) (3 Ω) = 6 Вольт

Магутнасць, якая рассейваецца на рэзістары 3 Ом:

P = VI = (6 вольт) (2 ампер) = 12 вольт ампер = 12 ват

[ірп]

3. Зыходзячы з схемы, паказанай на малюнку ніжэй, вызначце рознасць патэнцыялаў паміж пунктамі А і В.

Вядома:

Рэзістар 1 (R1) = 2 Ω Правілы Кірхгофа – задачы і рашэнні 3

Рэзістар 2 (R² ) = 2 Ом

Рэзістар 3 (R² ) = 3 Ом

ЭРС 1 (Е1 ) = 8 вольт

ЭРС 2 (Е 2 ) = 10 вольт

Шукаецца: рознасць патэнцыялаў (V) паміж пунктамі А і В

Рашэнне:

Вылічыце электрычны ток (I), які працякае праз рэзістар з супраціўленнем 3 Ом

Кірунак току выбіраецца такім жа, як і па гадзіннікавай стрэлцы:

– E 1 – IR 1 – IR 2 – E 2 – IR 3 = 0

– 8 – I (2) – I (3) – 10 – I (4) = 0

– 18 – 9 I = 0

– 18 = 9 Я

I = -18 / 9

I = – 2 Амперы

Электрычны ток, які працякае па ланцугу, складае 2 Амперы. Знак адмоўнага знака току азначае кірунак току супраць гадзіннікавай стрэлкі.

Ланцугі злучаюцца паслядоўна такім чынам, што электрычны ток, які працякае па ланцугу, = электрычны ток, які праходзіць праз рэзістар 3 Ом = 2 Ампер.

Разлічыце рознасць патэнцыялаў (V) на рэзістары 3 Ом :

V = ІЧ 2 = (2 A) (3 Ω) = 6 Вольт

[ірп]

4. Зыходзячы са схемы , паказанай на малюнку ніжэй, вызначце рознасць патэнцыялаў на рэзістары R3?

Вядома:

Рэзістар 1 (R1) = 2 Ω Правілы Кірхгофа – задачы і рашэнні 4

Рэзістар 2 (R² ) = 2 Ом

Рэзістар 3 (R² ) = 3 Ом

ЭРС 1 (Е1 ) = 6 вольт

ЭРС 2 (Е 2 ) = 9 вольт

Шукаецца: рознасць патэнцыялаў на рэзістары R3

Рашэнне:

Разлічыце электрычны ток (I), які праходзіць праз рэзістар R3

Кірунак току выбіраецца такім жа, як і па гадзіннікавай стрэлцы:

E 1 – IR 1 – E 2 – IR 2 – IR 3 = 0

6 – 2I – 9 – 4I – 3I = 0

6 – 9 – 2I – 4I – 3I = 0

-3 – 9I = 0

-3 = 9I

I = -3/9

I = -1/3

Электрычны ток, які працякае па ланцугу, складае 1/3 ампера. Знак адмоўнага знака току азначае кірунак электрычнага току супраць гадзіннікавай стрэлкі.

Ланцугі злучаюцца паслядоўна такім чынам, што электрычны ток, які працякае ў ланцугу, = электрычны ток, які праходзіць праз рэзістар R3 = 1/3 Ампера.

Разлічыце рознасць патэнцыялаў ( V) на рэзістары R3

V = IR 3 = (1/3)(3) = 1 вольт

[ірп]

5. Электрычны патэнцыял паміж кропкамі C і D = 4 вольты, знайдзіце R!

Вядома:

Рэзістар 1 (R1) = 2 Ω Правілы Кірхгофа – задачы і рашэнні 5

Рэзістар 2 (R² ) = 2 Ом

Рэзістар 3 (R³ ) = R

ЭРС 1 (Е 1 ) = 8 вольт

ЭРС 2 (Е 2 ) = 4 вольт

Розніца патэнцыялаў паміж C і D (V CD ) = 4 вольта

Шукаецца: R

Рашэнне:

V CD = IR

4 = ІЧ

R = 4 / I

… …………

Разлічыце электрычны ток (I), які праходзіць праз рэзістар R

Кірунак току выбіраецца такім жа, як і па гадзіннікавай стрэлцы:

– E 1 – 2I + E 2 – 2I – ВК = 0

– 8 – 2I + 4 – 2I – I (4/I) = 0

– 8 – 2I + 4 – 2I – 4 = 0

– 8 + 4 – 4 – 2I – 2I = 0

– 8 – 4I = 0

– 8 = 4I

I = -8 / 4

I = -2 Амперы

Электрычны ток, які працякае па ланцугу, складае 2 Амперы. Знак адмоўнага знака току азначае кірунак току супраць гадзіннікавай стрэлкі.

Ланцугі злучаюцца паслядоўна такім чынам, што электрычны ток, які працякае па ланцугу, = электрычны ток, які праходзіць праз рэзістар R = 2 Ампер.

П:

R = 4 / I = 4 / 2 = 2 Ом