Пример за електрическа верига с постоянен ток

9 примера за въпроси за електрически вериги с постоянен ток

1. Вижте изображението на разположението на резисторите по-долу! Големината на тока през R1 _е …

A. 2,0 ампера
Б. 2,5 ампер
C. 4,0 ампера
D. 4,5 ампера
E. 5,0 ампера

Дискусия
Известно е :
Резистор 1 (R₁) = 4 Ω
Резистор 2 (R₂) = 4 Ω
Резистор 3 (R₃) = 8 Ω
Електрическо напрежение (V) = 40 волта
Попитан Ток през R₁
Джаваб :

Електрическият ток протича от висок потенциал към нисък потенциал. Посоката на електрическия ток във веригата по-горе е същата като посоката на стрелките на часовника.

Токът, изтичащ от батерията
Първо изчислете резервния резистор (R). След това изчислете тока, използвайки формулата Законът на Ом :
V = IR или I = V / R
Описание на формулата: V = напрежение, I = ток, R = резервен резистор
Резервен резистор:
Хитунг резистор заместител на горната верига.
Резистор R₁ и резистор R₂ подредени паралелно. Резервният резистор е:
1 / R₁₂ = 1/R₁ +1/R₂ = 1/4 + 1/4 = 2/4
R₁₂ = 4/2 = 2 Ω
Резистор R₁₂ и резистор R₃ подредени последователно. Резервният резистор е:
R= R₁₂ + R₃ = 2 + 8 = 10 Ω
Токът, изтичащ от батерията :
I = V / R = 40 / 10 = 4 ампера
Токът, изтичащ от батерията, е 4 ампера.

Електрическо напрежение V_ab и V_bc
Първият закон на Кирхоф гласи, че количеството електрически ток, влизащо в клон, е същото като количеството електрически ток, излизащо от този клон. Въз основа на първия закон на Кирхоф се заключава, че ако електрическият ток, излизащ от батерията, е 4 ампера, тогава електрическият ток, преминаващ през ab, е равен на 4 ампера, по същия начин електрическият ток, преминаващ през bc, е 4 ампера.
Електрическо напрежение V_ab :
V_ab = I_ab R_ab = (4)(2) = 8 волта
Електрическо напрежение V_bc :
V_bc = I_bc R_bc = (4)(8) = 32 волта
Горната верига е подредена последователно, така че общото електрическо напрежение е V = V_ab + V_bc = 8 волта + 32 волта = 40 волта.
Електрическият ток, протичащ през R₁ = 4 Ω
I₁ = V_ab / Р₁ = 8 волта / 4 ома = 2 ампера
I₂ = V_ab / Р₂ = 8 волта / 4 ома = 2 ампера
Електрическият ток, изтичащ от батерията, е 4 ампера. Когато достигне точка a, електрическият ток се разделя на два, като през резистор R протичат 2 ампера.₁ и през резистора R протича електрически ток от 2 ампера₂2 ампера + 2 ампера = 4 ампера. Това е в съответствие с първия закон на Кирхоф.
Верният отговор е А.

2. Разгледайте следната електрическа верига. Големината на тока, протичащ през резистор 4 Ω, е…
А. 1,0 А
Б. 1,2 А
В.1,6А
Г. 2,4 А
Д. 3,2 А
Дискусия
Известно е :
Резистор 1 (R₁) = 6 Ω
Резистор 2 (R₂) = 4 Ω
Резистор 3 (R₃) = 1,6 Ω
Електрическо напрежение (V) = 16 волта
Попитан Токът, протичащ през резистор 4 Ω
Джаваб :
Електрическият ток протича от висок потенциал към нисък потенциал. Посоката на електрическия ток във веригата по-горе е същата като посоката на стрелките на часовника.
Токът, изтичащ от батерията
Резервен резистор:
Резистор R₁ и резистор R₂ подредени паралелно. Резервният резистор е:
1 / R₁₂ = 1/R₁ +1/R₂ = 1/6 + 1/4 = 2/12 + 3/12 = 5/12
R₁₂ = 12/5 = 2,4 Ω
Резистор R₁₂ и резистор R₃ подредени последователно. Резервният резистор е:
R= R₁₂ + R₃ = 2,4 + 1,6 = 4 Ω
Токът, изтичащ от батерията :
I = V / R = 16 / 4 = 4 ампера
Токът, изтичащ от батерията, е 4 ампера.

Електрическо напрежение V_ab и V_bc
Въз основа на първия закон на Кирхоф се заключава, че ако електрическият ток, излизащ от батерията, е 4 ампера, тогава електрическият ток, преминаващ през ab, е равен на 4 ампера, по същия начин електрическият ток, преминаващ през bc, е 4 ампера.
Електрическо напрежение V_ab :
V_ab = I_ab R_ab = (4)(2,4) = 9,6 волта
Електрическо напрежение V_bc :
V_bc = I_bc R_bc = (4)(1,6) = 6,4 волта
Горната верига е подредена последователно, така че общото електрическо напрежение е V = V_ab + V_bc = 9,6 волта + 6,4 волта = 16 волта.
Електрическият ток, протичащ през R₂ = 4 Ω
I₁ = V_ab / Р₁ = 9,6 волта / 6 ома = 1,6 ампера
I₂ = V_ab / Р₂ = 9,6 волта / 4 ома = 2,4 ампера
Електрическият ток, изтичащ от батерията, е 4 ампера. Когато достигне точка a, електрическият ток се разделя на два, като през резистор R протичат 1,6 ампера.₁ и през резистора R протича електрически ток от 2,4 ампера₂1,6 ампера + 2,4 ампера = 4 ампера. Това е в съответствие с първия закон на Кирхоф.
Верният отговор е Д.

3. Обърнете внимание на следната електрическа верига!

Ако резисторът от 5 ома във веригата се замени с резистор от 7 ома, тогава съотношението на общия ток, протичащ във веригата преди и след подмяната, е...

Дискусия

Резистор от 6 ома и резистор от 6 ома са свързани паралелно. Еквивалентните резистори са:

1/R _AB = 1/6 + 1/6 = 2/6

R _AB = 6/2 = 3 Ома

Приложете втория закон на Кирхоф към веригата, ако съпротивлението = 5 ома:

Изберете посоката на тока по часовниковата стрелка.

12 – 5I – 4 – 3I = 0

12 – 4 – 5I – 3I = 0

8 – 8I = 0

8 = 8I

I = 8/8

I = 1 ампера

I е маркиран като положителен, което означава, че посоката на електрическия ток е според избора, а именно по часовниковата стрелка.

Приложете втория закон на Кирхоф към веригата, ако съпротивлението = 7 ома:

Изберете посоката на тока по часовниковата стрелка.

12 – 7I – 4 – 3I = 0

12 – 4 – 7I – 3I = 0

8 – 10I = 0

8 = 10I

I = 8/10

I = 0,8 ампера

I е маркиран като положителен, което означава, че посоката на електрическия ток е според избора, а именно по часовниковата стрелка.

Сравнение на електрическия ток преди и след:

1: 0,8

10: 8

5: 4

4. Обърнете внимание на следната електрическа верига!

Големината на мощността върху резистор от 6 Ω е…

A. 1,5 вата

Б. 3,0 вата

C. 6,0 вата

Г. 9,0 вата

E. 18,0 вата

Дискусия

Формула за електрическа мощност:

P = I ² R

Преди да изчислите електрическата мощност, първо изчислете електрическия ток, преминаващ през резистор 6 Ω, използвайки закона на Кирхоф.

Текущата посока е избрана, както е показано на изображението отстрани.

Приложете първия закон на Кирхоф:

I1 + I2 ₌ I3 _{……… .} Уравнение 1

Приложете закона II на Кирхоф към _I² :

6 – 12 I ₁ – 6 I ₃ = 0

-12 I ₁ = 6 I ₃ – 6

I1 ₌ (6I3 _– 6) / -12 ………. Уравнение 2

Приложете закона II на Кирхоф към _I² :

6 – 12 I ₂ – 6 I ₃ = 0

– 12 I ₂ = 6 I ₃ – 6

I² ₌ (6 _I³ – 6) / – 12 ………. Уравнение 3

Заместете уравнение 2 и уравнение 3 в уравнение 1 :

I3 има положителен знак, което означава, че посоката на I3 _е в съответствие с избраната посока, както е показано на картинката по-горе_.

Използвайте уравнение 2 , за да изчислите _I1 :

I1 = (6 _{I3 –} 6) / -12

I² ₌ (6.0,5 – 6) / -12

I² ₌ (3 – 6) / -12

I² = -3 / _-12

I² = 1/4 _А

I1 има положителен знак, което означава, че посоката на I1 _е в съответствие с избраната посока, както е показано на картинката по-горе_.

Използвайте уравнение 3 , за да изчислите _I2 :

I² = (6 _{I³ –} 6) / – 12

I² ₌ (6.0,5 – 6) / -12

I² ₌ (3 – 6) / -12

I² = -3 / _-12

I² = 1/4 _А

I2 има положителен знак, което означава, че посоката на I1 _е в съответствие с избраната посока, както е показано на картинката по-горе_.

Приложете първия закон на Кирхоф, за да докажете правилността на получените резултати:

I1 + _I2 = _I3​

1/4 + 1/4 = 1/2

Електрическият ток, преминаващ през съпротивление 6 Ω, е I³ ₌ 1/2 Ампер.

Електрическата мощност при съпротивление 6 Ω е P = I²R ⁼ (1/2) ^² (6) = 1/4(6) = 1,5 вата

Верният отговор е А.

5. На електрическата схема отстрани, големината на разликата в електрическия потенциал на резистора R3 _е …

А. 0,5 В

Б. 0,6 В

C. 0,9 V

D. 1,0 V

E. 1,3 V

Дискусия

Известно е, че:

Съпротивление 1 (R³ ₎ = 2 Ω

Съпротивление 2 (R³ ₎ = 4 Ω

Съпротивление 3 (R³ ₎ = 3 Ω

ЕДС на източника 1 (E1 ₎ = 6 волта

ЕДС на източника 2 (E2 ₎ = 9 волта

Въпрос: Разликата в електрическата потенциална променлива на резистора _R³

Отговор:

Изчислете електрическия ток (I), протичащ през резистора _R³

Първо изчислете електрическия ток, протичащ във веригата:

При решаването на този проблем посоката на тока е избрана по часовниковата стрелка.

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

Токът, протичащ през веригата, е 1/3 ампер. Отрицателният ток показва, че посоката на тока е обратно на часовниковата стрелка, не както се очаква.

Веригата е подредена последователно, така че електрическият ток, протичащ във веригата, = електрическият ток, протичащ в съпротивлението R³ ₌ 1/3 Ампер.

Изчислете потенциалната разлика (V) на _{резистора} R³

V = IR ₃ = (1/3)(3) = 1 волт

Верният отговор е Д.

6. Вижте изображението на мрежата по-долу!

Така че електрическият потенциал между точки C и D е равен на 4 волта, стойността на R е...

A. 1 ом

Б. 2 ома

C. 4 ома

D. 8 ома

E. 10 ома

Дискусия

Известно е, че:

Съпротивление 1 (R³ ₎ = 2 Ω

Съпротивление 2 (R³ ₎ = 2 Ω

Съпротивление 3 ( _R³ ) = R

ЕДС на източника 1 (E1 ₎ = 8 волта

ЕДС на източника 2 (E2 ₎ = 4 волта

Разликата в електрическия потенциал между точки C и D (V _CD ) = 4 волта

Въпрос: Стойността на съпротивлението R

Отговор:

Изчислете стойността на съпротивлението R

V _CD = IR

4 = ИЧ

R = 4 / I

Продължение…..

Изчислете електрическия ток (I), протичащ през резистора R

При решаването на този проблем посоката на тока е избрана по часовниковата стрелка.

– E ₁ – 2I + E ₂ – 2I – IR = 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 ампера

Електрическият ток, протичащ във веригата, е 2 ампера. Отрицателният ток показва, че посоката на електрическия ток е обратно на часовниковата стрелка, а не както се очаква.

Веригата е свързана последователно, така че електрическият ток, протичащ във веригата, е равен на електрическия ток, протичащ в съпротивлението R = 2 ампера.

Стойност на съпротивлението R

Продължете…..

R = 4 / I = 4 / 2 = 2 Ома

Верният отговор е Б.

7. Вижте следната електрическа схема! Големината на затягащото напрежение върху резистора R е…

A. 20 волта

Б. 8 волта

C. 5 волта

D. 4 волта

E. 2 волта

Дискусия

ЕМП (E) = потенциална разлика на източника на електрическо напрежение преди протичането на електрически ток

Напрежение на клемите (V) = потенциална разлика на източника на електрическо напрежение след протичане на електрически ток

Известно е, че:

Съпротивление 1 (R1 ₎ = 2 Ω

Съпротивление 2 (R² ₎ = 4 Ω

Съпротивление 3 (R³ ₎ = 4 Ω

ЕДС на източника 1 (E1 ₎ = 20 волта

ЕДС на източника 2 (E2 ₎ = 15 волта

Въпрос: Големината на затягащото напрежение върху резистора R (V)

Отговор:

Изчислете електрическия ток, протичащ във веригата (I)

Тази задача е свързана със закона на Кирххоф. Стъпки и как да се реши тази задача:

Първо , изберете предпочитаната от вас посока на течението. Можете да изберете обратно на часовниковата стрелка или по часовниковата стрелка.

Второ , когато токът преминава през съпротивлението или резистора (R), има намаляване на потенциала, така че V = IR е отрицателно.

Трето , ако токът се движи от нисък към висок потенциал (- към +), тогава източникът на ЕДС (E) се отбелязва като положителен, защото има запълване с енергия в източника на ЕДС. Ако токът се движи от висок към нисък потенциал (+ към -), тогава източникът на ЕДС (E) се отбелязва като отрицателен, защото има разряд на енергия в източника на ЕДС.

При решаването на този проблем посоката на тока е избрана по часовниковата стрелка.

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 I

I = 5/10

I = 0,5 ампера

Електрическият ток, протичащ във веригата, е 0,5 ампера. Положителният ток показва, че посоката на тока е както се очаква, по часовниковата стрелка.

Изчислете еквивалентното съпротивление (R)

Резистор 1 ( _R1 ) , резистор 2 ( _R2 ) и резистор 3 (R3 ₎ са свързани последователно. Резервни резистори:

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

Напрежение на клемите на резистора R (V)

V = IR = (0,5)(10) = 5 волта

Бързият начин:

Затягащото напрежение може да се определи директно по следния начин:

V = E ₁ – E ₂ = 20 – 15 = 5 волта

Верният отговор е C.

8. Вижте следната електрическа схема! Разсейването на мощност при резистор 3Ω е…

A. 4 вата

Б. 8 вата

C. 12 вата

Г. 16 вата

E. 20 вата

Дискусия

Разсейваща мощност = използвана мощност

Известно е, че:

Съпротивление 1 (R³ ₎ = 2 Ω

Съпротивление 2 (R³ ₎ = 3 Ω

Съпротивление 3 (R³ ₎ = 4 Ω

ЕДС на източника 1 (E1 ₎ = 8 волта

ЕДС на източника 2 (E2 ₎ = 10 волта

Въпрос: Разсейване на мощност върху резистор 3Ω

Отговор:

Разсейваща мощност

Разсейващата мощност се изчислява по формулата:

P = VI

Описание: P = мощност, V = потенциална разлика в двата края на резистора 3 Ω , I = електрически ток, протичащ през резистора 3 Ω.

Изчислете електрическия ток (I), протичащ през резистор 3 Ω

Първо изчислете електрическия ток, протичащ във веригата:

При решаването на този проблем посоката на тока е избрана по часовниковата стрелка.

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 I

I = 1 000 000 / 9

I = 2 ампера

Електрическият ток, протичащ във веригата, е 2 ампера. Положителният ток показва, че посоката на тока е както се очаква, по часовниковата стрелка.

Веригата е свързана последователно, така че електрическият ток, протичащ във веригата, е равен на електрическия ток, протичащ през съпротивление 3 Ω, равен на 2 ампера.

Изчислете потенциалната разлика (V) на резистора 3 Ω

V = IR ₂ = (2 A)(3 Ω) = 6 волта

Изчислете разсейването на мощност на резистор 3Ω

P = VI = (6 волта) (2 ампера) = 12 волта ампер = 12 вата

Верният отговор е C.

9. Вижте следната електрическа схема! Потенциалната разлика между точки А и Б е…

A. 1,5 волта

Б. 3,0 волта

C. 6,0 волта

D. 7,5 волта

E. 9,0 волта

Дискусия

Известно е, че:

Съпротивление 1 (R³ ₎ = 2 Ω

Съпротивление 2 (R³ ₎ = 3 Ω

Съпротивление 3 (R³ ₎ = 4 Ω

ЕДС на източника 1 (E1 ₎ = 8 волта

ЕДС на източника 2 (E2 ₎ = 10 волта

Въпрос: Потенциална разлика (V) между точки A и B

Отговор:

Изчислете електрическия ток (I), протичащ през резистор 3 Ω

Първо изчислете електрическия ток, протичащ във веригата:

При решаването на този проблем посоката на тока е избрана по часовниковата стрелка.

– 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 I

I = -18 / 9

I = – 2 ампера

Електрическият ток, протичащ във веригата, е 2 ампера. Отрицателният ток показва, че посоката на електрическия ток е обратно на часовниковата стрелка, а не както се очаква.

Веригата е свързана последователно, така че електрическият ток, протичащ във веригата, е равен на електрическия ток, протичащ през съпротивление 3 Ω, равен на 2 ампера.

Изчислете потенциалната разлика (V) на резистора 3 Ω

V = IR ₂ = (2 A)(3 Ω) = 6 волта

Верният отговор е C.

Източник на въпроса:

Въпроси по физика за националния изпит за гимназия/професионална гимназия