Формули за електрически вериги и електрическо съпротивление

Примерни въпроси и формули за електрически вериги и електрическо съпротивление

Електрически вериги

1. Разгледайте следната електрическа схема. Големината на електрическия ток, протичащ през резистор от 8 ома, е….
A. 1,8 ампера
Б. 1,2 ампер
C. 0,8 ампера
D. 0,6 ампера

Дискусия
Известно е, че:
Резистор 1 (R₁) = 12 Ω
Резистор 2 (R₂) = 8 Ω
Резистор 3 (R₃) = 10 Ω
Електрическо напрежение (V) = 12 волта
Въпрос: Силата на тока през R₁
Отговор:

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, протичащ от батерията:
Първо изчислете резервния резистор (R). След това изчислете тока, използвайки формулата на закона на Ом: V = IR или I = V / R, където V = напрежение, I = ток, R = резервен резистор.

Резервен резистор:
Резистор R₁ и резистор R₂ подредени последователно. Резервният резистор е:
R₁₂ = R₁ + R₂ = 12 + 8 = 20 Ω
Резистор R₁₂ и резистор R₃ подредени паралелно. Резервният резистор е:
1/R = 1/R₁₂ +1/R₃ = 1/20 + 1/10 = 1/20 + 2/20 = 3/20
R = 20/3 Ω

Токът, протичащ от батерията:
I = V / R = 12 : 20/3 = 12 x 3/20 = 36/20 = 1,8 ампера
Токът, изтичащ от батерията, е 1,8 ампера.

Електрическият ток, протичащ през резистор с съпротивление 8 Ω
Vab = 12 волта
R₁₂ = 20 Ω
R₃ = 10 Ω

Електрическият ток, протичащ през резистор с съпротивление 10 Ω
I₃ = V_ab / Р₃ = 12 волта / 10 Ω = 1,2 ампера
Електрическият ток, протичащ през резистор с съпротивление 20 Ω
I₁₂ = V_ab / Р₁₂ = 12 волта / 20 Ω = 0,6 ампера

Първият закон на Кирхоф гласи, че електрическият ток, влизащ в клон, е същият като електрическия ток, излизащ от този клон. Въз основа на... Първият закон на Кирхоф Прави се заключение, че електрическият ток, преминаващ през резистор 20 Ω = електрическият ток, преминаващ през резистор 12 Ω = електрическият ток, преминаващ през резистор 8 Ω = 0,6 ампера.
Верният отговор е Д.

2.
Обърнете внимание на следната затворена електрическа верига!
Ако съпротивлението в източника на напрежение се пренебрегне, тогава потенциалната разлика между краищата на резистора от 6 ома е….
A. 3 волта
Б. 2 волта
C. 2/3 волта
D. 1/3 волта
Дискусия
Известно е, че:
Резистор 1 = 4 Ω
Резистор 2 = 3 Ω
Резистор 3 = 6 Ω
Напрежение (V) = 6 волта
Въпрос: Потенциална разлика между краищата на резистор от 6 ома
Отговор:
Резистор 3 Ω и резистор 3 Ω са свързани паралелно. Резервният резистор е:
1/R23 = 1/3 Ω + 1/6 Ω = 2/6 Ω + 1/6 Ω = 3/6 Ω
R23 = 6/3 Ω = 2 Ω

Резистор 4 Ω и резистор 2 Ω са свързани последователно. Резервните резистори са:
R = 4 Ω + 2 Ω = 6 Ω

Силата на електрическия ток, излизащ от източника на напрежение:
I = V / R = 6 волта / 6 ома = 1 ампер
Резистор 4 Ω и резистор 2 Ω са свързани последователно, така че съгласно първия закон на Кирхоф, електрическият ток, преминаващ през резистора 4 Ω, е равен на електрическия ток, преминаващ през резистора 2 Ω = 1 ампер.

Потенциална разлика между точки a и b:
V = IR = (1 ампер)(2 ома) = 2 волта
Потенциална разлика между точки a и b = потенциална разлика между краищата на резистора 2 Ω = потенциална разлика между краищата на резистора 3 Ω = потенциална разлика между краищата на резистора 6 Ω = 2 волта.
Верният отговор е Б.

Електрическо съпротивление

3. Три електрически резистора, ако са свързани паралелно, стойността на съпротивлението е 12/11 ома, ако са свързани последователно стойността е 12 ома, тогава стойността на всяко съпротивление е...
A. 1 ом, 2 ома, 3 ома
B. 2 ома, 4 ома, 6 ома
C. 1 ом, 3 ома, 5 ома
D. 3 ома, 4 ома, 5 ома
Дискусия
Ако електрическото съпротивление е свързано последователно, еквивалентното съпротивление се изчислява по формулата:
R = R₁ + R₂ + R₃
12=R₁ + R₂ + R₃
Възможните варианти са отговори B и D.
Ако електрическото съпротивление е свързано паралелно, еквивалентното съпротивление се изчислява по формулата: 1/R = 1/R₁ +1/R₂ +1/R₃.
Ако използвате отговор Б, тогава:
1/R = 1/2 + 1/4 + 1/6
1/R = 6/12 + 3/12 + 2/12
1/R = 11/12
R = 12/11
Верният отговор е Б.

Вид бариера

4. Съпротивлението на волфрама и калая е съответно 5,5 x 10.^-8 Ом метър и 22 x 10^-8 Омметър. Волфрамовият проводник и калаеният проводник са с дължина по 5 метра. Ако и двата проводника имат еднаква стойност на съпротивлението и диаметърът на волфрамовия проводник е 2 мм, тогава диаметърът на водещия проводник е... ммм
А. 2
Б. 4
C. √2
D. ½ √2
Дискусия
Известно е, че:
Съпротивление на волфрама (ρ₁) = 5,5 x 10^-8 Ом метър
Съпротивление на калая (ρ₂) = 22 x 10^-8 Ом метър
Дължина на волфрамова тел (L)₁) = 5 метра
Дължина на оловния проводник (L)₂) = 5 метра
Диаметър на волфрама (D₁) = 2 мм
Радиус на волфрама (R₁) = 1/2 (D) = 1/2 (2 мм) = 1 мм = 1 x 10^-3 метър
Зададен въпрос: Диаметър на оловото (D)₂)
Отговор:
Площ на повърхността на волфрамова тел:
A₁ = πr² = π (10^-3)² = π 10^-6

Стойността на съпротивлението на волфрамова тел и калаена тел е еднаква.
R₁ = R₂
ρ₁ L₁ / ДА СЕ₁ = ρ₂ L₂ / ДА СЕ₂
(5,5 х 10^-8)(5) / π 10^-6 = (22 x 10^-8)(5) / πr²
5,5 / 10^-6 = 22 / r²
5,5 р² = 22 х 10^-6
r² = (22 x 10^-6 ) / 5,5
r² = 4 х 10^-6
r = 2 x 10^-3 метър
r = 2 милиметра
Верният отговор е А.

Източник на въпроса:

Въпроси за OSN по физика в прогимназията