Fórmules de circuits elèctrics i resistència elèctrica

Exemples de preguntes i fórmules per a circuits elèctrics i resistència elèctrica

Circuits elèctrics

1. Observeu el següent diagrama de circuits elèctrics. La magnitud del corrent elèctric que flueix a través de la resistència de 8 ohms és...
A. 1,8 amperes
B. 1,2 amperes
C. 0,8 amperes
D. 0,6 amperes

Discussió
Se sap que:
Resistència 1 (R₁) = 12 Ω
Resistència 2 (R₂) = 8 Ω
Resistència 3 (R₃) = 10 Ω
Voltatge elèctric (V) = 12 volts
Pregunta: Intensitat del corrent a través de R₁
Resposta:

El corrent elèctric flueix d'alt potencial a baix potencial. La direcció del corrent elèctric en el circuit anterior és la mateixa que la direcció de les agulles del rellotge.

El corrent que surt de la bateria:
Primer calcula la resistència de recanvi (R). Després, calcula el corrent utilitzant la fórmula de la llei d'Ohm: V = IR o I = V / R on V = voltatge, I = corrent, R = resistència de recanvi.

Resistència de recanvi:
Resistència R₁ i la resistència R₂ disposats en sèrie. La resistència de recanvi és:
R₁₂ = R₁ + R₂ = 12 + 8 = 20 Ω
Resistència R₁₂ i la resistència R₃ disposats en paral·lel. La resistència de recanvi és:
1/R = 1/R₁₂ + 1 / R₃ = 1/20 + 1/10 = 1/20 + 2/20 = 3/20
R = 20/3 Ω

El corrent que surt de la bateria:
I = V / R = 12 : 20/3 = 12 x 3/20 = 36/20 = 1,8 amperes
El corrent que surt de la bateria és d'1,8 amperes.

El corrent elèctric que circula per una resistència de 8 Ω
Vab = 12 volts
R₁₂ = 20 Ω
R₃ = 10 Ω

El corrent elèctric que circula per una resistència de 10 Ω
I₃ = V_ab /R₃ = 12 volts / 10 Ω = 1,2 amperes
El corrent elèctric que circula per una resistència de 20 Ω
I₁₂ = V_ab /R₁₂ = 12 volts / 20 Ω = 0,6 amperes

La primera llei de Kirchhoff estableix que el corrent elèctric que entra en una branca és el mateix que el corrent elèctric que surt d'aquesta branca. Basat en... Primera llei de Kirchhoff es conclou que el corrent elèctric que passa per una resistència de 20 Ω = el corrent elèctric que passa per una resistència de 12 Ω = el corrent elèctric que passa per una resistència de 8 Ω = 0,6 amperes.
La resposta correcta és D.

2.
Presteu atenció al següent circuit elèctric tancat!
Si s'ignora la resistència de la font de tensió, la diferència de potencial entre els extrems de la resistència de 6 Ohms és...
A. 3 volts
B. 2 volts
C. 2/3 volts
D. 1/3 volt
Discussió
Se sap que:
Resistència 1 = 4 Ω
Resistència 2 = 3 Ω
Resistència 3 = 6 Ω
Voltatge (V) = 6 volts
Pregunta: Diferència de potencial entre els extrems d'una resistència de 6 Ohms
Resposta:
Una resistència de 3 Ω i una resistència de 3 Ω estan connectades en paral·lel. La resistència de recanvi és:
1/R23 = 1/3 Ω + 1/6 Ω = 2/6 Ω + 1/6 Ω = 3/6 Ω
R23 = 6/3 Ω = 2 Ω

Una resistència de 4 Ω i una resistència de 2 Ω estan connectades en sèrie. Les resistències de recanvi són:
R = 4 Ω + 2 Ω = 6 Ω

La intensitat del corrent elèctric que surt de la font de tensió:
I = V / R = 6 volts / 6 ohms = 1 ampere
Una resistència de 4 Ω i una resistència de 2 Ω estan connectades en sèrie de manera que, segons la primera llei de Kirchooff, el corrent elèctric que passa per la resistència de 4 Ω és igual al corrent elèctric que passa per la resistència de 2 Ω = 1 ampere.

Diferència de potencial entre els punts a i b:
V = IR = (1 ampere)(2 ohms) = 2 volts
Diferència de potencial entre els punts a i b = diferència de potencial entre els extrems de la resistència de 2 Ω = diferència de potencial entre els extrems de la resistència de 3 Ω = diferència de potencial entre els extrems de la resistència de 6 Ω = 2 volts.
La resposta correcta és B.

Resistència elèctrica

3. Tres resistències elèctriques, si es disposen en paral·lel, el valor de la resistència és de 12/11 Ohm, si es disposen en sèrie el valor és de 12 Ohm, aleshores el valor de cada resistència és...
A. 1 Ohm, 2 Ohm, 3 Ohm
B. 2 Ohms, 4 Ohms, 6 Ohms
C. 1 Ohm, 3 Ohm, 5 Ohm
D. 3 ohms, 4 ohms, 5 ohms
Discussió
Si la resistència elèctrica es disposa en sèrie, la resistència equivalent es calcula mitjançant la fórmula:
R=R₁ + R₂ + R₃
12 = R₁ + R₂ + R₃
Les possibles opcions són les respostes B i D.
Si la resistència elèctrica està disposada en paral·lel, la resistència equivalent es calcula mitjançant la fórmula: 1/R = 1/R₁ + 1 / R₂ + 1 / R₃.
Si feu servir la resposta B, aleshores:
1/R = 1/2 + 1/4 + 1/6
1/R = 6/12 + 3/12 + 2/12
1/R = 11/12
R = 12/11
La resposta correcta és B.

Tipus de barrera

4. La resistivitat del tungstè i l'estany és de 5,5 x 10 respectivament.^-8 Ohmímetre i 22 x 10^-8 Ohmímetre. El fil de tungstè i el fil d'estany fan 5 metres de llarg cadascun. Si tots dos fils tenen el mateix valor de resistència i el diàmetre del tungstè és de 2 mm, aleshores el diàmetre del cable és... mmm
A. 2
B. 4
C. √2
D. ½ √2
Discussió
Se sap que:
Resistivitat del tungstè (ρ₁) = 5,5 x 10^-8 ohmímetre
Resistivitat de l'estany (ρ)₂) = 22 x 10^-8 ohmímetre
Longitud del fil de tungstè (L)₁) = 5 metres
Longitud del cable conductor (L)₂) = 5 metres
Diàmetre del tungstè (D₁) = 2 mm
Radi de tungstè (R₁) = 1/2 (D) = 1/2 (2 mm) = 1 mm = 1 x 10^-3 metre
Pregunta: Diàmetre del plom (D)₂)
Resposta:
Superfície del filferro de tungstè:
A₁ = πr² = π (10^-3)² = π 10^-6

El valor de resistència del fil de tungstè i del fil d'estany és el mateix.
R₁ = R₂
ρ₁ L₁ / AT₁ = ρ₂ L₂ / AT₂
(5,5 x 10^-8)(5) / π 10^-6 = (22 x 10^-8)(5) / πr²
5,5 / 10^-6 = 22 / r²
5,5 r² = 22 x 10^-6
r² = (22 x 10^-6 ) / 5,5
r² = 4 x 10^-6
r = 2 x 10^-3 metre
r = 2 mil·límetres
La resposta correcta és A.

Font de la pregunta:

Preguntes OSN de física de secundària