Enghraifft o Gylched Trydan Cerrynt Uniongyrchol

9 Enghraifft o Gwestiynau Cylched Trydanol Cerrynt Uniongyrchol

1. Edrychwch ar y llun o drefniant y gwrthyddion isod! cryfder cyfredol trwy R₁ yw…

A. 2,0 ampere
B. 2,5 Amper
C. 4,0 Amper
D. 4,5 Amper
E. 5,0 Ampere

Trafodaeth
Mae'n hysbys :
Gwrthydd 1 (R₁) = 4 Ω
Gwrthydd 2 (R₂) = 4 Ω
Gwrthydd 3 (R₃) = 8 Ω
Foltedd trydanol (V) = 40 Folt
Gofynnwyd Cerrynt trwy R₁
Jawab :

Mae cerrynt trydan yn llifo o botensial uchel i botensial isel. Mae cyfeiriad y cerrynt trydan yn y gylched uchod yr un fath â chyfeiriad bysedd y cloc.

Y cerrynt sy'n llifo allan o'r batri
Yn gyntaf cyfrifwch y gwrthydd newydd (R). Ar ôl hynny, cyfrifwch y cerrynt gan ddefnyddio'r fformiwla Cyfraith Ohm :
V = IR neu I = V / R
Disgrifiad o'r fformiwla: V = foltedd, I = cerrynt, R = gwrthydd newydd
Gwrthydd newydd:
Cyfrif gwrthydd amnewidiad ar gyfer y gylched uchod.
Gwrthydd R₁ a gwrthydd R₂ wedi'i drefnu'n gyfochrog. Y gwrthydd newydd yw:
1 / R.₁₂ = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/4 + 1/4 = 2/4
R₁₂ = 4/2 = 2 Ω
Gwrthydd R₁₂ a gwrthydd R₃ wedi'i drefnu mewn cyfres. Y gwrthydd newydd yw:
R= R₁₂ + R₃ = 2 + 8 = 10 Ω
Y cerrynt sy'n llifo allan o'r batri :
I = V / R = 40 / 10 = 4 Ampere
Mae'r cerrynt sy'n llifo allan o'r batri yn 4 Ampere.

Foltedd trydan V_ab a V_bc
Cyfraith Gyntaf Kirchhoff yn nodi bod faint o gerrynt trydan sy'n mynd i mewn i gangen yr un fath â faint o gerrynt trydan sy'n gadael y gangen honno. Yn seiliedig ar gyfraith gyntaf Kirchhoff, daethpwyd i'r casgliad os yw'r cerrynt trydanol sy'n dod allan o'r batri yn 4 Ampere, yna mae'r cerrynt trydanol sy'n mynd trwy ab yr un fath â 4 Ampere, ac yn yr un modd mae'r cerrynt trydanol sy'n mynd trwy bc yn 4 Ampere.
Foltedd trydan V_ab :
V_ab = I._ab R_ab = (4)(2) = 8 Folt
Foltedd trydan V_bc :
V_bc = I._bc R_bc = (4)(8) = 32 Folt
Mae'r gylched uchod wedi'i threfnu mewn cyfres fel bod cyfanswm y foltedd trydanol yn V = V_ab + V._bc = 8 Folt + 32 Folt = 40 Folt.
Y cerrynt trydanol sy'n llifo trwy R₁ = 4 Ω
I₁ = V._ab / R₁ = 8 Folt / 4 Ohm = 2 Amp
I₂ = V._ab / R₂ = 8 Folt / 4 Ohm = 2 Amp
Mae'r cerrynt trydanol sy'n llifo allan o'r batri yn 4 Ampere. Pan fydd yn cyrraedd pwynt a, mae'r cerrynt trydanol yn hollti'n ddau, gyda 2 Ampere yn llifo trwy wrthydd R.₁ ac mae cerrynt trydanol o 2 Ampere yn llifo trwy'r gwrthydd R₂2 Ampere + 2 Ampere = 4 Ampere. Mae hyn yn unol â chyfraith gyntaf Kirchhoff.
Yr ateb cywir yw A.

2. Ystyriwch y gylched drydanol ganlynol. Maint y cerrynt sy'n llifo trwy'r gwrthydd 4 Ω yw…
A. 1,0 A
B. 1,2 A
C. 1,6 A
D. 2,4 A
D. 3,2 A
Trafodaeth
Mae'n hysbys :
Gwrthydd 1 (R₁) = 6 Ω
Gwrthydd 2 (R₂) = 4 Ω
Gwrthydd 3 (R₃) = 1,6 Ω
Foltedd trydanol (V) = 16 Folt
Gofynnwyd Y cerrynt sy'n llifo trwy wrthydd 4 Ω
Jawab :
Mae cerrynt trydan yn llifo o botensial uchel i botensial isel. Mae cyfeiriad y cerrynt trydan yn y gylched uchod yr un fath â chyfeiriad bysedd y cloc.
Y cerrynt sy'n llifo allan o'r batri
Gwrthydd newydd:
Gwrthydd R₁ a gwrthydd R₂ wedi'i drefnu'n gyfochrog. Y gwrthydd newydd yw:
1 / R.₁₂ = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/6 + 1/4 = 2/12 + 3/12 = 5/12
R₁₂ = 12/5 = 2,4 Ω
Gwrthydd R₁₂ a gwrthydd R₃ wedi'i drefnu mewn cyfres. Y gwrthydd newydd yw:
R= R₁₂ + R₃ = 2,4 + 1,6 = 4 Ω
Y cerrynt sy'n llifo allan o'r batri :
I = V / R = 16 / 4 = 4 Ampere
Mae'r cerrynt sy'n llifo allan o'r batri yn 4 Ampere.

Foltedd trydan V_ab a V_bc
Yn seiliedig ar gyfraith gyntaf Kirchhoff, daethpwyd i'r casgliad os yw'r cerrynt trydanol sy'n dod allan o'r batri yn 4 Ampere, yna mae'r cerrynt trydanol sy'n mynd trwy ab yr un fath â 4 Ampere, ac yn yr un modd mae'r cerrynt trydanol sy'n mynd trwy bc yn 4 Ampere.
Foltedd trydan V_ab :
V_ab = I._ab R_ab = (4)(2,4) = 9,6 Folt
Foltedd trydan V_bc :
V_bc = I._bc R_bc = (4)(1,6) = 6,4 Folt
Mae'r gylched uchod wedi'i threfnu mewn cyfres fel bod cyfanswm y foltedd trydanol yn V = V_ab + V._bc = 9,6 Folt + 6,4 Folt = 16 Folt.
Y cerrynt trydanol sy'n llifo trwy R₂ = 4 Ω
I₁ = V._ab / R₁ = 9,6 Folt / 6 Ohm = 1,6 Amp
I₂ = V._ab / R₂ = 9,6 Folt / 4 Ohm = 2,4 Amp
Mae'r cerrynt trydanol sy'n llifo allan o'r batri yn 4 Ampere. Pan fydd yn cyrraedd pwynt a, mae'r cerrynt trydanol yn hollti'n ddau, gyda 1,6 Ampere yn llifo trwy wrthydd R.₁ ac mae cerrynt trydanol o 2,4 Ampere yn llifo trwy'r gwrthydd R₂1,6 Ampere + 2,4 Ampere = 4 Ampere. Mae hyn yn unol â chyfraith gyntaf Kirchhoff.
Yr ateb cywir yw D.

3. Rhowch sylw i'r gylched drydanol ganlynol!

Os caiff y gwrthydd 5 Ohm yn y gylched ei ddisodli gan wrthydd 7 Ohm, yna cymhareb y cerrynt cyfan sy'n llifo yn y gylched cyn ac ar ôl yr ailosodiad yw...

Trafodaeth

Mae gwrthydd 6 Ohm a gwrthydd 6 Ohm wedi'u cysylltu'n gyfochrog. Y gwrthyddion cyfatebol yw:

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

R_AB = 6/2 = 3 Ohms

Cymhwyswch ail gyfraith Kirchhoff i'r gylched, os yw'r gwrthiant = 5 Ohm:

Dewiswch y cyfeiriad cyfredol yn glocwedd.

12 – 5I – 4 – 3I = 0

12 – 4 – 5I – 3I = 0

8 – 8I = 0

8 = 8I

Rwy'n = 8/8

I = 1 Ampere

Mae I wedi'i farcio'n bositif, sy'n golygu bod cyfeiriad y cerrynt trydan yn ôl y dewis, sef clocwedd.

Cymhwyswch ail gyfraith Kirchhoff i'r gylched, os yw'r gwrthiant = 7 Ohm:

Dewiswch y cyfeiriad cyfredol yn glocwedd.

12 – 7I – 4 – 3I = 0

12 – 4 – 7I – 3I = 0

8 – 10I = 0

8 = 10I

Rwy'n = 8/10

I = 0,8 Ampere

Mae I wedi'i farcio'n bositif, sy'n golygu bod cyfeiriad y cerrynt trydan yn ôl y dewis, sef clocwedd.

Cymhariaeth o gerrynt trydan cyn ac ar ôl:

1: 0,8

10: 8

5: 4

4. Rhowch sylw i'r gylched drydanol ganlynol!

Maint y pŵer ar y gwrthydd 6 Ω yw…

A. 1,5 Wat

B. 3,0 Watt

C. 6,0 Watt

D. 9,0 Wat

E. 18,0 Watt

Trafodaeth

Fformiwla pŵer trydan:

P = I² R

Cyn cyfrifo pŵer trydanol, cyfrifwch y cerrynt trydanol sy'n mynd trwy'r gwrthiant 6 yn gyntaf. Mae Ω yn defnyddio cyfraith Kirchhoff.

Dewisir y cyfeiriad cyfredol fel y dangosir yn y ddelwedd ar yr ochr.

Cymhwyswch gyfraith gyntaf Kirchhoff:

I₁ + Fi₂ = I.₃ .......... Hafaliad 1

Cymhwyso cyfraith II Kirchhoff i I₁ :

6 – 12 I₁ – 6 I₃ = 0

-12 I₁ = 6 I₃ - 6

I₁ = (6 I₃ – 6) / -12 ………. Hafaliad 2

Cymhwyso cyfraith II Kirchhoff i I₂ :

6 – 12 I₂ – 6 I₃ = 0

-12 I.₂ = 6 I₃ - 6

I₂ = (6 I₃ – 6) / -12 ………. Hafaliad 3

Amnewid hafaliad 2 Dan hafaliad 3 ke hafaliad 1:

I₃ arwydd positif yn golygu cyfeiriad I₃ yn ôl y cyfeiriad a ddewiswyd, fel yn y ddelwedd uchod.

Defnydd hafaliad 2 i gyfrifo I₁:

I₁ = (6 I₃ – 6) / -12

I₁ = (6.0,5 – 6) / -12

I₁ = (3 – 6) / -12

I₁ = -3 / -12

I₁ = 1/4 A

I₁ arwydd positif yn golygu cyfeiriad I₁ yn ôl y cyfeiriad a ddewiswyd, fel yn y ddelwedd uchod.

Defnydd hafaliad 3 i gyfrifo I₂:

I₂ = (6 I₃ – 6) / -12

I₂ = (6.0,5 – 6) / -12

I₂ = (3 – 6) / -12

I₂ = -3 / -12

I₂ = 1/4 A

I₂ arwydd positif yn golygu cyfeiriad I₁ yn ôl y cyfeiriad a ddewiswyd, fel yn y ddelwedd uchod.

Defnyddiwch gyfraith gyntaf Kirchhoff i brofi cywirdeb y canlyniadau a gafwyd:

I₁ + Fi₂ = I.₃

1/4 + 1/4 = 1/2

Cryfder y cerrynt trydan sy'n mynd trwy'r gwrthiant 6 Ω ydw i₃ = 1/2 Ampere.

Pŵer trydanol ar wrthwynebiad 6 Ω yw P = I² R = (1/2)² (6) = 1/4 (6) = 1,5 Watt

Yr ateb cywir yw A.

5. Yn y diagram cylched trydanol ar yr ochr, maint y gwahaniaeth potensial trydanol ar draws y gwrthydd R yw₃ yw…

A. 0,5 V

B. 0,6 V

C. 0,9 V

D. 1,0 V

E. 1,3 V

Trafodaeth

Mae'n hysbys bod:

Rhwystr 1 (R₁) =2 Ω

Rhwystr 2 (R₂) =4 Ω

Rhwystr 3 (R₃) =3 Ω

Ffynhonnell emf 1 (E₁) = 6 Folt

Ffynhonnell emf 2 (E₂) = 9 Folt

Gofynnwyd: Y gwahaniaeth potensial trydanol ar draws y gwrthydd R₃

Ateb:

Cyfrifwch y cerrynt trydanol (I) sy'n llifo drwy'r gwrthydd R₃

Yn gyntaf, cyfrifwch y cerrynt trydan sy'n llifo yn y gylched:

Wrth ddatrys y broblem hon, dewisir cyfeiriad y cerrynt i fod yn glocwedd.

E₁ – IR₁ - E.₂ – IR₂ – IR₃ = 0

6 – 2I – 9 – 4I – 3I = 0

6 – 9 – 2I – 4I – 3I = 0

-3 – 9I = 0

-3 = 9I

I = -3/9

I = -1/3

Mae'r cerrynt trydan sy'n llifo yn y gylched yn 1/3 Ampere. Mae'r cerrynt trydan gydag arwydd negatif yn golygu bod cyfeiriad y cerrynt trydan yn nid yw'n unol â mewn cyfeiriad bras ond gwrthglocwedd.

Mae'r gylched wedi'i threfnu mewn cyfres fel bod y cerrynt trydan sy'n llifo yn y gylched = y cerrynt trydan sy'n llifo yn y gwrthiant R₃ = 1/3 Ampere.

Cyfrifwch y gwahaniaeth potensial (V) ar draws y gwrthydd R₃

V = IR₃ = (1/3)(3) = 1 Folt

Yr ateb cywir yw D.

6. Edrychwch ar y ddelwedd rhwydwaith isod!

Fel bod y potensial trydanol rhwng pwyntiau C a D yn hafal i 4 folt, gwerth R yw...

A. 1 Ohm

B. 2 Ohm

C. 4 Ohm

D. 8 Ohm

E. 10 Ohm

Trafodaeth

Mae'n hysbys bod:

Rhwystr 1 (R₁) =2 Ω

Rhwystr 2 (R₂) =2 Ω

Rhwystr 3 (R₃) = R

Ffynhonnell emf 1 (E₁) = 8 Folt

Ffynhonnell emf 2 (E₂) = 4 Folt

Y gwahaniaeth potensial trydanol rhwng pwyntiau C a D (V_CD) = 4 Folt

Gofynnwyd: Gwerth gwrthiant R

Ateb:

Cyfrifwch y gwerth gwrthiant R

V_CD = IR

4 = IR

R = 4 / I

Yn parhau…..

Cyfrifwch y cerrynt trydanol (I) sy'n llifo drwy'r gwrthydd R

Wrth ddatrys y broblem hon, dewisir cyfeiriad y cerrynt i fod yn glocwedd.

- E.₁ – 2I + E₂ – 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 Ampere

Mae'r cerrynt trydan sy'n llifo yn y gylched yn 2 Ampere. Mae'r cerrynt trydan yn negatif, sy'n golygu bod cyfeiriad y cerrynt trydan yn nid yw'n unol â mewn cyfeiriad bras ond gwrthglocwedd.

Mae'r gylched wedi'i threfnu mewn cyfres fel bod y cerrynt trydan sy'n llifo yn y gylched = y cerrynt trydan sy'n llifo yn y gwrthiant R = 2 Amper.

Gwerth gwrthiant R

Parhewch…..

R = 4 / I = 4 / 2 = 2 Ohm

Yr ateb cywir yw B.

7 PEdrychwch ar y diagram cylched trydanol canlynol! Maint y foltedd clampio ar y gwrthydd Mae R yn…

A. 20 Folt

B. 8 Folt

C. 5 Folt

D. 4 Folt

E. 2 Folt

Trafodaeth

EMF (E) = gwahaniaeth potensial y ffynhonnell foltedd trydan cyn i'r cerrynt trydan lifo

Foltedd clamp (V) = gwahaniaeth potensial y ffynhonnell foltedd trydan ar ôl i'r cerrynt trydan lifo

Mae'n hysbys bod:

Rhwystr 1 (R₁) = 2 Ω

Rhwystr 2 (R₂) = 4 Ω

Rhwystr 3 (R₃) =4 Ω

Ffynhonnell emf 1 (E₁) = 20 Folt

Ffynhonnell emf 2 (E₂) = 15 Folt

Gofynnwyd: Maint y foltedd clampio ar y gwrthydd R (V)

Ateb:

Cyfrifwch y cerrynt trydan sy'n llifo yn y gylched (I)

Mae'r broblem hon yn gysylltiedig â chyfraith Kirchhooff. Camau a sut i ddatrys y broblem hon:

Yn gyntaf, dewiswch y cyfeiriad cyfredol rydych chi'n ei hoffi. Gallwch ddewis yn wrthglocwedd neu'n glocwedd.

Ail, pan fydd y cerrynt yn mynd trwy'r gwrthiant neu'r gwrthydd (R) mae gostyngiad yn y potensial fel bod V = IR yn negatif.

Trydydd, os yw'r cerrynt yn symud o botensial isel i botensial uchel (- i +) yna mae'r ffynhonnell emf (E) wedi'i marcio'n bositif oherwydd bod ynni'n cael ei wefru wrth y ffynhonnell emf. Os yw'r cerrynt yn symud o botensial uchel i botensial isel (+ i -) yna mae'r ffynhonnell emf (E) wedi'i marcio'n negatif oherwydd bod ynni'n cael ei ryddhau wrth y ffynhonnell emf.

Wrth ddatrys y broblem hon, dewisir cyfeiriad y cerrynt i fod yn glocwedd.

E₁ – IR₁ – IR₂ – IR₃ - 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

Rwy'n = 5/10

I = 0,5 Ampere

Mae'r cerrynt trydanol sy'n llifo yn y gylched yn 0,5 Ampere. Mae cerrynt positif yn dangos bod cyfeiriad y cerrynt fel y disgwylir, yn glocwedd.

Cyfrifwch y gwrthiant cyfatebol (R)

Gwrthydd 1 (R₁), gwrthydd 2 (R₂) a gwrthydd 3 (R₃) wedi'i gysylltu mewn cyfres. Gwrthydd newydd:

R = R₁ + R₂ + R₃ = 2 Ω + 4 Ω + 4 Ω = 10 Ω

Foltedd clampio ar wrthydd R (V)

V = IR = (0,5)(10) = 5 Folt

Y ffordd gyflym:

Gellir pennu'r foltedd clampio yn uniongyrchol yn y ffordd ganlynol:

V = E₁ - E.₂ = 20 – 15 = 5 Folt

Yr ateb cywir yw C.

8. Edrychwch ar y diagram cylched trydanol canlynol! Y gwasgariad pŵer ar draws gwrthydd 3Ω yw…

A. 4 Wat

B. 8 Watt

C. 12 Watt

D. 16 Wat

E. 20 Watt

Trafodaeth

Pŵer gwasgariad = pŵer a ddefnyddir

Mae'n hysbys bod:

Rhwystr 1 (R₁) =2 Ω

Rhwystr 2 (R₂) =3 Ω

Rhwystr 3 (R₃) =4 Ω

Ffynhonnell emf 1 (E₁) = 8 Folt

Ffynhonnell emf 2 (E₂) = 10 Folt

Gofynnwyd: Gwasgariad pŵer ar wrthwynebiad 3Ω

Ateb:

Pŵer gwasgariad

Cyfrifir pŵer gwasgariad gan ddefnyddio'r fformiwla:

P = VI

Disgrifiad: P = pŵer, V = gwahaniaeth potensial ar ddau ben gwrthydd 3Ω, I = cerrynt trydanol yn llifo trwy wrthiant 3Ω.

Cyfrifwch y cerrynt trydanol (I) sy'n llifo trwy wrthiant 3Ω

Yn gyntaf, cyfrifwch y cerrynt trydan sy'n llifo yn y gylched:

Wrth ddatrys y broblem hon, dewisir cyfeiriad y cerrynt i fod yn glocwedd.

E₁ – IR₁ – IR₂ – IR₃ A₂ = 0

8 – I(2) – I(3) – I(4) + 10 = 0

18 – 9 I = 0

18 = 9 I

I = 18 / 9

I = 2 Ampere

Mae'r cerrynt trydanol sy'n llifo yn y gylched yn 2 Ampere. Mae cerrynt positif yn dangos bod cyfeiriad y cerrynt fel y disgwylir, yn glocwedd.

Mae'r gylched wedi'i threfnu mewn cyfres fel bod y cerrynt trydan sy'n llifo yn y gylched = y cerrynt trydan sy'n llifo yn y gwrthydd 3Ω = 2 Amper.

Cyfrifwch y gwahaniaeth potensial (V) ar draws y gwrthydd 3 Ω

V = IR₂ = (2 A)(3 Ω) = 6 Folt

Cyfrifwch y gwasgariad pŵer ar wrthydd 3Ω

P = VI = (6 folt)(2 Ampere) = 12 folt Amper = 12 Wat

Yr ateb cywir yw C.

9. Edrychwch ar y diagram cylched trydanol canlynol! Y gwahaniaeth potensial rhwng pwyntiau A a B yw…

A. 1,5 folt

B. 3,0 folt

C. 6,0 folt

D. 7,5 folt

E. 9,0 folt

Trafodaeth

Mae'n hysbys bod:

Rhwystr 1 (R₁) =2 Ω

Rhwystr 2 (R₂) =3 Ω

Rhwystr 3 (R₃) =4 Ω

Ffynhonnell emf 1 (E₁) = 8 Folt

Ffynhonnell emf 2 (E₂) = 10 Folt

Gofynnwyd: Gwahaniaeth potensial (V) rhwng pwyntiau A a B

Ateb:

Cyfrifwch y cerrynt trydanol (I) sy'n llifo trwy wrthiant 3Ω

Yn gyntaf, cyfrifwch y cerrynt trydan sy'n llifo yn y gylched:

Wrth ddatrys y broblem hon, dewisir cyfeiriad y cerrynt i fod yn glocwedd.

- E.₁ – IR₁ – IR₂ - E.₂ – IR₃ = 0

– 8 – I (2) – I (3) – 10 – I (4) = 0

– 18 – 9 I = 0

– 18 = 9 I

I = -18 / 9

I = – 2 Amper

Mae'r cerrynt trydan sy'n llifo yn y gylched yn 2 Ampere. Mae'r cerrynt trydan yn negatif, sy'n golygu bod cyfeiriad y cerrynt trydan yn nid yw'n unol â mewn cyfeiriad bras ond gwrthglocwedd.

Mae'r gylched wedi'i threfnu mewn cyfres fel bod y cerrynt trydan sy'n llifo yn y gylched = y cerrynt trydan sy'n llifo yn y gwrthydd 3Ω = 2 Amper.

Cyfrifwch y gwahaniaeth potensial (V) ar draws y gwrthydd 3 Ω

V = IR₂ = (2 A)(3 Ω) = 6 Folt

Yr ateb cywir yw C.

Ffynhonnell y Cwestiwn:

Cwestiynau Ffiseg Arholiad Cenedlaethol ar gyfer Ysgol Uwchradd/Ysgol Uwchradd Galwedigaethol