Cylchedau trydanol – problemau ac atebion

Cylchedau trydanol – problemau ac atebion

1. R1 _, = 6 Ω, R2 ₌ R3 ₌ 2 Ω, a foltedd = 14 folt, pennwch y cerrynt trydanol yn y gylched fel y dangosir yn y ffigur isod.

Adnabyddus:

Gwrthydd 1 (R1 ₎ = 6 Ω

Gwrthydd 2 (R2 ₎ = 2 Ω

Gwrthydd 3 (R3 ₎ = 2 Ω

Foltedd (V) = 14 Folt

Eisiau: Cerrynt trydanol (I)

Datrysiad:

Gwrthydd cyfatebol (R):

Mae R2 ac R3 _wedi'u cysylltu'n gyfochrog. Y gwrthydd cyfatebol _:

1/R ₂₃ = 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/2 + 1/2 = 2/2

R ₂₃ = 2/2 = 1 Ω

Mae R ₁ ac R ₂₃ wedi'u cysylltu mewn cyfres. Y gwrthydd cyfatebol:

R = _R1 + _R23 = 6 Ω + 1 Ω

R = 7 Ω

Cerrynt trydanol (I):

I = V / R = 14 / 7 = 2 Ampere

2. Pa un o'r cylchedau trydan fel y dangosir isod sydd â'r cerrynt mwyaf?

Datrysiad:

Gwrthiant y gwrthydd yw R a'r foltedd trydanol yw V.

Ateb A.

_Mae R1 , R2 _ac R3 _wedi'u cysylltu mewn cyfres. Y gwrthydd cyfatebol:

R _A = R ₁ + R ₂ + R ₃ = R + R + R = 3R

Cerrynt trydanol (I):

Ateb B.

Mae R1 , R2 _ac R3 _wedi'u cysylltu'n gyfochrog. Y gwrthydd cyfatebol _:

1/R = 1/R ₁ + 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/R + 1/R + 1/R = 3/R

R _B = R/3

Cerrynt trydanol (I):

Ateb C.

Mae R2 ac R3 _wedi'u cysylltu'n gyfochrog. Y gwrthydd cyfatebol _:

1/R ₂₃ = 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/R + 1/R = 2/R

R ₂₃ = R/2

Mae R1 ac R23 _wedi'u cysylltu mewn cyfres. Y gwrthydd cyfatebol _:

R _C = R ₁ + R ₂₃ = R + R/2 = 2R/2 + R/2 = 3R/2

Cerrynt trydanol (I):

Ateb D.

Mae R1 ac R2 _wedi'u cysylltu'n gyfochrog. Y gwrthydd cyfatebol _:

1/R ₁₂ = 1/R ₁ + 1/R ₂ = 1/R + 1/R = 2/R

R ₁₂ = R/2

Mae R12 ac R3 _{wedi'u cysylltu} mewn cyfres. Y gwrthydd cyfatebol:

R _D = R ₁₂ + R ₃ = R/2 + R = R/2 + 2R/2 = 3R/2

Cerrynt trydanol (I):

3. R1 ₌ 4 ohms, R2 ₌ 6 ohms, R3 ₌ 2 ohms, a V = 24 folt. Beth yw'r cerrynt trydanol yn y gylched fel y dangosir yn y ffigur isod.

Adnabyddus:

Gwrthydd 1 (R1 ₎ = 4 Ohm

Gwrthydd 2 (R2 ₎ = 6 Ohm

Gwrthydd 3 (R3 ₎ = 2 Ohm

Foltedd (V) = 24 Folt

Eisiau: Cerrynt trydanol mewn cylched

Datrysiad:

_Mae R1 , R2 _ac R3 _wedi'u cysylltu mewn cyfres. Y gwrthydd cyfatebol:

R = R1 ₊ R2 ₊ R3 ₌ 4 + 6 + 2

R = 12 Ohm

Cerrynt trydanol:

I = V / R = 24 / 12 = 2 Ampere

4. Pa un o'r cylchedau trydan fel y dangosir isod sydd â'r cerrynt mwyaf?

Ateb

Cerrynt trydanol yng nghylched A.

Y gwrthydd cyfatebol:

R1 ₌ 3 Ω, R2 ₌ 4 Ω, R3 ₌ 4 Ω, V = 12 Folt

Mae R2 ac R3 _wedi'u cysylltu'n gyfochrog. Y gwrthydd cyfatebol _:

1/R ₂₃ = 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/4 + 1/4 = 2/4 = 1/2

R ₂₃ = 2/1 = 2 Ω

Mae R1 ac R23 _wedi'u cysylltu mewn cyfres. Y gwrthydd cyfatebol _:

R = R ₁ + R ₂₃ = 3 Ω + 2 Ω = 5 Ω

Cerrynt trydanol (I):

I = V / R = 12 / 5 = 2.4 Ampere

Cerrynt trydanol yng nghylched B.

Y gwrthydd cyfatebol:

R1 ₌ 8 Ω, R2 ₌ 2 Ω, R3 ₌ 2 Ω, V = 36 Folt

_Mae R1 , R2 _ac R3 _wedi'u cysylltu mewn cyfres. Y gwrthydd cyfatebol:

R = R1 ₊ R2 ₊ R3 ₌ 8 + 2 + 2 = 12 Ω

Cerrynt trydanol (I):

I = V / R = 36 / 12 = 3 Ampere

Cerrynt trydanol yng nghylched C.

Y gwrthydd cyfatebol:

R1 ₌ 4 Ω, R2 ₌ 4 Ω, R3 ₌ 6 Ω, V = 12 Folt

Mae R2 ac R3 _wedi'u cysylltu'n gyfochrog. Y gwrthydd cyfatebol _:

1/R ₂₃ = 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/4 + 1/4 + 1/6 = 3/12 + 3/12 + 2/12 = 8/12

R ₂₃ = 12/8 = 1.5 Ω

Cerrynt trydanol (I):

I = V / R = 12 / 1.5 = 8 Ampere

Cerrynt trydanol yng nghylched D.

Y gwrthydd cyfatebol:

R1 ₌ 3 Ω, R2 ₌ 3 Ω, R3 ₌ 3 Ω, R4 ₌ 3 Ω, R5 ₌ 6 Ω, V = 24 Folt

Mae R2 , R3 _ac R4 _wedi'u cysylltu'n gyfochrog. Y gwrthydd cyfatebol _:

1/R ₂₃₄ = 1/R ₂ + 1/R ₃ + 1/R ₄ = 1/3 + 1/3 + 1/3 = 3/3

R ₂₃₄ = 3/3 = 1 Ω

Mae R1 , R234 _ac R5 _{wedi'u cysylltu mewn cyfres .} Y gwrthydd cyfatebol:

R = R1 ₊ R234 ₊ R5 ₌ 3 + 1 + 6 = 9 Ω

Cerrynt trydanol (I):

I = V / R = 24 / 9 = 2.6 Ampere

5. Yn ôl y ffigur fel y dangosir isod, pennwch:

A. Gwrthiant llwyr

B. Cerrynt trydanol yn y gylched

C. Cerrynt I ₁

D. Cerrynt I ₂

Adnabyddus:

Gwrthydd 1 (R1 ₎ = 4 Ω

Gwrthydd 2 (R2 ₎ = 4 Ω

Gwrthydd 3 (R3 ₎ = 2 Ω

Gwrthydd 4 (R4 ₎ = 3 Ω

Foltedd trydanol (V) = 12 Folt

Datrysiad:

A. Gwrthiant cyfanswm (R)

Mae gwrthydd R2 _a gwrthydd R3 _wedi'u cysylltu mewn cyfres. Y gwrthydd cyfatebol:

R ₂₃ = R ₂ + R ₃ = 4 Ω + 2 Ω = 6 Ω

Mae gwrthydd R ₂₃ a gwrthydd R ₄ wedi'u cysylltu'n gyfochrog. Y gwrthydd cyfatebol:

1/R ₂₃₄ = 1/R ₂₃ + 1/R ₄ = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6

R234 = _6/3 = 2 Ω

Mae gwrthydd R1 _a gwrthydd R234 _wedi'u cysylltu mewn cyfres. Y gwrthydd cyfatebol:

R = R ₁ + R ₂₃₄ = 4 Ω + 2 Ω = 6 Ω

Mae'r gwrthiant cyfanswm yn 6 Ohms.

B. Cerrynt trydanol yn y gylched (I)

V = IR

V = foltedd trydanol, I = cerrynt trydanol, R = gwrthiant trydanol

Cerrynt trydanol:

I = V / R = 12 Folt / 6 Ohms = 2 Amp

C. Cerrynt trydanol I ₁

Cerrynt trydanol yn y gwrthydd R ₁ = cerrynt trydanol yn y gylched = 2 Ampere.

D. Cerrynt I ₂

Gwrthydd R₂₃ a gwrthydd R₄ wedi'u cysylltu'n gyfochrog. Y gwrthydd cyfatebol R₂₃₄ = 2 Ohm.

Cerrynt trydanol yn y gwrthydd R ₂₃₄ = cerrynt trydanol yn y gwrthydd R ₁ = 2 Ampere.

Foltedd yn y gwrthydd R ₂₃₄ yw:

V = IR ₂₃₄ = (2 A)(2 Ohm) = 4 Folt

Foltedd yn y gwrthydd R ₂₃₄ = foltedd yn y gwrthydd R ₄ = foltedd yn y gwrthydd R ₂₃ = 4 Folt.

Mae'r gwrthydd cyfatebol R ₂₃ yn 6 Ohm.

Cerrynt trydanol mewn gwrthydd R ₂₃ yw:

I = V / R = 4 Folt / 6 Ohms = 2/3 Ampere

Cerrynt trydanol yn y gwrthydd R ₂₃ = Cerrynt trydanol yn y gwrthydd R ₂ = cerrynt trydanol yn y gwrthydd R ₃ = 2/3 Ampere.

6. R1 ₌ R2 ₌ 10 Ω ac R3 ₌ R4 ₌ 8 Ω. Beth yw'r cerrynt trydanol yn y gylched fel y dangosir yn y ffigur isod?

Adnabyddus:

Gwrthydd R1 ₌ Gwrthydd R2 ₌ 10 Ω

Gwrthydd R3 ₌ Gwrthydd R4 ₌ 8 Ω

Foltedd trydanol (V) = 12 Folt

Eisiau: cerrynt trydanol (I)

Datrysiad:

Y gwrthydd cyfatebol

Mae gwrthydd R3 _a gwrthydd R4 _wedi'u cysylltu'n gyfochrog, y gwrthydd cyfatebol:

1/R ₃₄ = 1/R ₃ + 1/R ₄ = 1/8 + 1/8 = 2/8

R34 = _8/2 = 4 Ω

Mae gwrthyddion R1 _, R2 _ac R34 _wedi'u cysylltu mewn cyfres, y gwrthydd cyfatebol:

R = R ₁ + R ₂ + R ₃₄ = 10 Ω + 10 Ω + 4 Ω = 24 Ω

Cerrynt trydanol:

I = V / R = 12 Folt / 24 Ohms = 0,5 Folt/Ohms = 0.5 Amp

7. Os anwybyddir gwrthiant mewnol y batri, beth yw'r cerrynt trydanol yn y gylched a ddangosir yn y ffigur isod.

Adnabyddus:

Gwrthydd R1 ₌ 3 Ohm

Gwrthydd R2 ₌ 3 Ohm

Gwrthydd R3 ₌ 6 Ohm

Foltedd trydanol (V) = 6 Folt

Eisiau: Cerrynt trydanol (I)

Datrysiad:

Gwrthydd cyfatebol

Mae gwrthyddion R1 _ac R2 _wedi'u cysylltu mewn cyfres. Y gwrthydd cyfatebol:

R ₁₂ = R ₁ + R ₂ = 3 Ohm + 3 Ohm = 6 Ohm

Mae gwrthydd R ₁₂ a gwrthydd 3 wedi'u cysylltu'n gyfochrog. Y gwrthydd cyfatebol:

1/R = 1/R ₁₂ + 1/R ₃ = 1/6 + 1/6 = 2/6

R = 6/2 = 3 Ohm

Cerrynt trydanol:

I = V / R = 6 / 3 = 2 Ampere

8. Beth yw cyfanswm y cerrynt trydan yn y gylched fel y dangosir yn y ffigur isod.

Adnabyddus:

Gwrthydd R1 ₌ 6 Ohm

Gwrthydd R2 ₌ 4 Ohm

Cerrynt trydanol (V) = 6 Folt

Gwrthiant mewnol (r) = 0.6 Ohm

Eisiau: Cerrynt trydanol

Datrysiad:

Mae gwrthydd R1 _a gwrthydd R2 _wedi'u cysylltu'n gyfochrog. Y gwrthydd cyfatebol:

1/R _P = 1/R ₁ + 1/R ₂ = 1/6 + 1/4 = 4/24 + 6/24 = 10/24

R _P = 24/10 = 2.4 Ohm

Mae gwrthydd R _P a gwrthiant mewnol (r) wedi'u cysylltu mewn cyfres. Y gwrthydd cyfatebol:

R = R _P + r = 2.4 Ohm + 0.6 Ohm = 3.0 Ohm

Cerrynt trydanol yn y gylched:

I = V / R = 6 Folt / 3 Ohms = 2 Amp

1. Beth yw cylched drydanol?
   • AtebCylchdaith drydanol yw llwybr neu ddolen gaeedig lle gall cerrynt trydan lifo'n barhaus. Fel arfer mae'n cynnwys ffynonellau foltedd (fel batris), llwythi (fel gwrthyddion, LEDs, moduron), a dargludyddion i'w cysylltu.
2. Beth sy'n gwahaniaethu cylched gyfres o gylched baralel?
   • AtebMewn cylched gyfres, mae cydrannau wedi'u cysylltu o ben i ben, felly mae un llwybr ar gyfer cerrynt. Mewn cylched gyfochrog, mae cydrannau wedi'u cysylltu ar draws pwyntiau neu gyffyrdd cyffredin, gan ddarparu llwybrau lluosog ar gyfer cerrynt.
3. Sut mae Cyfraith Ohm yn cysylltu foltedd, cerrynt a gwrthiant mewn cylched?
   • AtebMae Cyfraith Ohm yn nodi bod y cerrynt ($I$) sy'n llifo trwy ddargludydd rhwng dau bwynt yn gymesur yn uniongyrchol â'r foltedd ($V$) ar draws y ddau bwynt ac yn gymesur yn wrthdro â'r gwrthiant ($R$). Fe'i cynrychiolir fel I=V/R​.
4. Beth yw rôl switsh mewn cylched drydanol?
   • AtebMae switsh yn rheoli llif y cerrynt mewn cylched. Pan fydd ar gau, mae'n caniatáu i gerrynt lifo; pan fydd ar agor, mae'n torri ar draws neu'n atal llif y cerrynt.
5. Pam mae cylched fer yn cael ei hystyried yn beryglus?
   • AtebMewn cylched fer, mae'r gwrthiant yn isel iawn, gan achosi i gerrynt uchel iawn lifo. Gall hyn arwain at orboethi, tanau, neu ddifrod i gydrannau a dylid ei amddiffyn rhag hyn gyda ffiwsiau neu dorwyr cylched.
6. Beth yw swyddogaeth ffiws neu dorrwr cylched mewn cylched?
   • AtebMae ffiwsiau a thorwyr cylched yn ddyfeisiau amddiffynnol sydd wedi'u cynllunio i dorri cylched os yw'r cerrynt yn fwy na lefel ddiogel ragnodedig. Er bod ffiwsiau'n "chwythu" neu'n "toddi", wrth dorri'r gylched, mae torwyr cylched yn "tripio", a gellir eu hailosod ar ôl iddynt dorri'r gylched.
7. Sut mae Deddf Cerrynt Kirchhoff (KCL) yn disgrifio ceryntau mewn cyffordd mewn cylched?
   • AtebMae Deddf Cerrynt Kirchhoff yn nodi bod swm y ceryntau sy'n mynd i mewn i gyffordd yn hafal i swm y ceryntau sy'n gadael y gyffordd honno. Yn ei hanfod, mae hyn yn ddatganiad o gadwraeth gwefr drydanol.
8. Beth yw'r gwahaniaeth rhwng AC (Cerrynt Eiledol) a DC (Cerrynt Uniongyrchol)?
   • AtebMae DC yn cyfeirio at lif unffordd gwefr drydanol, fel arfer o fatri neu gyflenwad pŵer DC. Mae AC, ar y llaw arall, yn wefr drydanol sy'n newid cyfeiriad yn rheolaidd, fel yr hyn a gyflenwir o'r grid pŵer mewn llawer o wledydd.
9. Beth mae'r term "tir" yn cyfeirio ato mewn cylchedau trydanol?
   • AtebMae “Daear” yn cyfeirio at bwynt cyfeirio mewn cylched drydanol lle mae folteddau eraill yn cael eu mesur, neu lwybr dychwelyd cyffredin ar gyfer cerrynt trydanol, neu gysylltiad ffisegol uniongyrchol â’r Ddaear.
10. Pam mae cynwysyddion yn cael eu defnyddio mewn cylchedau trydanol?

• AtebMae cynwysyddion yn storio ac yn rhyddhau ynni trydanol. Fe'u defnyddir mewn cylchedau at wahanol ddibenion, megis hidlo, llyfnhau amrywiadau foltedd, cyplu a datgysylltu signalau AC, ac elfennau amseru mewn osgiliaduron.