Enkle DC-kredsløb – problemer og løsninger

1. Bestem den elektriske strøm gennem R1 ud fra figuren nedenfor.

Enkle DC-kredsløb - problemer og løsninger 1Kendt:

Modstand 1 (R1 ) = 4 Ω

Modstand 2 (R2 ) = 4 Ω

Modstand 3 (R3 ) = 8 Ω

Elektrisk spænding (V) = 40 volt

Ønskes: Elektrisk strøm gennem R1

opløsning:

Den elektriske strøm flyder fra højt potentiale til lavt potentiale. Strømmens retning i kredsløbet ovenfor er den samme som i urets retning.

Den elektriske strøm, der løber ud af batteriet

Beregn først den ækvivalente modstand ( R). Beregn derefter den elektriske strøm ved hjælp af ligningen i Ohms lov :

V = IR eller I = V / R

V = spænding , I = elektrisk strøm , R = den ækvivalente modstand

Den ækvivalente modstand:

Modstand R1 og modstand R2 er parallelforbundet . Den ækvivalente modstand:

1/R 12 = 1/R 1 + 1/R 2 = 1/4 + 1/4 = 2/4

R12 = 4/2 = 2 Ω

Modstand R12 og modstand R3 er forbundet i serie . Den ækvivalente modstand:

R = R12 + R3 = 2 + 8 = 10 Ω

Den elektriske strøm, der løber ud af batteriet:

I = V / R = 40 / 10 = 4 A

Den elektriske strøm, der flyder ud af batteriet, er 4 ampere.

Elektrisk spænding V ab og V bc

Enkle DC-kredsløb - problemer og løsninger 2Kirchhoffs første regel siger, at kl. I ethvert forbindelsespunkt skal summen af ​​alle strømme, der kommer ind i forbindelsen, være lig med summen af ​​alle strømme, der forlader forbindelsen.

Baseret på Kirchhoffs første regel konkluderes det , at hvis den elektriske strøm, der flyder ud af batteriet, er 4 A, så er den elektriske strøm gennem ab lig med 4 Ampere, så den elektriske strøm gennem bc er også lig med 4 Ampere.

Elektrisk spænding V ab :

V ab = I ab R ab = (4)(2) = 8 volt

Elektrisk spænding V bc :

V bc = I bc R bc = (4)(8) = 32 volt

Ovenstående kredsløb er serieforbundet, således at den samlede elektriske spænding er V = V ab + V bc = 8 volt + 32 volt = 40 volt.

Den elektriske strøm løber gennem R1 = 4 Ω

I1 = Vab / R1 = 8 volt / 4 ohm = 2 A

I2 = Vab / R2 = 8 volt / 4 ohm = 2 A

Den elektriske strøm, der flyder ud af batteriet, er 4 A. Når det når punkt a, deles den elektriske strømmen i to, den elektriske strøm på 2 ampere flyder gennem modstanden R1 og

Den elektriske strøm på 2 A flyder gennem modstanden R2 . 2 A + 2 A = 4 A.

2. Bestem den elektriske strøm, der løber gennem 4-Ω modstanden, ud fra figuren nedenfor .

Enkle DC-kredsløb - problemer og løsninger 3Kendt:

Modstand 1 (R1 ) = 6 Ω

Modstand 2 (R2 ) = 4 Ω

Modstand 3 (R3 ) = 1.6 Ω

Den elektriske spænding (V) = 16 volt

Ønsket: Den elektriske strøm løber gennem 4 Ω

opløsning:

Den elektriske strøm flyder fra højt potentiale til lavt potentiale. Strømmens retning i kredsløbet ovenfor er den samme som i urets retning.

Den elektriske strøm, der løber ud af batteriet

Den ækvivalente modstand:

Modstand R1 og modstand R2 er parallelforbundet. Den ækvivalente modstand:

1/R 12 = 1/R 1 + 1/R 2 = 1/6 + 1/4 = 2/12 + 3/12 = 5/12

R12 = 12/5 = 2.4 Ω

Modstand R12 og modstand R3 er forbundet i serie. Den ækvivalente modstand:

R = R12 + R3 = 2.4 + 1.6 = 4 Ω

Den elektriske strøm, der løber ud af batteriet:

I = V / R = 16 / 4 = 4 A

De elektriske spændinger V ab og V bc

Enkle DC-kredsløb - problemer og løsninger 4Baseret på Kirchhoffs første regel, konkluderede, at hvis den elektriske strøm, der flyder ud af batteriet, er 4 A, så er den elektriske strømmen gennem ab lig med 4 Ampere, så den elektriske strøm gennem bc er også lig med 4 Ampere.

Den elektriske spænding V ab :

V ab = I ab R ab = (4)(2.4) = 9.6 volt

Den elektriske spænding V bc :

V bc = I bc R bc = (4)(1.6) = 6.4 volt

Ovenstående kredsløb er serieforbundet, således at den samlede elektriske spænding er V = V ab + V bc = 9.6 volt + 6.4 volt = 16 volt.

Den elektriske strøm , der løber gennem R2 = 4 Ω

I1 = Vab / R1 = 9.6 volt / 6 ohm = 1.6 A

I2 = Vab / R2 = 9.6 volt / 4 ohm = 2.4 A

Den elektriske strøm, der løber ud af batteriet, er 4 A. Når den når punkt a, deles den elektriske strøm i to,

Den elektriske strøm på 1.6 A løber gennem modstanden R1 , og den elektriske strøm på 2.4 A løber gennem modstanden R2 . 1.6 A + 2.4 A = 4 A.

Efterlad en kommentar