Formler for elektriske kredsløb og elektrisk modstand

Eksempelspørgsmål og formler til elektriske kredsløb og elektrisk modstand

Elektriske kredsløb

1. Se på følgende elektriske kredsløbsdiagram. Størrelsen af ​​den elektriske strøm, der flyder gennem 8 Ohm modstanden, er….
A. 1,8 ampere
B. 1,2 ampere
C. 0,8 ampere
D. 0,6 ampere

Diskussion
Det er kendt, at:
Modstand 1 (R₁) = 12 Ω
Modstand 2 (R₂) = 8 Ω
Modstand 3 (R₃) = 10 Ω
Elektrisk spænding (V) = 12 volt
Spørgsmål: Strømstyrke gennem R₁
Svar:

Elektrisk strøm flyder fra højt potentiale til lavt potentiale. Retningen af ​​den elektriske strøm i kredsløbet ovenfor er den samme som retningen af ​​urets visere.

Strømmen der løber ud af batteriet:
Beregn først erstatningsmodstanden (R). Beregn derefter strømmen ved hjælp af Ohms lovformel: V = IR eller I = V / R hvor V = spænding, I = strøm, R = erstatningsmodstand.

Udskiftningsmodstand:
Modstand R₁ og modstand R₂ Serieopstillet. Erstatningsmodstanden er:
R₁₂ = R₁ + R₂ = 12 + 8 = 20 Ω
Modstand R₁₂ og modstand R₃ parallelt arrangeret. Erstatningsmodstanden er:
1/R = 1/R₁₂ +1/R₃ = 1/20 + 1/10 = 1/20 + 2/20 = 3/20
R = 20/3 Ω

Strømmen der løber ud af batteriet:
I = V / R = 12 : 20/3 = 12 x 3/20 = 36/20 = 1,8 ampere
Strømmen, der løber ud af batteriet, er 1,8 ampere.

Den elektriske strøm, der løber gennem en 8 Ω modstand
Vab = 12 Volt
R₁₂ = 20 Ω
R₃ = 10 Ω

Den elektriske strøm, der løber gennem en 10 Ω modstand
I₃ = V_ab /R₃ = 12 volt / 10 Ω = 1,2 ampere
Den elektriske strøm, der løber gennem en 20 Ω modstand
I₁₂ = V_ab /R₁₂ = 12 volt / 20 Ω = 0,6 ampere

Kirchhoffs første lov siger, at den elektriske strøm, der kommer ind i en gren, er den samme som den elektriske strøm, der forlader grenen. Baseret på... Kirchhoffs første lov Det konkluderes, at den elektriske strøm, der passerer gennem en 20 Ω modstand = den elektriske strøm, der passerer gennem en 12 Ω modstand = den elektriske strøm, der passerer gennem en 8 Ω modstand = 0,6 ampere.
Det rigtige svar er D.

2.
Vær opmærksom på følgende lukkede elektriske kredsløb!
Hvis modstanden i spændingskilden ignoreres, er spændingsforskellen mellem enderne af 6 ohm-modstanden….
A. 3 volt
B. 2 volt
C. 2/3 Volt
D. 1/3 volt
Diskussion
Det er kendt, at:
Modstand 1 = 4 Ω
Modstand 2 = 3 Ω
Modstand 3 = 6 Ω
Spænding (V) = 6 volt
Spørgsmål: Potentielforskel mellem enderne af en 6 ohm modstand
Svar:
En 3 Ω modstand og en 3 Ω modstand er parallelforbundet. Erstatningsmodstanden er:
1/R23 = 1/3 Ω + 1/6 Ω = 2/6 Ω + 1/6 Ω = 3/6 Ω
R23 = 6/3 Ω = 2 Ω

En 4 Ω modstand og en 2 Ω modstand er serieforbundet. Erstatningsmodstandene er:
R = 4 Ω + 2 Ω = 6 Ω

Styrken af ​​den elektriske strøm, der kommer ud af spændingskilden:
I = V / R = 6 volt / 6 ohm = 1 ampere
En 4 Ω modstand og en 2 Ω modstand er forbundet i serie, således at ifølge Kirchooffs første lov er den elektriske strøm, der passerer gennem 4 Ω modstanden, lig med den elektriske strøm, der passerer gennem 2 Ω modstanden = 1 ampere.

Potentiel forskel mellem punkt a og b:
V = IR = (1 ampere) (2 ohm) = 2 volt
Potentialforskel mellem punkt a og b = potentialforskel mellem enderne af 2 Ω modstanden = potentialforskel mellem enderne af 3 Ω modstanden = potentialforskel mellem enderne af 6 Ω modstanden = 2 volt.
Det rigtige svar er B.

Elektrisk modstand

3. Tre elektriske modstande, hvis de er arrangeret parallelt, er modstandsværdien 12/11 Ohm, hvis de er arrangeret i serie, er værdien 12 Ohm, så er værdien af ​​hver modstand...
A. 1 ohm, 2 ohm, 3 ohm
B. 2 ohm, 4 ohm, 6 ohm
C. 1 ohm, 3 ohm, 5 ohm
D. 3 ohm, 4 ohm, 5 ohm
Diskussion
Hvis den elektriske modstand er serieforbundet, beregnes den ækvivalente modstand ved hjælp af formlen:
R = R₁ + R₂ + R₃
12=R₁ + R₂ + R₃
De mulige svar er svar B og D.
Hvis den elektriske modstand er parallelforbundet, beregnes den ækvivalente modstand ved hjælp af formlen: 1/R = 1/R₁ +1/R₂ +1/R₃.
Hvis du bruger svar B, så:
1/R = 1/2 + 1/4 + 1/6
1/R = 6/12 + 3/12 + 2/12
1/R = 11/12
R = 12/11
Det rigtige svar er B.

Type af barriere

4. Wolframs og tins modstand er henholdsvis 5,5 x 10.^-8 Ohmmeter og 22 x 10^-8 Ohmmeter. Wolframtråden og tintråden er hver 5 meter lange. Hvis begge tråde har samme modstandsværdi, og wolframtrådens diameter er 2 mm, så er ledningsdiameteren... mmm
En 2
B. 4
C. √2
D. ½ √2
Diskussion
Det er kendt, at:
Wolframresistivitet (ρ)₁) = 5,5 x 10^-8 Ohm meter
Tinresistivitet (ρ₂) = 22 x 10^-8 Ohm meter
Længde af wolframtråd (L)₁) = 5 meter
Længde af ledning (L)₂) = 5 meter
Wolframdiameter (D₁) = 2 mm
Wolframradius (R₁) = 1/2 (D) = 1/2 (2 mm) = 1 mm = 1 x 10^-3 meter
Spurgt: Blydiameter (D)₂)
Svar:
Overfladeareal af wolframtråd:
A₁ = π r² = π (10^-3)² = π 10^-6

Modstandsværdien for wolframtråd og tintråd er den samme.
R₁ = R₂
ρ₁ L₁ / TIL₁ = ρ₂ L₂ / TIL₂
(5,5 x 10^-8)(5) / π 10^-6 = (22 x 10^-8)(5) / π r²
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 meter
r = 2 millimeter
Det rigtige svar er A.

Spørgsmålskilde:

Spørgsmål til OSN i fysik på ungdomsskolen