Beispiel für das Kirchhoffsche Gesetz

3 Beispiele für die Kirchhoffschen Gesetze

1. Schau dir das Schaltbild des geschlossenen Stromkreises an der Seite an! Wenn R₁ = 2Ω, R₂ = 4Ω, R₃ = 6 Ω, dann beträgt die Stromstärke im Stromkreis...

A. 1,2 Ampere
B. 1,0 Ampere
C. 0,6 Ampere
D. 0,5 Ampere
E. 0,2 Ampere

Diskussion
Ist bekannt :
Widerstand 1 (R₁) = 2Ω
Widerstand 2 (R₂) = 4Ω
Widerstand 3 (R₃)= 6Ω
Quelle der EMK 1 (E₁) = 9 V
Quelle der EMK 2 (E₂) = 3 V
Gefragt Die Stärke des im Stromkreis fließenden Stroms (I)
Jawab :

Diese Frage bezieht sich auf das Kirchhoffsche Gesetz. Lösungsschritte: Zuerst wählen Sie die Stromrichtung. Sie können den Strom im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn fließen lassen. Zweitens : Wenn Strom durch den Widerstand (R) fließt, sinkt die Spannung, sodass die Gleichung U = IR negativ ist. Drittens : Fließt der Strom von einem niedrigen zu einem hohen Potenzial (von - nach +), ist die elektromotorische Kraft (E) positiv, da in der Quelle eine Ladung vorhanden ist. Fließt der Strom hingegen von einem hohen zu einem niedrigen Potenzial (+ nach -), ist die elektromotorische Kraft (E) negativ, da in der Quelle eine Entladung stattfindet.

Bei der Lösung dieses Problems wird die Stromrichtung so gewählt, dass sie der Drehrichtung im Uhrzeigersinn entspricht.
– IR₁ + E₁ – IR₂ – IR₃ - E₂ = 0
– 2 I + 9 – 4 I – 6 I – 3 = 0
– 12 I + 6 = 0
– 12 I = – 6
I = -6 / -12
I = 0,5

Die Stromstärke im Stromkreis beträgt 0,5 Ampere. Ein positiver Stromwert bedeutet, dass der Strom wie erwartet im Uhrzeigersinn fließt. Ein negativer Stromwert bedeutet, dass der Strom entgegen dem Uhrzeigersinn fließt.
Die richtige Antwort ist D.

2. Schau dir die folgende Bilderserie an! Die Stromstärke im Stromkreis beträgt...

A. 0,6 A
B. 1,2 A
C. 1,6 A
D. 2,0 A
E. 2,5 A

Diskussion
Bei der Lösung dieses Problems wird die Stromrichtung so gewählt, dass sie der Drehrichtung im Uhrzeigersinn entspricht.
-20 – 5I -5I – 12 – 10I = 0
-32 – 20I = 0
-32 = 20I
I = -32 / 20
I = -1,6 Ampere
Da der elektrische Strom negativ ist, verläuft er tatsächlich entgegen dem Uhrzeigersinn. Diese Richtung widerspricht der ursprünglichen Annahme einer Drehung im Uhrzeigersinn.
Die richtige Antwort ist C.

3. Schau dir das folgende Schaltbild an! Die Stromstärke im Stromkreis beträgt…
A. 5/3 A
B. 8/3 A
C. 11/3 A
D. 13/3 A
E. 14/3 A
Diskussion
Bei der Lösung dieses Problems wird die Stromrichtung so gewählt, dass sie der Drehrichtung im Uhrzeigersinn entspricht.
– I – 6I + 12 – 2I + 12 = 0
-9I + 24 = 0
-9I = -24
Ich = 24 / 9
I = 8 / 3 Ampere
Da der elektrische Strom positiv ist, entspricht die Richtung des elektrischen Stroms der Schätzung, nämlich in Richtung der Drehung im Uhrzeigersinn.
Die richtige Antwort ist C.

Fragequelle:

Physikfragen für die nationale Prüfung an weiterführenden Schulen/Berufsschulen