Kirchhoffi seadus – probleemid ja lahendused

1. Kui R1 = 2 Ω, R2 = 4 Ω, R3 = 6 Ω, siis määrake allolevas vooluringis voolava elektrivoolu suurus.

Tuntud:

takisti 1 (R1) = 2 Ω Kirchhoffi seadus – probleemid ja lahendused 1

Takisti 2 (R2 ) = 4 Ω

Takisti 3 (R3 ) = 6 Ω

EMF 1 allikas (E 1 ) = 9 V

EMF 2 allikas (E 2 ) = 3 V

Otsitakse: Elektrivoolu tugevust (I)

lahendus:

See küsimus on seotud Kirchhoffi seadusega . Kuidas seda ülesannet lahendada:

Esmalt vali voolu suund. Saad valida vastassuunalise voolu või päripäeva suunatud voolu.

Teiseks , kui vool läbib takistit (R), siis potentsiaal väheneb nii, et V = IR on negatiivse märgiga. Kolmandaks , kui vool liigub pingelt madalpingele (- pingelt + pingele), siis on EJ allikas (E) positiivse märgiga, kuna EJ allikas laeb energiat. Kui vool liigub pingelt kõrgepingelt (+ pingelt - pingele), siis on EJ allikas (E) negatiivse märgiga, kuna EJ allikas tühjeneb energiat.

Selles lahenduses on voolu suund sama, mis päripäeva pöörlemise suund.

– IR 1 + E 1 – IR 2 – IR 3 – E 2 = 0

– 2 = 9 – 4 = 6 = 0

– 12 I + 6 = 0

– 12 I = – 6

Ma = -6 / -12

I = 0.5 XNUMX

Ahelas voolab elektrivool tugevuselt 0.5 A. Positiivse märgiga elektrivool tähendab, et elektrivoolu suund on sama mis päripäeva pöörlemise suund. Kui elektrivool on negatiivne, siis on elektrivool päripäeva pöörlemise suunale vastupidine.

2. Määrake alloleval joonisel näidatud vooluringis voolava elektrivoolu tugevus.

lahendus:Kirchhoffi seadus – probleemid ja lahendused 2

Selles lahenduses on voolu suund sama, mis päripäeva pöörlemise suund.

-20 - 5I -5I - 12 - 10I = 0

-32 – 20I = 0

-32 = 20I

Ma = -32 / 20

I = -1.6 A

Kuna elektrivool on negatiivne, on elektrivoolu suund tegelikult päripäeva vastassuunas. Elektrivoolu suund ei ole sama, mis arvati.

3. Määrake alloleval joonisel näidatud vooluringis voolava elektrivoolu tugevus.

lahendus:Kirchhoffi seadus – probleemid ja lahendused 3

Selles lahenduses on voolu suund sama, mis päripäeva pöörlemise suund.

– I – 6I + 12 – 2I + 12 = 0

-9I + 24 = 0

-9I = -24

Ma = 1 000 000 / 9

I = 8 / 3 A

4. Elektriahel koosneb neljast takistist R1 = 12 oomi, R2 = 12 oomi, R3 = 3 oomi ja R4 = 6 oomi, mis on ühendatud elektromotoorjõu allikaga E1 = 6 volti, E2 = 12 volti. Määrake vooluahelas voolav elektrivool, nagu on näidatud alloleval joonisel.

Tuntud:Kirchhoffi seadus – probleemid ja lahendused 4

Takisti 1 (R1 ) = 12 Ω

Takisti 2 (R2 ) = 12 Ω

Takisti 3 (R3 ) = 3 Ω

Takisti 4 (R4 ) = 6 Ω

EMF 1 allikas (E 1 ) = 6 volti

EMF 2 allikas (E 2 ) = 12 volti

Otsitakse: Elektrivool voolab vooluringis (I)

lahendus:

Takisti 1 ( R1 ) ja takisti 2 ( R2 ) on ühendatud paralleelselt. Ekvivalenttakisti:

1/R12 = 1/R1 + 1/R2 = 1/12 + 1/12 = 2/12

R 12 = 12/2 = 6 Ω

Selles lahenduses on voolu suund sama, mis päripäeva pöörlemise suund.

– IR 12 – E 1 – IR 3 – IR 4 + E 2 = 0

– 6 I – 6 – 3I – 6I + 12 = 0

– 6I – 3I – 6I = 6 -12

– 15I = – 6

Ma = -6/-15

I = 2/5 A

5. Määrake alloleval joonisel näidatud vooluringis voolava elektrivoolu tugevus.

Tuntud:Kirchhoffi seadus – probleemid ja lahendused 5

Takisti 1 (R1 ) = 10 Ω

Takisti 2 (R2 ) = 6 Ω

Takisti 3 (R3 ) = 5 Ω

Takisti 4 (R4 ) = 20 Ω

EMF 1 allikas (E 1 ) = 8 volti

EMF 2 allikas (E 2 ) = 12 volti

Otsitakse: vooluringis voolavat elektrivoolu

lahendus:

Takisti 3 ( R3 ) ja takisti 4 ( R4 ) on ühendatud paralleelselt. Ekvivalenttakisti:

1/ R34 = 1/R3 + 1/R4 = 1/5 + 1/20 = 4/20 + 1/20 = 5/20

R 34 = 20/5 = 4 Ω

Selles lahenduses on voolu suund sama, mis päripäeva pöörlemise suund.

– IR 1 – IR 2 – E 1 – IR 34 + E 2 = 0

– 10I – 6I – 8 – 4I + 12 = 0

– 10I – 6I – 4I = 8–12

– 20 Min = – 4

Ma = -4/-20

I = 1/5 A

I = 0.2A

6. Määrake alloleval joonisel näidatud vooluringis voolava elektrivoolu tugevus.

Tuntud:Kirchhoffi seadus – probleemid ja lahendused 6

Takisti 1 (R1 ) = 1 Ω

Takisti 2 (R2 ) = 6 Ω

Takisti 3 (R3 ) = 6 Ω

Takisti 4 (R4 ) = 4 Ω

EMF 1 allikas (E 1 ) = 12 volti

EMF 2 allikas (E 2 ) = 6 volti

Otsitakse: vooluringis voolavat elektrivoolu

lahendus:

Takisti 1 ( R1 ) ja takisti 2 ( R2 ) on ühendatud paralleelselt. Ekvivalenttakisti:

1/ R12 = 1/R1 + 1/R2 = 1/1 + 1/6 = 6/6 + 1/6 = 7/6

R12 = 6/7 Ω

Voolu suund on sama mis päripäeva pöörlemise suund.

E 1 – I R 12 – E 2 – I R 4 – IR 3 = 0

12 – (6/7)I – 6 – 4I – 6I = 0

12 – 6 – (6/7)I – 4I – 6I = 0

6 – (6/7)I – 10I = 0

6 = (6/7)I + 10I

6 = (6/7)I + (70/7)I

6 = (76/7)1

(6)(7) = 76I

42 = 76I

Mina = 42/76

I = 0.5A

Jäta kommentaar