Lihtsad alalisvooluahelad – probleemid ja lahendused

1. Alloleva joonise põhjal määrake elektrivool läbi R₁.

Tuntud:

Takisti 1 (R₁) = 4 Ω

Takisti 2 (R₂) = 4 Ω

takisti 3 (R₃) = 8 Ω

Elektriline pinge (V) = 40 volti

Otsitud: Elektrivool läbi R₁

lahendus:

Elektrivool liigub kõrge potentsiaaliga piirkonnast madala potentsiaaliga piirkonda. Elektrivoolu suund ülaltoodud vooluringis on sama mis päripäeva.

Akust väljuv elektrivool

Esmalt arvutage ekvivalentne takistus (R). Seejärel arvutage elektrivool, kasutades võrrandit Ohmi seadus :

V = IR or I=V/R

V = pinge, Mina = elektrivool, R = ekvivalentne takistus

Ekvivalentne takistus:

Takisti R₁ ja takisti R₂ on ühendatud paralleelselt. Ekvivalentne takistus:

1 / R₁₂ = 1/R₁ +1/R₂ = 1/4 + 1/4 = 2/4

R₁₂ = 4/2 = 2 Ω

Takisti R₁₂ ja takisti R₃ on ühendatud järjestikku. Ekvivalentne takistus:

R = R₁₂ + R₃ = 2 + 8 = 10 Ω

Akust väljuv elektrivool:

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

Akust väljuv elektrivool on 4 amprit.

Elektriline pinge V_ab ja V_bc

Kirchhoffesimene reegel väidab, et kell Igas ühenduspunktis peab kõigi ühenduspunkti sisenevate voolude summa võrduma kõigi ühenduspunktist lahkuvate voolude summaga.

Põhineb Kirchhoffi esimene reegel, jõudis järeldusele, et kui akust voolav elektrivool on 4 A, siis on ab läbiva elektrivoolu tugevus 4 ampriga, seega on ka bc läbiva elektrivoolu tugevus 4 ampriga.

Elektriline pinge V_ab :

V_ab = I_ab R_ab = (4)(2) = 8 volti

Elektriline pinge V_bc :

V_bc = I_bc R_bc = (4)(8) = 32 volti

Ülaltoodud vooluring on ühendatud järjestikku nii, et kogu elektriline pinge on V = V_ab + V_bc = 8 volti + 32 volti = 40 volti.

Elektrivool voolab läbi R₁ = 4 Ω

I₁ = V_ab / R₁ = 8 volti / 4 oomi = 2 A

I₂ = V_ab / R₂ = 8 volti / 4 oomi = 2 A

Akust väljuv elektrivool on 4 A. Punkti a jõudes jaguneb elektrivool kaheks, läbi takisti R voolab 2 ampri suurune elektrivool.₁ ja

Läbi takisti R voolab 2 A elektrivool₂2 A + 2 A = 4 A.

2. Alloleva joonise põhjal määrake takistist läbi voolava elektrivoolu tugevus. 4-Ω.

Tuntud:

Takisti 1 (R₁) = 6 Ω

Takisti 2 (R₂) = 4 Ω

Takisti 3 (R₃) = 1.6 Ω

Elektriline pinge (V) = 16 volti

Otsitud: Elektrivool voolab läbi 4 Ω

lahendus:

Elektrivool voolab kõrgelt potentsiaal madala potentsiaalini. Elektrivoolu suund ülaltoodud vooluringis on sama mis päripäeva.

Akust väljuv elektrivool

Ekvivalentne takistus:

Takisti R₁ ja takisti R₂ on ühendatud paralleelselt. Ekvivalenttakisti:

1 / R₁₂ = 1/R₁ +1/R₂ = 1/6 + 1/4 = 2/12 + 3/12 = 5/12

R₁₂ = 12/5 = 2.4 Ω

Takisti R₁₂ ja takisti R₃ on ühendatud järjestikku. Ekvivalenttakisti:

R = R₁₂ + R₃ = 2.4 + 1.6 = 4 Ω

Akust väljuv elektrivool:

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

Elektriline pinge V_ab ja V_bc

Kirchhoffi esimese reegli põhjal, jõudis järeldusele, et kui akust voolav elektrivool on 4 A, siis on ab läbiva elektrivoolu tugevus 4 ampriga, seega on ka bc läbiva elektrivoolu tugevus 4 ampriga.

Elektriline pinge V_ab :

V_ab = I_ab R_ab = (4)(2.4) = 9.6 volti

Elektriline pinge V_bc :

V_bc = I_bc R_bc = (4)(1.6) = 6.4 volti

Ülaltoodud vooluring on ühendatud järjestikku nii, et kogu elektriline pinge on V = V_ab + V_bc = 9.6 volti + 6.4 volti = 16 volti.

Läbi voolav elektrivool R₂ = 4 Ω

I₁ = V_ab / R₁ = 9.6 volti / 6 oomi = 1.6 A

I₂ = V_ab / R₂ = 9.6 volti / 4 oomi = 2.4 A

Akust väljuv elektrivool on 4 A. Punkti a jõudes jaguneb elektrivool kaheks,

Läbi takisti R voolab elektrivool 1.6 A₁ ja läbi takisti R voolab elektrivool 2.4 A₂1.6 A + 2.4 A = 4 A.