Kirchhoff-en bigarren legearen adibidea

Kirchhoff-en Bigarren Legearen 5 Adibide

Aztertu Kirchhoff-en Legeari buruzko materiala eta Kirchhoff-en Legeari buruzko galderei buruzko eztabaida ere.

1. Zirkuitu elektriko bat lau erresistentziaz osatuta dago, bakoitza R1 ₌ 6 Ohm, R2 ₌ 6 Ohm, R3 ₌ 9 Ohm eta R4 _{= 3 Ohm-koa, E1} = 6 Volt, E2 ₌ 12 Volt- ekin konektatuta, beheko irudian erakusten den bezala. Dabilen korronte elektrikoa… da.

A. 1/5 A
B. 2/5 A
C. 3/5 A
D. 4/5 A
E. 1 A

Eztabaida

Jakina da:
1. erresistentzia (R₁) = 6 Ω
2. erresistentzia (R₂) = 6 Ω
3. erresistentzia (R₃) = 9 Ω
4. erresistentzia (R₄) = 3 Ω
1. fem-aren iturria (E₁) = 6 Voltio
2. fem-aren iturria (E₂) = 12 Voltio
Galdetu zuen: Zirkuituan zehar doan korrontea (I)
Erantzuna:

1. erresistentzia (R₁) eta 2. erresistentzia (R₂) paraleloan konektatuta. Ordezko erresistentzia hau da:
1 / R₁₂ = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/6 + 1/6 = 2/6
R₁₂ = 6/2 = 3 Ω

Arazo hau konpontzeko urratsak:

Lehenik eta behin , aukeratu nahiago duzun uneko norabidea. Erlojuaren orratzen kontrako noranzkoan edo erlojuaren orratzen noranzkoan aukera dezakezu.

Bigarrenik , korrontea erresistentzia edo erresistentzia (R) zeharkatzen duenean, potentziala gutxitzen da, eta V = IR negatiboa da.

Hirugarrenik , korrontea potentzial baxutik potentzial altuera (-tik +ra) mugitzen bada, fem iturria (E) positibo gisa markatuta dago, fem iturrian energia-betetze bat dagoelako. Korrontea potentzial altutik baxura (+tik -ra) mugitzen bada, fem iturria (E) negatibo gisa markatuta dago, fem iturrian energia-deskarga bat dagoelako.

Problema hau konpontzeko, korrontearen noranzkoa erlojuaren orratzen noranzkoa izatea aukeratzen da.

- IR₁₂ - E₁ – IR₃ – IR₄ +E₂ = 0
– 3I – 6 – 9I – 3I + 12 = 0
– 3I – 9I – 3I = 6 – 12
– 15I = – 6
I = -6 /-15
I = 2/5 Ampere

_{2. Begira beheko erresistentziaren antolamenduari! R 3-} tik igarotzen den korrontearen magnitudea …

Eztabaida

Jakina da:

R1 = ₄ Ω

R2 = ₄ Ω

R3 = ₈ Ω

Galdera: I ₃

Erantzuna:

Goiko zirkuitu elektrikoan korronte elektrikoaren noranzkoa erlojuaren orratzen noranzko bera da, potentzial handitik potentzial txikira.

Lehenik eta behin , kalkulatu ordezko erresistentzia (R). Ondoren, kalkulatu korrontea Ohm-en legea erabiliz : I = V / R

Ordezko erresistentzia:
Kalkulatu ordezko erresistentzia goiko zirkuituan.
R erresistentzia₁ eta R erresistentzia₂ paraleloan antolatuta. Ordezko erresistentzia hau da:
1 / R₁₂ = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/4 + 1/4 = 2/4
R₁₂ = 4/2 = 2 Ω
R erresistentzia₁₂ eta R erresistentzia₃ seriean antolatuta. Ordezko erresistentzia hau da:
R = R₁₂ + R₃ = 2 + 8 = 10 Ω
Bateriatik ateratzen den korrontea :
I = V / R = 40 / 10 = 4 Ampere

Kirchhoff-en lehenengo legea dio adar batera sartzen den korronte elektrikoaren kantitatea adar horretatik irteten den korronte elektrikoaren berdina dela. Kirchhoffen lehenengo legean oinarrituta, bateriatik irteten den korronte elektrikoa 4 Ampere bada, ab-tik igarotzen den korronte elektrikoa 4 Ampere-ren berdina dela ondorioztatzen da, eta era berean, bc-tik igarotzen den korronte elektrikoa 4 Ampere da.

3. Begiratu beheko irudiko zirkuitu elektrikoa. Kalkulatu _I1 , _I2 eta _I3.

Eztabaida

Korronte elektrikoa potentzial handitik potentzial txikira mugitzen da; korronte elektrikoa terminal positibotik urrundu eta terminal negatiborantz doa. Beraz, I1 eta I2 korronteen norabideak _irudian erakusten _den bezala aukeratzen dira, eta I3 korrontearen norabidea, berriz, _arbitrarioki aukeratzen da.

Lehenik eta behin , aplikatu Kirchhoffen lehenengo legea adarkatze-puntuan.

I3 = I1 ₊ I2 _……… . 1. _ekuazioa

Bigarrenik , aplikatu Kirchhoff-en bigarren legea 1. begiztari (ezkerreko begizta)

32 – 4 I ₁ – 10 I ₃ = 0

8 – I ₁ – 2,5 I ₃ = 0

………. 2. ekuazioa

Hirugarrenik , aplikatu Kirchhoff-en bigarren legea 2. begiztari (eskuineko begizta)

15 – 5 I ₂ – 10 I ₃ = 0

3 – I ₂ – 2 I ₃ = 0

………. 3. ekuazioa

Ordezkatu 2 eta 3 ekuazioak 1 ekuazioan:

_{Zeinu negatiboak esan nahi du I 2} -ren norabidea goian aukeratutako norabidearen aurkakoa dela.

4. Zirkuitu elektriko batek lau erresistentzia ditu, bakoitza R-rekin₁ = 12 Ohm, R₂ = 12 Ohm, R₃ = 3 Ohm eta R₄ = 6 Ohm E-rekin konektatuta₁ = 6 Volt, E₂ = 12 Volt, hurrengo irudian ikusten den bezala. Dabilen korronte elektrikoa… da.

A. 1/5 A
B. 2/5 A
C. 3/5 A
D. 4/5 A
E. 1 A

Eztabaida
Jakina da:
1. erresistentzia (R₁) = 12 Ω
2. erresistentzia (R₂) = 12 Ω
3. erresistentzia (R₃) = 3 Ω
4. erresistentzia (R₄) = 6 Ω
1. fem-aren iturria (E₁) = 6 Voltio
2. fem-aren iturria (E₂) = 12 Voltio
Bilatzen dena: Zirkuituan zehar doan korrontearen intentsitatea (I)
Erantzuna:

Arazo hau Kirchhooff-en legearekin lotuta dago. Urratsak eta arazo hau nola konpondu:
Lehenik eta behin, aukeratu nahiago duzun korrontearen norabidea. Erlojuaren orratzen kontrako noranzkoan edo erlojuaren orratzen noranzkoan aukeratu dezakezu.
Bigarrenik, korrontea erresistentzia edo erresistentzia (R) zeharkatzen duenean, potentziala gutxitzen da, eta V = IR negatiboa da.
Hirugarrenik, korrontea potentzial baxutik potentzial altuera (-tik +ra) mugitzen bada, fem iturria (E) positibo gisa markatuta dago, fem iturrian energia betetze bat dagoelako. Korrontea potentzial altutik baxura (+tik -ra) mugitzen bada, fem iturria (E) negatibo gisa markatuta dago, fem iturrian energia deskarga bat dagoelako.

1. erresistentzia (R₁) eta 2. erresistentzia (R₂) paraleloan konektatuta. Ordezko erresistentzia hau da:
1 / R₁₂ = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/12 + 1/12 = 2/12
R₁₂ = 12/2 = 6 Ω

Problema hau konpontzeko, korrontearen noranzkoa erlojuaren orratzen noranzkoa izatea aukeratzen da.
– IR₁₂ - E₁ – IR₃ – IR₄ +E₂ = 0
– 6 I – 6 – 3I – 6I + 12 = 0
– 6I – 3I – 6I = 6 -12
– 15I = – 6
I = -6/-15
I = 2/5 Ampere

Zirkuituan dabilen korronte elektrikoa 2/5 Ampere da. Korronte elektriko positibo batek adierazten du korronte elektrikoaren noranzkoa espero bezalakoa dela, erlojuaren orratzen noranzkoa.
Erantzun zuzena B da.

5. Begira beheko zirkuitu elektrikoa! Zirkuituan doan korronte elektrikoaren (I) magnitudea… da.

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

Eztabaida
Jakina da:
1. erresistentzia (R₁) = 10 Ω
2. erresistentzia (R₂) = 6 Ω
3. erresistentzia (R₃) = 5 Ω
4. erresistentzia (R₄) = 20 Ω
1. fem-aren iturria (E₁) = 8 Voltio
2. fem-aren iturria (E₂) = 12 Voltio
Bilatzen dena: Zirkuituan zehar doan korrontearen intentsitatea (I)
Erantzuna:
3. erresistentzia (R₃) eta 4. erresistentzia (R₄) paraleloan konektatuta. Ordezko erresistentzia hau da:
1 / R₃₄ = 1/R₃ + 1/R₄ = 1/5 + 1/20 = 4/20 + 1/20 = 5/20
R₃₄ = 20/5 = 4 Ω

Problema hau konpontzeko, korrontearen noranzkoa erlojuaren orratzen noranzkoa izatea aukeratzen da.
– IR₁ – IR₂ - E₁ – IR₃₄ +E₂ = 0
– 10I – 6I – 8 – 4I + 12 = 0
– 10I – 6I – 4I = 8 – 12
– 20I = – 4
I = -4/-20
I = 1/5 Ampere
I = 0,2 Ampere
Zirkuituan dabilen korronte elektrikoa 1/5 Ampere da. Korronte elektriko positibo batek adierazten du korronte elektrikoaren noranzkoa espero bezalakoa dela, erlojuaren orratzen noranzkoa.
Erantzun zuzena B da.