مثالی از قانون کیرشهف

۳ نمونه از قوانین کیرشهف

۱. به تصویر مدار بسته کناری نگاه کنید! وقتی R₁ = 2Ω، R₂ = 4Ω، R₃ = 6Ω، آنگاه جریان جاری در مدار برابر است با ...

الف. ۲ آمپر
ب. ۳ آمپر
ج. ۴ آمپر
د. ۴.۸ آمپر
E. 0,2 آمپر

پمباهاسان
شناخته شده است :
مقاومت ۲ (R)₁) = 2 اهم
مقاومت ۲ (R)₂) = 4 اهم
مقاومت ۲ (R)₃)= 6 اهم
منبع نیروی محرکه الکتریکی ۱ (E)₁) = 9 ولت
منبع نیروی محرکه الکتریکی ۱ (E)₂) = 3 ولت
پرسیده شد : شدت جریان جاری در مدار (I)
جواب :

این سوال مربوط به قانون کیرشهوف است. مراحل و نحوه حل این سوال: اول ، جهت جریان را به دلخواه خود انتخاب کنید. می‌توانید جریان را در خلاف جهت عقربه‌های ساعت یا در جهت عقربه‌های ساعت انتخاب کنید. دوم ، وقتی جریان از مقاومت یا رزیستور (R) عبور می‌کند، پتانسیل کاهش می‌یابد به طوری که V = IR منفی می‌شود. سوم ، اگر جریان از پتانسیل کم به پتانسیل زیاد (- به +) حرکت کند، منبع emf (E) مثبت است زیرا یک بار انرژی در منبع emf وجود دارد. اگر جریان از پتانسیل زیاد به پتانسیل کم (+ به -) حرکت کند، منبع emf (E) منفی است زیرا یک تخلیه انرژی در منبع emf وجود دارد.

در حل این مسئله، جهت جریان طوری انتخاب می‌شود که هم جهت با جهت عقربه‌های ساعت باشد.
– آی آر₁ +E₁ – آی آر₂ – آی آر₃ - ای₂ = 0
– ۲ من + ۹ – ۴ من – ۶ من – ۳ = ۰
– ۵۰۰ من + ۱۲ = ۰
– ۵۰۰ من = – ۱۲
من = -6 / -12
من = 0,5

جریان الکتریکی که از مدار عبور می‌کند ۰.۵ آمپر است. جریان مثبت نشان می‌دهد که جهت جریان مطابق انتظار، در جهت عقربه‌های ساعت است. جریان منفی نشان می‌دهد که جهت جریان در خلاف جهت عقربه‌های ساعت است.
جواب صحیح D است.

۲. به سری تصاویر زیر نگاه کنید! مقدار جریان جاری در مدار ... است.

الف. 0,6 آمپر
ب. ۱.۶ الف
ج. ۳۷ الف
دی. 2,0 الف
ه. ۳.۲ الف

پمباهاسان
در حل این مسئله، جهت جریان طوری انتخاب می‌شود که هم جهت با جهت عقربه‌های ساعت باشد.
-20 – 5I -5I – 12 – 10I = 0
-۳۲ – ۲۰I = ۰
۳۲- = ۲۰I
من = -32 / 20
من = -۲ آمپر
چون جریان الکتریکی منفی است، جهت واقعی جریان الکتریکی خلاف جهت عقربه‌های ساعت است. این جهت با فرض اولیه چرخش در جهت عقربه‌های ساعت سازگار نیست.
جواب صحیح C است.

۳. به نمودار مدار الکتریکی زیر نگاه کنید! بزرگی جریان جاری در مدار ... است.
الف. ۱/۵ الف
ب. ۲/۵ الف
ج. ۳/۵ الف
دی. ۴/۵ الف
E. 14/3 الف
پمباهاسان
در حل این مسئله، جهت جریان طوری انتخاب می‌شود که هم جهت با جهت عقربه‌های ساعت باشد.
– I – 6I + 12 – 2I + 12 = 0
-9I + 24 = 0
-9I = -24
I = 24/9
من = ۸ / ۳ آمپر
از آنجا که جریان الکتریکی مثبت است، جهت جریان الکتریکی همان جهت تخمینی است، یعنی در جهت چرخش عقربه‌های ساعت.
جواب صحیح C است.

منبع سوال:

سوالات فیزیک آزمون سراسری برای دبیرستان/هنرستان فنی و حرفه ای