قانون کیرشهف - مشکلات و راه حل ها

۱. اگر ر1 = ۴ اهم، R2 = ۴ اهم، R3 = 6 اهم، مقدار را تعیین کنید جریان الکتریسیته در مدار زیر جریان دارد.

شناخته شده:

مقاومت ۱ (ر1) = 2 اهم قانون کیرشهف - مشکلات و راه حل ها 1

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

تحت تعقیب: جریان الکتریکی (I)

راه حل :

این سوال مربوط به قانون کیرشهوفچگونه این مشکل را حل کنیم:

نام خانوادگی، جهت جریان را انتخاب کنید. می‌توانید جریان مخالف یا جهت آن را در جهت عقربه‌های ساعت تعیین کنید.

دوم، هنگامی که جریان از طریق مقاومت (R) کاهش می‌یابد، پتانسیل به گونه‌ای کاهش می‌یابد که V = IR با علامت منفی باشد. سوماگر جریان از ولتاژ پایین به ولتاژ بالا (- به +) تغییر کند، آنگاه منبع emf (E) به دلیل شارژ شدن انرژی در منبع emf، علامت مثبت دارد. اگر جریان از ولتاژ بالا به ولتاژ پایین (+ به -) تغییر کند، آنگاه منبع emf (E) به دلیل خالی شدن انرژی در منبع emf، علامت منفی دارد.

در این راه حل، جهت جریان همان جهت چرخش عقربه‌های ساعت است.

– 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

همچنین مشاهده کنید  بارهای الکتریکی، میدان‌های مغناطیسی و نیروهای مغناطیسی - مسائل و راه‌حل‌ها

جریان الکتریکی در مدار 0.5 آمپر است. جریان الکتریکی با علامت مثبت به این معنی است که جهت جریان الکتریکی با جهت چرخش عقربه‌های ساعت یکسان است. اگر جریان الکتریکی منفی باشد، جریان الکتریکی در خلاف جهت عقربه‌های ساعت است.

۲. جریان الکتریکی که در مدار نشان داده شده در شکل زیر جریان دارد را تعیین کنید.

راه حل :قانون کیرشهف - مشکلات و راه حل ها 2

در این راه حل، جهت جریان همان جهت چرخش عقربه‌های ساعت است.

-20 – 5I -5I – 12 – 10I = 0

-۳۲ – ۲۰I = ۰

۳۲- = ۲۰I

من = -32 / 20

من = -1.6 آمپر

از آنجا که جریان الکتریکی منفی است، جهت جریان الکتریکی در واقع خلاف جهت عقربه‌های ساعت است. جهت جریان الکتریکی با آنچه تخمین زده می‌شود، یکسان نیست.

۲. جریان الکتریکی که در مدار نشان داده شده در شکل زیر جریان دارد را تعیین کنید.

راه حل :قانون کیرشهف - مشکلات و راه حل ها 3

در این راه حل، جهت جریان همان جهت چرخش در جهت عقربه‌های ساعت است.

– I – 6I + 12 – 2I + 12 = 0

-9I + 24 = 0

-9I = -24

I = 24/9

من = ۸ / ۳ آمپر

4. یک مدار الکتریکی از چهار مقاومت R تشکیل شده است.1 = ۱۲ اهم، ر2 = ۱۲ اهم، ر3 = ۳ اهم و R4 = ۶ اهم، به منبع نیروی محرکه الکتریکی (EMF) متصل هستند.1 = ۶ ولت، E2 = ۱۲ ولت. جریان الکتریکی عبوری از مدار را مطابق شکل زیر تعیین کنید.

همچنین مشاهده کنید  معادله نیروی حاصل

شناخته شده:قانون کیرشهف - مشکلات و راه حل ها 4

مقاومت ۲ (R)1) = 12 اهم

مقاومت ۲ (R)2) = 12 اهم

مقاومت ۲ (R)3) = 3 اهم

مقاومت ۲ (R)4) = 6 اهم

منبع نیروی محرکه الکتریکی ۱ (E)1) = ۲۲۰ ولت

منبع نیروی محرکه الکتریکی ۱ (E)2) = ۲۲۰ ولت

مورد نظر: جریان الکتریکی در مدار (I) جاری می‌شود

راه حل :

مقاومت ۱ (R1) و مقاومت ۲ (R2) به صورت موازی متصل شده‌اند. مقاومت معادل:

1 / R12 = 1/R1 +1/R2 = ۱/۲ + ۱/۲ = ۲/۲

R12 = ۲/۲ = ۱ اهم

در این راه حل، جهت جریان همان جهت چرخش در جهت عقربه‌های ساعت است.

– آی آر12 - ای1 – آی آر3 - IR4 +E2 = 0

– 6 I – 6 – 3I – 6I + 12 = 0

– ۶I – ۳I – ۶I = ۶ -۱۲

– ۱۵I = – ۶

من = -6/-15

من = 2/5 آمپر

۵. جریان الکتریکی که در مدار نشان داده شده در شکل زیر جریان دارد را تعیین کنید.

شناخته شده:قانون کیرشهف - مشکلات و راه حل ها 5

مقاومت ۲ (R)1) = 10 اهم

مقاومت ۲ (R)2) = 6 اهم

مقاومت ۲ (R)3) = 5 اهم

مقاومت ۲ (R)4) = 20 اهم

منبع نیروی محرکه الکتریکی ۱ (E)1) = ۲۲۰ ولت

منبع نیروی محرکه الکتریکی ۱ (E)2) = ۲۲۰ ولت

مورد نظر: جریان الکتریکی که در مدار جریان دارد

راه حل :

مقاومت ۱ (R3) و مقاومت ۲ (R4) به صورت موازی متصل شده‌اند. مقاومت معادل:

همچنین مشاهده کنید  گرد کردن یک منحنی شیب‌دار - دینامیک مسائل حرکت دایره‌ای و راه‌حل‌ها

1 / R34 = 1/R3 +1/R4 = ۱/۱۲ + ۱/۶ = ۱/۱۲ + ۲/۱۲ = ۳/۱۲

R34 = ۲/۲ = ۱ اهم

در این راه حل، جهت جریان همان جهت چرخش در جهت عقربه‌های ساعت است.

– آی آر1 – آی آر2 - E1 – آی آر34 +E2 = 0

– ۱۰I – ۶I - 8 - ۴I + 12 = 0

– ۱۰I – ۶I - 4I = 8 - 12

- 20I = – ۴

من = -4/-20

من = 1/5 آمپر

من = 0.2 A

۵. جریان الکتریکی که در مدار نشان داده شده در شکل زیر جریان دارد را تعیین کنید.

شناخته شده:قانون کیرشهف - مشکلات و راه حل ها 6

مقاومت ۲ (R)1) = 1 اهم

مقاومت ۲ (R)2) = 6 اهم

مقاومت ۲ (R)3) = 6 اهم

مقاومت ۲ (R)4) = 4 اهم

منبع نیروی محرکه الکتریکی ۱ (E)1) = ۲۲۰ ولت

منبع نیروی محرکه الکتریکی ۱ (E)2) = ۲۲۰ ولت

مورد نظر: جریان الکتریکی که در مدار جریان دارد

راه حل :

مقاومت ۱ (R1) و مقاومت ۲ (R2) به صورت موازی متصل شده‌اند. مقاومت معادل:

1 / R12 = 1/R1 +1/R2 = ۱/۱۲ + ۱/۶ = ۱/۱۲ + ۲/۱۲ = ۳/۱۲

R12 = 6/7 اهم

جهت جریان همان جهت چرخش عقربه‌های ساعت است.

E1 - من R12 - ای2 - من R4 – آی آر3 = 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)I

(6)(7) = 76I

۴۲ = ۷۶I

من = ۲/۴۰۰

من = 0.5 A

ارسال نظر