۱. بر اساس شکل زیر، جریان الکتریکی عبوری از R1 را تعیین کنید.
شناخته شده:
مقاومت ۲ (R1 ) = ۶ اهم
مقاومت ۲ (R2 ) = ۶ اهم
مقاومت ۳ (R3 ) = ۸ اهم
ولتاژ الکتریکی (ولت) = ۴۰ ولت
مورد نظر: جریان الکتریکی عبوری از R1
راه حل :
جریان الکتریکی از پتانسیل بالا به پتانسیل پایین جریان مییابد. جهت جریان الکتریکی در مدار بالا مانند جهت عقربههای ساعت است.
جریان الکتریکی که از باتری خارج میشود
ابتدا، مقاومت معادل ( R) را محاسبه کنید. پس از آن، جریان الکتریکی را با استفاده از معادله قانون اهم محاسبه کنید :
V = IR یا I = V / R
V = ولتاژ ، I = جریان الکتریکی ، R = مقاومت معادل
مقاومت معادل:
مقاومت R1 و مقاومت R2 به صورت موازی بسته شدهاند . مقاومت معادل:
۱/R ۱۲ = ۱/R ۱ + ۱/R ۲ = ۱/۴ + ۱/۴ = ۲/۴
ر ۲۳۴ = ۳/۳ = ۱ اهم
مقاومت R12 و مقاومت R3 به صورت سری به هم متصل شدهاند . مقاومت معادل:
R = R 12 + R 3 = 2 + 8 = 10 اهم
جریان الکتریکی که از باتری خارج میشود:
من = V / R = 40 / 10 = 4 آمپر
جریان الکتریکی که از باتری خارج میشود ۴ آمپر است.
ولتاژ الکتریکی V ab و V bc
کیرشهوفاولین قانون بیان میکند که در در هر نقطه اتصال، مجموع جریانهای ورودی به محل اتصال باید برابر با مجموع جریانهای خروجی از محل اتصال باشد.
بر اساس قانون اول کیرشهف ، نتیجه گرفته میشود که اگر جریان الکتریکی خروجی از باتری ۴ آمپر باشد، جریان الکتریکی عبوری از ab برابر با ۴ آمپر است، بنابراین جریان الکتریکی عبوری از bc نیز ۴ آمپر است.
ولتاژ الکتریکی V ab :
V ab = I ab Rab = (4)(2) = 8 ولت
ولتاژ الکتریکی V bc :
V bc = I bc R bc = (4)(8) = 32 ولت
مدار فوق به صورت سری متصل شده است به طوری که ولتاژ الکتریکی کل برابر است با V = V ab + V bc = 8 ولت + 32 ولت = 40 ولت.
جریان الکتریکی از R1 = 4 Ω عبور میکند.
I 1 = V ab / R 1 = 8 ولت / 4 اهم = 2 آمپر
I 2 = V ab / R 2 = 8 ولت / 4 اهم = 2 آمپر
جریان الکتریکی که از باتری خارج میشود ۴ آمپر است. وقتی به نقطه a میرسد، جریان الکتریکی به دو قسمت تقسیم میشود، جریان الکتریکی ۲ آمپر از مقاومت R1 عبور میکند و
جریان الکتریکی ۲ آمپر از مقاومت R2 عبور میکند . ۲ آمپر + ۲ آمپر = ۴ آمپر.
۲. بر اساس شکل زیر، جریان الکتریکی عبوری از مقاومت ۴ اهم را تعیین کنید.
شناخته شده:
مقاومت ۲ (R1 ) = ۶ اهم
مقاومت ۲ (R2 ) = ۶ اهم
مقاومت ۲ (R3 ) = ۶ اهم
ولتاژ الکتریکی (V) = 16 ولت
مورد نظر: جریان الکتریکی از ۴ اهم عبور میکند
راه حل :
جریان الکتریکی از پتانسیل بالا به پتانسیل پایین جریان مییابد. جهت جریان الکتریکی در مدار بالا مانند جهت عقربههای ساعت است.
جریان الکتریکی که از باتری خارج میشود
مقاومت معادل:
مقاومت R1 و مقاومت R2 به صورت موازی متصل شدهاند. مقاومت معادل:
۱/R ۱۲ = ۱/R ۱ + ۱/R ۲ = ۱/۶ + ۱/۴ = ۲/۱۲ + ۳/۱۲ = ۵/۱۲
ر ۲۳۴ = ۳/۳ = ۱ اهم
مقاومت R12 و مقاومت R3 به صورت سری به هم متصل شدهاند. مقاومت معادل:
R = R 12 + R 3 = 2.4 + 1.6 = 4 اهم
جریان الکتریکی که از باتری خارج میشود:
من = V / R = 16 / 4 = 4 آمپر
ولتاژ الکتریکی Vab و Vbc
بر اساس قانون اول کیرشهف، نتیجه گرفت که اگر جریان الکتریکی خروجی از باتری ۴ آمپر باشد، جریان الکتریکی عبوری از ab برابر با ۴ آمپر است، بنابراین جریان الکتریکی عبوری از bc نیز ۴ آمپر خواهد بود.
ولتاژ الکتریکی V ab :
V ab = I ab Rab = (4)(2.4) = 9.6 ولت
ولتاژ الکتریکی V bc :
V bc = I bc R bc = (4)(1.6) = 6.4 ولت
مدار فوق به صورت سری متصل شده است به طوری که ولتاژ الکتریکی کل برابر است با V = V ab + V bc = 9.6 ولت + 6.4 ولت = 16 ولت.
جریان الکتریکی که از R2 عبور میکند = ۴ اهم
I 1 = V ab / R 1 = 9.6 ولت / 6 اهم = 1.6 آمپر
I 2 = V ab / R 2 = 9.6 ولت / 4 اهم = 2.4 آمپر
جریان الکتریکی که از باتری خارج میشود ۴ آمپر است. وقتی به نقطه a میرسد، جریان الکتریکی به دو قسمت تقسیم میشود:
جریان الکتریکی ۱.۶ آمپر از مقاومت R1 و جریان الکتریکی ۲.۴ آمپر از مقاومت R2 عبور میکند . ۱.۶ آمپر + ۲.۴ آمپر = ۴ آمپر.
