8 esimerkkiä sähkövirtaongelmista
1. Yhden Coulombin sähkövaraus kulkee johtimen läpi yhden sekunnin ajan. Sähkövirran suuruus on…..
Keskustelu
Tiedetään, että:
Varaus (Q) = 1 Coulombin
Aikaväli (t) = 1 sekuntia
Kysytty: Sähkövirta
Vastaus:
I = Q / t = 1 / 1 = 1 Coulomb/sekunti = 1 ampeeri
2. Johtimessa kulkee 2 ampeerin virta 8 sekunnin ajan. Määritä pisteen läpi kulkevan varauksen suuruus ja varauksessa olevien elektronien lukumäärä!
Keskustelu
Tiedetään, että:
Sähkövirta (I) = 1 ampeeria
Aikaväli (t) = 2 sekuntia
Kysymys: varaus (Q) ja elektronien lukumäärä (e)
Vastaus:
Sähkövirran kaava:
I = Q/t
Kaavan kuvaus: I = sähkövirta, Q = sähkövaraus, t = aikaväli
Sähkövaraus:
Q = I t = (2 ampeeria)(8 sekuntia) = 16 Coulombia.
Yhden elektronin varaus on 1,6 x 10⁻⁹ Coulombia , joten 16 Coulombin varauksessa on yhtä monta elektronia kuin 16 C:ssä / 1,6 x 10⁻⁹ Coulombia = 10 x 10⁻¹ elektronia.
3. 10 mA = …… ampeeria ?
Keskustelu
1 ampeeri = 1000 milliampeeria
1 milliampeeri = 1/1000 ampeeria
10 milliampeeria = 10/1000 ampeeria = 1/100 ampeeria = 1/10 2 ampeeria = 10 -2 ampeeria = 0,01 ampeeria
4. Tarkkaile kuvaa!
– Määritä sähkövirran suunta!
– Määritä elektronien liikesuunta!
Keskustelu
Sähkövirta liikkuu korkeasta potentiaalista matalaan potentiaaliin. Kaavion perusteella sähkövirran suunta on vastapäivään.
Elektronin liikesuunta on negatiivisesta navasta positiiviseen napaan. Kuvan perusteella se on myötäpäivään.
5. Johtimen läpi kulkee 10 A:n sähkövirta kahden minuutin ajan. Johtimen läpi virtaavan sähkövarauksen määrä on...
A. 5 Coulombia
B. 12 Coulombia
C. 20 Coulombia
D. 1200 Coulombia
Keskustelu
Tiedetään, että:
Sähkövirta (I) = 10 ampeeria
Aikaväli (t) = 2 minuuttia = 2 x 60 sekuntia = 120 sekuntia
Kysymys: Kuinka paljon sähkövarausta johtimessa kulkee?
Vastaus:
Sähkövirran voimakkuuden kaava:
I = q/t
Kuvaus: I = sähkövirta, q = sähkövaraus, t = aikaväli
Sähkövaraus:
q = I t = (10)(120) = 1200 Coulombia
Oikea vastaus on D.
6. Jos 60 Coulombin sähkövaraus virtaa johtavan johtimen läpi 5 minuutissa, sähkövirta on...
A. 0,2 ampeeria
B. 0,5 ampeeri
C. 3 ampeeria
D. 6 ampeeria
Keskustelu
Tiedetään, että:
Aikaväli (t) = 5 minuuttia = 5 x 60 sekuntia = 300 sekuntia
Sähkövaraus (Q) = 60 Coulombia
Kysymys: Sähkövirran voimakkuus (I)
Vastaus:
Sähkövirran voimakkuus:
I = Q/t
I = 60/300
I = 0,2 Coulombia/sekunti
I = 0,2 ampeeria
Coulombia sekunnissa kutsutaan myös ampeeriksi.
Oikea vastaus on A.
7. Sähkövirran SI-yksikkö on…
A. ampeeri
B. voltti
C. coulomb
D. ohmia
Keskustelu
Sähkövirran perussuureen kansainvälinen yksikköjärjestelmä on ampeeri.
Oikea vastaus on A.
8. Dynamon tuottama sähkövirta voidaan esittää kaaviossa...
Keskustelu
Kaavion kuvaus: I = sähkövirta, t = aikaväli
Dynamo tuottaa tasavirtaa (DC), kun taas sähkögeneraattori tuottaa vaihtovirtaa (AC). Tasavirran kuvaaja on esitetty vastauksessa D, kun taas vaihtovirran kuvaaja on esitetty vastauksessa B.
Oikea vastaus on D.
