Eisimpleir de Cheistean Neart Sruth Dealain
’S e bun-bheachd bunaiteach ann am fiosaig a th’ ann an sruth dealain a tha deatamach a thuigsinn, gu h-àraidh ann an co-theacsa chuairtean dealain. Tha sruth dealain, air a chomharrachadh leis an t-samhla \(I\), air a mhìneachadh mar an ìre de chosgais dealain a tha a’ sruthadh tro phuing ann an cuairt gach aonad ùine. ’S e an t-Ampere (A) aonad sruth dealain, far a bheil 1 Ampere co-ionann ri 1 Coulomb de chosgais a’ sruthadh gach diog. San artaigil seo, bruidhnidh sinn air grunn eisimpleirean de dhuilgheadasan co-cheangailte ri sruth dealain agus mar a dh’fhuasglas sinn iad.
Bun-bheachdan Neart Sruth Dealain
Mus tèid sinn a-steach do na ceistean eisimpleireach, leig dhuinn sùil ghoirid a thoirt air bun-bheachd sruth dealain. Faodar sruth dealain a chur an cèill mar:
[I = \frac{Q}{t} \]
Càite:
– Is e \(I\) an sruth dealain (A),
– ’S e \(Q\) an ìre de chosgais dealain a tha a’ sruthadh (C),
– Is e \(t\) an ùine a tha a dhìth (s).
A bharrachd air sin, tha lagh Ohm glè buntainneach cuideachd a thaobh neart sruth dealain, a tha air a ràdh mar:
[V = I \cdot R \]
Càite:
– Is e \(V\) am bholtaids (V),
– Is e \(I\) an sruth dealain (A),
– Is e \(R\) an aghaidh dealain (Ω).
Eisimpleir Ceist 1: A’ tomhas neart an t-srutha
Ceist: Bidh cosgais de 10 Coulombs a’ sruthadh tro uèir airson 5 diogan. Obraich a-mach an sruth dealain a tha a’ sruthadh tron uèir.
Fuasgladh:
Is urrainn dhuinn am foirmle bhunasach airson neart sruth dealain a chleachdadh:
[I = \frac{Q}{t} \]
Cuir a-steach na luachan \(Q\) agus \(t\):
[I = \frac{10}{5} \]
\[ I = 2 \, \text{A} \]
Mar sin, tha an sruth dealain a tha a’ sruthadh tron uèir 2 Amperes.
Eisimpleir Ceist 2: A’ cleachdadh Lagh Ohm
Ceist: Tha resistor le resistor de 50 Ω ceangailte ri stòr bholtaids 10 V. Obraich a-mach an sruth a tha a’ sruthadh tron resistor.
Fuasgladh:
’S urrainn dhuinn lagh Ohm a chleachdadh gus neart an t-srutha obrachadh a-mach:
\[ I = \frac{V}{R} \]
Cuir a-steach na luachan \(V\) agus \(R\):
[I = \frac{10}{50} \]
\[ I = 0.2 \, \text{A} \]
Mar sin, is e 0.2 Amperes an sruth a tha a’ sruthadh tron resistor.
Eisimpleir Ceist 3: Cuairt Sreath
Ceist: Tha trì resistors le resistances de 10 Ω, 20 Ω, agus 30 Ω gach fear ceangailte ann an sreath agus ceangailte ri stòr bholtaids 60 V. Obraich a-mach an sruth a tha a’ sruthadh tron chuairt.
Fuasgladh:
Ann an cuairt sreath, is e an aghaidh iomlan (\(R_{total}\)) suim nan aghaidhean uile:
\[ R_{iomlan} = R_1 + R_2 + R_3 \]
\[ R_{iomlan} = 10 + 20 + 30 \]
\[ R_{total} = 60 \, \text{Ω} \]
Cleachd lagh Ohm gus an sruth obrachadh a-mach:
[I = \frac{V}{R_{iomlan}}]
[I = \frac{60}{60} \]
\[ I = 1 \, \text{A} \]
Mar sin, is e 1 Ampere an sruth a tha a’ sruthadh tron chuairt.
Eisimpleir Ceist 4: Cuairt Co-shìnte
Ceist: Tha dà resistor le resistor de 40 Ω agus 60 Ω ceangailte ann an co-shìnte agus ceangailte ri stòr bholtaids 24 V. Obraich a-mach an sruth a tha a’ sruthadh tro gach resistor.
Fuasgladh:
Ann an cuairt co-shìnte, tha am bholtaids thar gach resistor mar an ceudna, is e sin 24 V. Cleachd lagh Ohm airson gach resistor:
Airson resistor 40 Ω:
[I_1 = \frac{V}{R_1} \]
[I_1 = \frac{24}{40} \]
[I_1 = 0.6, A]
Airson resistor 60 Ω:
[I_2 = \frac{V}{R_2} \]
[I_2 = \frac{24}{60} \]
[I_2 = 0.4, A]
Mar sin, tha an sruth a tha a’ sruthadh tron resistor 40 Ω 0.6 Amperes agus tron resistor 60 Ω tha e 0.4 Amperes.
Eisimpleir Ceist 5: A’ cleachdadh Lagh Kirchoff
Ceist: Ann an cuairt, tha sruthan de 2 A, 3 A, agus 4 A aig trì meuran eadar-dhealaichte a choinnicheas aig puing. Obraich a-mach an sruth iomlan a tha a’ sruthadh a-mach às a’ phuing sin.
Fuasgladh:
Cleachd lagh sruth Kirchoff (KCL), a tha ag ràdh gu bheil suim nan sruthan a’ dol a-steach do phuing co-ionann ri suim nan sruthan a’ fàgail a’ phuing sin. Ma tha \(I_{in}\) co-ionann ri suim nan sruthan a tha a’ tighinn a-steach, an uairsin:
\[ I_{a-staigh} = I_1 + I_2 + I_3 \]
\[ I_{in} = 2 + 3 + 4 \]
\[ I_{in} = 9 \, \text{A} \]
Mar sin, is e 9 Amperes an sruth iomlan a tha a’ sruthadh a-mach às a’ phuing sin.
Eisimpleir Ceist 6: A’ tomhas cosgais bho neart srutha
Ceist: Ma thèid uèir a chur tro shruth de 5 A airson 10 diogan, obraich a-mach meud an luchd a tha a’ sruthadh tron uèir.
Fuasgladh:
Cleachd am foirmle bhunasach airson neart sruth dealain:
\[Q = I \cdot t \]
Cuir a-steach na luachan \(I\) agus \(t\):
[Q = 5 10]
[Q = 50, C]
Mar sin, is e 50 Coulombs an ìre de luchd a tha a’ sruthadh tron uèir.
Co-dhùnadh
Tha tuigse air sruth dealain deatamach ann an sgrùdadh fiosaig agus innleadaireachd dealain. Tro na h-eisimpleirean gu h-àrd, tha sinn air faicinn mar as urrainnear bun-bheachdan sruth dealain agus na laghan co-cheangailte ris a chur an sàs gus fuasgladh fhaighinn air raon farsaing de dhuilgheadasan. Chan e a-mhàin gu bheil duilgheadasan cleachdaidh mar seo a’ cuideachadh le bhith a’ neartachadh ar tuigse air an teòiridh ach cuideachd a’ toirt seachad sgilean practaigeach ann an mion-sgrùdadh chuairtean dealain. Le bhith a’ leantainn air adhart a’ cleachdadh agus a’ tuigsinn nam bun-bheachdan sin, is urrainn dhuinn a bhith nas sgileile ann a bhith a’ fuasgladh dhùbhlain co-cheangailte ri dealan an dà chuid ann am beatha làitheil agus ann an co-theacsan proifeasanta.
