Ceistean Eisimpleir agus Deasbad mu Shruth Dealain
Tha sruth dealain na bhun-bheachd ann am fiosaig, deatamach chan ann a-mhàin ann am foghlam acadaimigeach ach cuideachd ann am beatha làitheil, gnìomhachas, agus teicneòlas ùr-nodha. Le bhith a’ tuigsinn sruth dealain, is urrainn dhuinn diofar innealan dealanach obrachadh, siostaman cumhachd a thuigsinn, agus eadhon uidheamachd dealanach a thogail no a chàradh. Bheir an t-artaigil seo geàrr-chunntas air grunn eisimpleirean de dhuilgheadasan agus deasbadan mu shruth dealain gus do chuideachadh le bhith a’ tuigse nas doimhne agad air a’ chuspair seo.
Mìneachadh air Sruth Dealain
Is e sruth dealain sruthadh cosgais dealain tro stiùiriche, mar as trice ann an cruth dealanan tro stiùiriche leithid uèir chopair. Tha sruth dealain air a thomhas ann an amperes (A), agus is e sin am bun-aonad ann an Siostam Eadar-nàiseanta nan Aonadan (SI).
Lagh Ohm
Is e Lagh Ohm aon de na prionnsabalan bunaiteach a thathas a’ cleachdadh airson sruth dealain a mhìneachadh. Tha an lagh seo ag ràdh, “Tha an sruth tro stiùiriche eadar dà phuing dìreach co-rèireach ris a’ bholtaids thar an dà phuing agus gu neo-dhìreach co-rèireach ris an aghaidh.” Is e foirmle matamataigeach Lagh Ohm:
\[ I = \frac{V}{R} \]
Càite:
– Is e \(I \) an sruth ann an amperes (A),
– \( V \) 's e am bholtaids ann am bholtan (V),
– Is e \(R \) an aghaidh ann an ohms (Ω).
Eisimpleir Ceist 1: A’ tomhas sruth a’ cleachdadh lagh Ohm
Ceist:
Ma tha uèir ann le strì an aghaidh de 10 ohms agus bholtaids de 20 bholt air a chur ri cinn na uèire, obraich a-mach an sruth a tha a’ sruthadh tron uèir.
Deasbad:
Cleachd foirmle Lagh Ohm:
\[ I = \frac{V}{R} \]
Càite:
– \( V = 20 \text{ V} \),
–\( R = 10 \text{ Ω} \).
[I = \frac{20 \text{V}}{10 \text{Ω}} = 2 \text{A} \]
Mar sin, tha an sruth a tha a’ sruthadh tron uèir 2 amperes.
Eisimpleir Ceist 2: A’ tomhas bholtaids a’ cleachdadh lagh Ohm
Ceist:
Bidh bataraidh a’ lìbhrigeadh sruth de 3 amperes tro resistor 15-ohm. Dè am bholtaids a bhios am bataraidh a’ lìbhrigeadh?
Deasbad:
Cleachd foirmle Lagh Ohm a chaidh atharrachadh gu:
\[V = I \times R \]
Càite:
– \( I = 3 \text{ A} \),
–\( R = 15 \text{ Ω} \).
[V = 3 A × 15 Ω = 45 V]
Mar sin, is e 45 bholt am bholtaids a tha air a thoirt seachad leis a’ bhataraidh.
Eisimpleir Ceist 3: A’ tomhas an aghaidh a’ cleachdadh lagh Ohm
Ceist:
Tha bholtaids de 12 bholt agus sruth de 4 amperes ann an cuairt. Obraich a-mach luach an aghaidh a tha aig a’ chuairt.
Deasbad:
Cleachd foirmle Lagh Ohm a chaidh atharrachadh gu:
[R = \frac{V}{I} \]
Càite:
– \( V = 12 \text{ V} \),
–\( I = 4 \text{ A} \).
\[ R = \frac{12 \text{ V}}{4 \text{ A}} = 3 \text{ Ω} \]
Mar sin, is e 3 ohms an luach strì anns a’ chuairt.
Eisimpleir Ceist 4: Cuairt Sreath
Ceist:
Tha dà resistor, gach fear le strì de 6 ohms agus 4 ohms, ceangailte ann an sreath ri stòr 20-bholt. Obraich a-mach an sruth a tha a’ sruthadh tron chuairt.
Deasbad:
Airson resistors ann an sreath, is e an aghaidh iomlan \( R_{\text{total}} \) suim nan resistors fa leth:
[ R_{\text{iomlan}} = R_1 + R_2 = 6 \text{ Ω} + 4 \text{ Ω} = 10 \text{ Ω} \]
Cleachd foirmle Lagh Ohm:
\[ I = \frac{V}{R_{\text{iomlan}}} \]
Càite:
– \( V = 20 \text{ V} \),
- \( R_{ \text{total}} = 10 \text{ Ω} \).
[I = \frac{20 \text{V}}{10 \text{Ω}} = 2 \text{A} \]
Mar sin, is e 2 ampere an sruth a tha a’ sruthadh tron chuairt.
Eisimpleir Ceist 5: Cuairt Co-shìnte
Ceist:
Tha dà resistor, gach fear le strì de 8 ohms agus 4 ohms, ceangailte ann an co-shìnte ri stòr 12-bholt. Obraich a-mach an sruth iomlan a tha a’ sruthadh tron chuairt.
Deasbad:
An toiseach, obraich a-mach an aghaidh iomlan \( R_{\text{total}} \) de na resistors a tha ceangailte ann an co-shìnte a’ cleachdadh na foirmle:
[ \frac{1}{R_{\text{iomlan}}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} \]
Càite:
– \( R_1 = 8 \text{ Ω} \),
–\( R_2 = 4 \text{ Ω} \).
\[ \frac{1}{R_{\text{total}}} = \frac{1}{8 \text{ Ω}} + \frac{1}{4 \text{ Ω}} = \frac{1}{8} + \frac{2}{8} = \frac{3}{8} \]
[ R_{\text{iomlan}} = \frac{8}{3} \approx 2.67 \text{ Ω} \]
Cleachd foirmle Lagh Ohm:
\[ I = \frac{V}{R_{\text{iomlan}}} \]
Càite:
– \( V = 12 \text{ V} \),
– \( R_{\text{iomlan}} \timcheall air 2.67 \text{ Ω} \).
[I timcheall air 12 V/2.67 Ω timcheall air 4.49 A]
Mar sin, tha an sruth iomlan a tha a’ sruthadh tron chuairt mu 4.49 amperes.
Eisimpleir Ceist 6: A’ cleachdadh Lagh Kirchoff
Lagh Kirchoff
Tha dà lagh Kirchoff ann a thathas a’ cleachdadh gu tric ann an mion-sgrùdadh chuairtean dealain:
1. Lagh Sruth Kirchoff (KCL): Tha an ìre srutha a tha a’ dol a-steach do phuing co-ionann ris an ìre srutha a tha a’ fàgail na puing sin.
2. Lagh Bholtaids Kirchoff (KVL): Feumaidh suim nam bholtaids ann an lùb dùinte a bhith co-ionann ri neoni.
Ceist:
Air a thoirt seachad cuairt le dà mheur co-shìnte. Tha resistor 3-ohm aig a’ chiad mheur agus resistor 6-ohm aig an dàrna meur, an dà chuid ceangailte ri stòr 18-bholt. Obraich a-mach an sruth a tha a’ sruthadh tro gach meur agus an sruth iomlan sa chuairt.
Deasbad:
Cleachd Lagh Ohm airson gach meur:
Airson a’ chiad mheur:
[I_1 = \frac{V}{R_1} = \frac{18 \text{V}}{3 \text{Ω}} = 6 \text{A} \]
Airson an dàrna meur:
[I_2 = \frac{V}{R_2} = \frac{18 \text{V}}{6 \text{Ω}} = 3 \text{A} \]
Is e an sruth iomlan suim nan sruthan bhon dà mheur:
[ I_{\text{iomlan}} = I_1 + I_2 = 6 \text{ A} + 3 \text{ A} = 9 \text{ A} \]
Mar sin, is e 6 amperes agus 3 amperes an sruth a tha a’ sruthadh tro gach meur, agus is e 9 amperes an sruth iomlan a tha a’ sruthadh sa chuairt.
Le bhith a’ cleachdadh nan eisimpleirean agus nam mìneachaidhean gu h-àrd, tha sinn an dòchas gum faigh thu tuigse nas doimhne air sruth dealain. Tha maighstireachd a dhèanamh air bun-bheachdan leithid Lagh Ohm, cuairtean sreath is co-shìnte, agus laghan Kirchoff deatamach airson fuasgladh fhaighinn air diofar dhuilgheadasan co-cheangailte ri sruth dealain ann am fiosaig.
