Primjer drugog Kirchhoffovog zakona

5 primjera pravnih pitanja 2 Kirchhoff

Također proučite gradivo o Kirchhoffovom zakonu i Rasprava o Kirchhoffovim zakonima

1. Električni krug sastoji se od četiri otpornika, svaki s R₁= 6 Ohma, R₂ = 6 Ohma, R₃ = 9 Ohma i R₄ = 3 Ohma spojeno s E₁= 6 volti, E₂ = 12 volti kao što je prikazano na sljedećoj slici. Električna struja što teče je….

A. 1/5 A
B. 2/5 A
C. 3/5 A
D. 4/5 A
E. 1 A

Rasprava

Poznato je da:
Otpornik 1 (R₁) = 6 Ω
Otpornik 2 (R₂) = 6 Ω
Otpornik 3 (R₃) = 9 Ω
Otpornik 4 (R₄) = 3 Ω
Izvor elektromotorne sile 1 (E₁) = 6 volta
Izvor elektromotorne sile 2 (E₂) = 12 volta
Pitao/la sam: Struja koja teče u strujnom krugu (I)
Odgovor:

Otpornik 1 (R₁) i otpornik 2 (R₂) spojeni paralelno. Zamjenski otpornik je:
1 / R₁₂ = 1/R₁ +1/R₂ = 1/6 + 1/6 = 2/6
R₁₂ = 6/2 = 3 Ω

Koraci za rješavanje ovog problema:

Prvi, odaberite željeni smjer struje. Možete odabrati smjer suprotno od kazaljke na satu ili smjer kazaljke na satu.

Drugi, kada struja prolazi kroz otpornik (R) dolazi do smanjenja potencijala tako da je V = IR negativno.

Treći, ako se struja pomiče od niskog do visokog potencijala (- na +), tada je izvor elektromotorne sile (E) označen kao pozitivan jer postoji energetsko pražnjenje na izvoru elektromotorne sile. Ako se struja pomiče od visokog do niskog potencijala (+ na -), tada je izvor elektromotorne sile (E) označen kao negativan jer postoji energetsko pražnjenje na izvoru elektromotorne sile.

Pri rješavanju ovog problema, smjer struje odabran je u smjeru kazaljke na satu.

- IR₁₂ - E₁ – IR₃ – IR₄ + E₂ = 0
– 3I – 6 – 9I – 3I + 12 = 0
– 3I – 9I – 3I = 6 – 12
– 15I = – 6
I = -6 /-15
I = 2/5 ampera

2. Pogledajte sliku rasporeda otpornika ispod! Veličina struje kroz R₃ je…

Rasprava

Poznato je:

R₁ = 4 Ω

R₂ = 4 Ω

R₃ = 8 Ω

Pitao/la sam: I₃

Džavab:

Smjer električne struje u rangkaian listrik di Smjer vrha je isti kao i smjer kazaljki sata, od visokog potencijala do niskog potencijala.

Prvi, izračunajte zamjenski otpornik (R). Nakon toga, izračunajte struju koristeći Ohmova formula zakona : I = V / R

Zamjenski otpornik:
Izračunajte zamjenski otpornik u gornjem strujnom krugu.
Otpornik R₁ i otpornik R₂ paralelno spojeni. Zamjenski otpornik je:
1 / R₁₂ = 1/R₁ +1/R₂ = 1/4 + 1/4 = 2/4
R₁₂ = 4/2 = 2 Ω
Otpornik R₁₂ i otpornik R₃ serijski raspoređeni. Zamjenski otpornik je:
R = R₁₂ + R₃ = 2 + 8 = 10 Ω
Struja koja teče iz baterije :
I = V / R = 40 / 10 = 4 ampera

Kirchhoffov prvi zakon navodi da je količina električne struje koja ulazi u granu jednaka količini električne struje koja izlazi iz te grane. Na temelju Kirchhoffovog prvog zakona zaključuje se da ako je električna struja koja izlazi iz baterije 4 ampera, tada je električna struja koja prolazi kroz ab jednaka 4 ampera, slično tome, električna struja koja prolazi kroz bc iznosi 4 ampera.

3. Pogledajte električni krug na slici ispod. Izračunajte I₁, Sam₂ i ja₃.

Rasprava

Električna struja kreće se od visokog potencijala prema niskom potencijalu; električna struja kreće se od pozitivnog terminala prema negativnom terminalu. Stoga je odabran smjer struje I.₁ i ja₂ kao na slici, dok je smjer struje I₃ odabrano nasumično.

Prvi, primijenite Kirchhoffov prvi zakon na točki grananja

I₃ = I₁ + I₂ .......... jednadžba 1

Drugi, primijenite Kirchhoffov drugi zakon na petlju 1 (lijevu petlju)

32 – 4 I₁ – 10 ja₃ = 0

8. – Ja₁ – 2,5 ja₃ = 0

.......... jednadžba 2

Treći, primijenite drugi Kirchhoffov zakon na petlju 2 (desna petlja)

15 – 5 I₂ – 10 ja₃ = 0

3. – Ja₂ – 2 ja₃ = 0

.......... jednadžba 3

Zamijenite jednadžbe 2 i 3 u jednadžbu 1:

Negativni znak označava smjer I₂ suprotno od gore navedene opcije smjera.

4. Električni krug sastoji se od četiri otpornika, svaki s R₁ = 12 Ohma, R₂ = 12 Ohma, R₃ = 3 Ohma i R₄ = 6 Ohma spojeno s E₁ = 6 volti, E₂ = 12 Volti kao što je prikazano na sljedećoj slici. Električna struja koja teče je….

A. 1/5 A
B. 2/5 A
C. 3/5 A
D. 4/5 A
E. 1 A

Rasprava
Poznato je da:
Otpornik 1 (R₁) = 12 Ω
Otpornik 2 (R₂) = 12 Ω
Otpornik 3 (R₃) = 3 Ω
Otpornik 4 (R₄) = 6 Ω
Izvor elektromotorne sile 1 (E₁) = 6 volta
Izvor elektromotorne sile 2 (E₂) = 12 volta
Traži se: Jačina struje koja teče u krugu (I)
Odgovor:

Ovaj problem je povezan s Kirchhooffovim zakonom. Koraci i kako riješiti ovaj problem:
Prvo odaberite željeni smjer struje. Možete odabrati smjer suprotno od kazaljke na satu ili smjer kazaljke na satu.
Drugo, kada struja prolazi kroz otpornik (R) dolazi do smanjenja potencijala tako da je V = IR negativno.
Treće, ako se struja pomiče od niskog prema visokom potencijalu (- prema +), tada je izvor elektromotorne sile (E) označen kao pozitivan jer postoji energetsko pražnjenje na izvoru elektromotorne sile. Ako se struja pomiče od visokog prema niskom potencijalu (+ prema -), tada je izvor elektromotorne sile (E) označen kao negativan jer postoji energetsko pražnjenje na izvoru elektromotorne sile.

Otpornik 1 (R₁) i otpornik 2 (R₂) spojeni paralelno. Zamjenski otpornik je:
1 / R₁₂ = 1/R₁ +1/R₂ = 1/12 + 1/12 = 2/12
R₁₂ = 12/2 = 6 Ω

Pri rješavanju ovog problema, smjer struje odabran je u smjeru kazaljke na satu.
– IR₁₂ - E₁ – IR₃ – IR₄ + E₂ = 0
– 6 I – 6 – 3I – 6I + 12 = 0
– 6I – 3I – 6I = 6 -12
– 15I = – 6
I = -6/-15
I = 2/5 ampera

Električna struja koja teče u strujnom krugu je 2/5 ampera. Pozitivna električna struja označava da je smjer električne struje očekivan, u smjeru kazaljke na satu.
Točan odgovor je B.

5. Pogledajte sljedeći električni krug! Veličina električne struje (I) koja teče u krugu je….

A. 0,1 A
B. 0,2 A
C. 0,5 A
D. 1,0 A
E. 5,0 A

Rasprava
Poznato je da:
Otpornik 1 (R₁) = 10 Ω
Otpornik 2 (R₂) = 6 Ω
Otpornik 3 (R₃) = 5 Ω
Otpornik 4 (R₄) = 20 Ω
Izvor elektromotorne sile 1 (E₁) = 8 volta
Izvor elektromotorne sile 2 (E₂) = 12 volta
Traži se: Jačina struje koja teče u krugu (I)
Odgovor:
Otpornik 3 (R₃) i otpornik 4 (R₄) spojeni paralelno. Zamjenski otpornik je:
1 / R₃₄ = 1/R₃ +1/R₄ = 1/5 + 1/20 = 4/20 + 1/20 = 5/20
R₃₄ = 20/5 = 4 Ω

Pri rješavanju ovog problema, smjer struje odabran je u smjeru kazaljke na satu.
– IR₁ – IR₂ - E₁ – IR₃₄ + E₂ = 0
– 10I – 6I – 8 – 4I + 12 = 0
– 10I – 6I – 4I = 8 – 12
– 20I = – 4
I = -4/-20
I = 1/5 ampera
I = 0,2 ampera
Električna struja koja teče u strujnom krugu je 1/5 ampera. Pozitivna električna struja označava da je smjer električne struje očekivan, u smjeru kazaljke na satu.
Točan odgovor je B.