Kirchhoffov zakon – problemi i rješenja

1. Ako je R1 = 2 Ω, R2 = 4 Ω, R3 = 6 Ω, odredite struju koja teče u donjem krugu.

Poznato:

Otpornik 1 (R1) = 2 Ω Kirchhoffov zakon – problemi i rješenja 1

Otpornik 2 (R³ ) = 4 Ω

Otpornik 3 (R³ ) = 6 Ω

Izvor elektromotorne sile 1 (E 1 ) = 9 V

Izvor elektromotorne sile 2 (E 2 ) = 3 V

Traži se: Električna struja (I)

rješenje:

Ovo pitanje se odnosi na Kirchhoffov zakon . Kako riješiti ovaj problem:

Prvo odaberite smjer struje. Možete odabrati suprotnu struju ili smjer u smjeru kazaljke na satu.

Drugo , kada struja kroz otpornik (R) dolazi do smanjenja potencijala tako da je V = IR negativnog predznaka. Treće , ako se struja kreće od niskog prema visokom naponu (- prema +), tada je izvor elektromotorne sile (E) pozitivnog predznaka zbog naboja energije na izvoru elektromotorne sile. Ako se struja kreće od visokog prema niskom naponu (+ prema -), tada je izvor elektromotorne sile (E) negativnog predznaka zbog pražnjenja energije na izvoru elektromotorne sile.

U ovom rješenju, smjer struje je isti kao i smjer vrtnje u smjeru kazaljke na satu.

– IR 1 + E 1 – IR 2 – IR 3 – E 2 = 0

– 2 I + 9 – 4 I – 6 I – 3 = 0

– 12 I + 6 = 0

– 12 I = – 6

I = -6 / -12

I = 0.5

Električna struja u strujnom krugu teče jakošću od 0.5 A. Predznak pozitivne struje znači da je smjer struje isti kao i smjer vrtnje u smjeru kazaljke na satu. Ako je smjer negativne struje negativan, tada je smjer struje suprotan smjeru kazaljke na satu.

2. Odredite električnu struju koja teče u strujnom krugu kao što je prikazano na slici ispod.

rješenje:Kirchhoffov zakon – problemi i rješenja 2

U ovom rješenju, smjer struje je isti kao i smjer vrtnje u smjeru kazaljke na satu.

-20 – 5I -5I – 12 – 10I = 0

-32 – 20I = 0

-32 = 20I

I = -32 / 20

I = -1.6 A

Budući da je električna struja negativna, smjer električne struje je zapravo suprotan smjeru kazaljke na satu. Smjer električne struje nije isti kao procijenjeni.

3. Odredite električnu struju koja teče u strujnom krugu kao što je prikazano na slici ispod.

rješenje:Kirchhoffov zakon – problemi i rješenja 3

U ovom rješenju, smjer struje je isti kao i smjer vrtnje u smjeru kazaljke na satu.

– I – 6I + 12 – 2I + 12 = 0

-9I + 24 = 0

-9I = -24

I = 24/9

I = 8 / 3 A

4. Električni krug sastoji se od četiri otpornika, R1 = 12 Ohma, R2 = 12 Ohma, R3 = 3 Ohma i R4 = 6 Ohma, koji su spojeni na izvor elektromotorne sile E1 = 6 V, E2 = 12 V. Odredite struju koja teče u krugu kao što je prikazano na slici ispod.

Poznato:Kirchhoffov zakon – problemi i rješenja 4

Otpornik 1 (R³ ) = 12 Ω

Otpornik 2 (R³ ) = 12 Ω

Otpornik 3 (R3 ) = 3 Ω

Otpornik 4 (R4 ) = 6 Ω

Izvor elektromotorne sile 1 (E 1 ) = 6 volti

Izvor elektromotorne sile 2 (E 2 ) = 12 volti

Traži se: Električna struja teče u strujnom krugu (I)

rješenje:

Otpornik 1 ( R1 ) i otpornik 2 ( R2 ) spojeni su paralelno. Ekvivalentni otpornik:

1/R12 = 1/R1 + 1/R2 = 1/12 + 1/12 = 2/12

R12 = 12/2 = 6 Ω

U ovom rješenju, smjer struje je isti kao i smjer vrtnje u smjeru kazaljke na satu.

– IR 12 – E 1 – IR 3 – IR 4 + E 2 = 0

– 6 I – 6 – 3I – 6I + 12 = 0

– 6I – 3I – 6I = 6 -12

– 15I = – 6

I = -6/-15

I = 2/5 A

5. Odredite električnu struju koja teče u strujnom krugu kao što je prikazano na slici ispod.

Poznato:Kirchhoffov zakon – problemi i rješenja 5

Otpornik 1 (R³ ) = 10 Ω

Otpornik 2 (R³ ) = 6 Ω

Otpornik 3 (R3 ) = 5 Ω

Otpornik 4 (R4 ) = 20 Ω

Izvor elektromotorne sile 1 (E 1 ) = 8 volti

Izvor elektromotorne sile 2 (E 2 ) = 12 volti

Traži se: Električna struja koja teče u strujnom krugu

rješenje:

Otpornik 3 ( R3 ) i otpornik 4 ( R4 ) spojeni su paralelno. Ekvivalentni otpornik:

1/R 34 = 1/R 3 + 1/R 4 = 1/5 + 1/20 = 4/20 + 1/20 = 5/20

R34 = 20/5 = 4 Ω

U ovom rješenju, smjer struje je isti kao i smjer vrtnje u smjeru kazaljke na satu.

– IR 1 – IR 2 – E 1 – IR 34 + E 2 = 0

– 10I – 6I – 8 – 4I + 12 = 0

– 10I – 6I – 4I = 8 – 12

– 20 I = – 4

I = -4/-20

I = 1/5 A

I = 0.2 A

6. Odredite električnu struju koja teče u strujnom krugu kao što je prikazano na slici ispod.

Poznato:Kirchhoffov zakon – problemi i rješenja 6

Otpornik 1 (R³ ) = 1 Ω

Otpornik 2 (R³ ) = 6 Ω

Otpornik 3 (R3 ) = 6 Ω

Otpornik 4 (R4 ) = 4 Ω

Izvor elektromotorne sile 1 (E 1 ) = 12 volti

Izvor elektromotorne sile 2 (E 2 ) = 6 volti

Traži se: Električna struja koja teče u strujnom krugu

rješenje:

Otpornik 1 ( R1 ) i otpornik 2 ( R2 ) spojeni su paralelno. Ekvivalentni otpornik:

1/R 12 = 1/R 1 + 1/R 2 = 1/1 + 1/6 = 6/6 + 1/6 = 7/6

R 12 = 6/7 Ω

Smjer struje je isti kao i smjer vrtnje u smjeru kazaljke na satu.

E 1 – IR 12 – E 2 – IR 4 – IR 3 = 0

12 – (6/7)I – 6 – 4I – 6I = 0

12 – 6 – (6/7)I – 4I – 6I = 0

6 – (6/7)I – 10I = 0

6 = (6/7)I + 10I

6 = (6/7)I + (70/7)I

6 = (76/7)I

(6)(7) = 76I

42 = 76I

I = 42/76

I = 0.5 A

Ostavite komentar