Egzanp Kesyon Diskisyon sou Elektrisite Kouran Dirèk
Kouran dirèk (DC) se yon fenomèn byen koni nan jeni ak fizik. Kouran dirèk se koule elektwon nan yon sèl direksyon atravè yon kondiktè, anjeneral soti nan tèminal pozitif la rive nan tèminal negatif la nan yon sikwi. Nan atik sa a, nou pral eksplore plizyè pwoblèm egzanp ak diskisyon yo ki gen rapò ak elektrisite kouran dirèk pou ede amelyore konpreyansyon nou sou sijè sa a.
1. Awondisman Seri
Kesyon 1:
Etandone yon sikwi seri ki gen twa rezistans, chak ak valè 4Ω, 6Ω, ak 10Ω, konekte ak yon sous vòltaj 20V. Kalkile kouran k ap koule nan sikwi a.
Diskisyon:
Premyèman, nou bezwen kalkile rezistans total la nan yon sikwi seri. Nan yon sikwi seri, rezistans total la (R_total) se sòm chak rezistans endividyèl.
\[ R_{\tèks{total}} = R_1 + R_2 + R_3 \]
\[ R_{\text{total}} = 4Ω + 6Ω + 10Ω = 20Ω \]
Apre sa, nou itilize lalwa Ohm nan pou kalkile kouran an. Lalwa Ohm nan di ke \( V = I \times R \). Kidonk, nou ka kalkile kouran an (I) pa:
\[ Mwen = \frac{V}{R_{\text{total}}} \]
Mwen = \frac{20V}{20Ω} = 1A
Kidonk, kouran k ap koule nan sikwi a se 1 ampè.
2. Sikwi Paralèl
Kesyon 2:
Twa rezistans ak rezistans 3Ω, 6Ω, ak 12Ω konekte an paralèl epi konekte ak yon sous vòltaj 12V. Kalkile kouran ki koule nan chak rezistans.
Diskisyon:
Pou yon sikwi paralèl, vòltaj (V) ki nan chak rezistans lan se menm epi egal ak vòltaj sous la. Premyèman, nou kalkile chak kouran lè l sèvi avèk lalwa Ohm nan.
I_1 = \frac{V}{R_1} = \frac{12V}{3Ω} = 4A
I_2 = \frac{V}{R_2} = \frac{12V}{6Ω} = 2A
I_3 = \frac{V}{R_3} = \frac{12V}{12Ω} = 1A
Kouran k ap koule nan chak rezistans se 4A, 2A, ak 1A.
Anplis de sa, nou ka kalkile kouran total ki soti nan sous la lè l sèvi avèk lwa kouran Kirchoff la ki deklare ke kouran total ki antre nan yon pwen egal ak kouran ki soti ladan l:
\[ I_{\text{total}} = I_1 + I_2 + I_3 = 4A + 2A + 1A = 7A \]
3. Konbinezon sikwi seri ak paralèl
Kesyon 3:
Kat rezistans ki gen valè 4Ω, 6Ω, 12Ω, ak 12Ω yo ranje nan yon sikwi konbine, sètadi 4Ω ak 6Ω yo ranje an seri, answit rezilta a ranje an paralèl ak 12Ω, epi finalman ranje an seri ak twazyèm 12Ω la. Si sous vòltaj la se 24V, detèmine kouran total k ap koule nan sikwi a.
Diskisyon:
Premye etap la se kalkile rezistans premye sikwi seri a.
\[ R_{\text{seri}} = 4Ω + 6Ω = 10Ω \]
Apre sa, nou konbine rezilta ki anwo yo ak 12Ω nan aranjman paralèl.
\[ \frac{1}{R_{\text{paralèl}}} = \frac{1}{10Ω} + \frac{1}{12Ω} \]
\[ \frac{1}{R_{\text{paralèl}}} = \frac{6}{60} + \frac{5}{60} = \frac{11}{60} \]
\[ R_{\text{paralèl}} = \frac{60}{11}Ω \anviwon 5.45Ω \]
Kounye a, nou mete rezilta sa a an seri ak 12Ω ki sot pase yo.
\[ R_{\text{total}} = R_{\text{paralèl}} + 12Ω \]
\[ R_{\text{total}} = 5.45Ω + 12Ω = 17.45Ω \]
Pou jwenn kouran total la, nou itilize lwa Ohm nan:
\[ I_{\text{total}} = \frac{V}{R_{\text{total}}} \]
\[ I_{\text{total}} = \frac{24V}{17.45Ω} \anviwon 1.38A \]
4. Pouvwa nan yon sikwi
Kesyon 4:
Etandone yon rezistans ki gen yon valè 5Ω ak yon kouran 2A k ap pase nan rezistans lan, kalkile puisans rezistans lan disipe.
Diskisyon:
Ou ka kalkile puisans (P) a avèk fòmil sa a:
P = I^2 fwa R
P = (2A)^2 fwa 5Ω
P = 4 fwa 5 = 20W
Kidonk, puisans ki disipe pa rezistans lan se 20 wat.
5. Potansyèl nan pwen nan yon sikwi
Kesyon 5:
Yon sikwi gen de rezistans 10Ω ak 20Ω, chak konekte an seri ak yon sous vòltaj 30V. Kalkile potansyèl la nan pwen ki ant de rezistans yo.
Diskisyon:
Premyèman, nou kalkile kouran ki ap koule nan sikwi a.
\[ R_{\text{total}} = 10Ω + 20Ω = 30Ω \]
Mwen = \frac{30V}{30Ω} = 1A
Ou ka jwenn potansyèl ki genyen ant de rezistans yo lè w kalkile gout vòltaj ki pase nan premye rezistans lan.
V_{10Ω} = I ⋅ R_1 = 1A ⋅ 10Ω = 10V
Kidonk, potansyèl la nan pwen ki genyen ant de rezistans yo se \( 30V – 10V = 20V \).
Konklizyon
Atik sa a diskite plizyè pwoblèm egzanp ak solisyon yo ki gen rapò ak sikui elektrik kouran dirèk. Sa yo enkli sikui seri, paralèl, ak konbine, ansanm ak kalkil puisans ak potansyèl nan divès pwen. Yon bon konpreyansyon sou konsèp debaz sa yo esansyèl pou nenpòt moun k ap etidye elektrisite ak elektwonik. Pratik regilye ak yon varyete kalite pwoblèm ap ede anpil nan metrize materyèl sa a.
