간단한 직류 회로 - 문제점 및 해결 방법

1. 아래 그림을 참고하여 저항 R1 을 통과하는 전류를 구하시오.

간단한 직류 회로 - 문제점 및 해결 방법 1알려진 바에 따르면:

저항 1(R1 ) = 4Ω

저항 2(R2 ) = 4Ω

저항 3(R3 ) = 8Ω

전압 (V) = 40볼트

요구 사항: R 1을 통과하는 전류

솔루션 :

전류는 높은 전위에서 낮은 전위로 흐릅니다. 위 회로에서 전류의 방향은 시계 방향입니다.

배터리에서 흘러나오는 전류

먼저 등가 저항( R)을 계산합니다. 그런 다음 옴의 법칙 방정식을 사용하여 전류를 계산합니다.

V = IR 또는 I = V / R

V = 전압 , I = 전류 , R = 등가 저항

등가 저항:

저항 R1 과 저항 R2 는 병렬로 연결되어 있습니다 . 등가 저항은 다음과 같습니다.

1/R 12 = 1/R 1 + 1/R 2 = 1/4 + 1/4 = 2/4

R 12 = 4/2 = 2 Ω

저항 R12 와 저항 R3이 직렬 로 연결되어 있습니다 . 등가 저항은 다음과 같습니다.

R = R 12 + R 3 = 2 + 8 = 10 Ω

배터리에서 흘러나오는 전류:

전류(I) = 전압(V) / 저항(R) = 40 / 10 = 4 암페어(A)

배터리에서 흘러나오는 전류는 4암페어입니다.

전기 전압 Vab 및 Vbc​

간단한 직류 회로 - 문제점 및 해결 방법 2키르 호프첫 번째 규칙 다음과 같이 명시합니다. 어떤 접합점에서든, 그 접합점으로 들어오는 모든 전류의 합은 그 접합점에서 나가는 모든 전류의 합과 같아야 합니다.

키르히호프의 제1법칙 에 따르면 , 배터리에서 흘러나오는 전류가 4A이면 선 ab를 통과하는 전류도 4A이고, 따라서 선 bc를 통과하는 전류도 4A라는 결론을 내릴 수 있다.

전압 Vab :​

V ab = I ab R ab = (4)(2) = 8 볼트

전압 Vbc :​

V bc = I bc R bc = (4)(8) = 32볼트

위 회로는 직렬로 연결되어 있으므로 전체 전압은 V = V ab + V bc = 8볼트 + 32볼트 = 40볼트입니다.

전류는 R 1 = 4 Ω 을 통해 흐릅니다.

I 1 = V ab / R 1 = 8 볼트 / 4 옴 = 2 암페어

I 2 = V ab / R 2 = 8 볼트 / 4 옴 = 2 암페어

배터리에서 흘러나오는 전류는 4A입니다. 이 전류가 a 지점에 도달하면 두 갈래로 나뉘어 2A의 전류가 저항 R1을 통해 흐르고 ,

2A의 전류가 저항 R2를 통해 흐릅니다 . 2A + 2A = 4A.

2. 아래 그림을 참고하여 4Ω 저항을 통해 흐르는 전류를 구하십시오 .

간단한 직류 회로 - 문제점 및 해결 방법 3알려진 바에 따르면:

저항 1(R1 ) = 6Ω

저항 2(R2 ) = 4Ω

저항 3(R3 ) = 1.6Ω

전압 (V)은 16볼트입니다.

구하는 것: 전류는 4Ω 을 통해 흐른다

솔루션 :

전류는 높은 전위 에서 낮은 전위로 흐릅니다. 위 회로에서 전류의 방향은 시계 방향입니다.

배터리에서 흘러나오는 전류

등가 저항:

저항 R1 과 저항 R2 는 병렬로 연결되어 있습니다. 등가 저항은 다음과 같습니다.

1/R 12 = 1/R 1 + 1/R 2 = 1/6 + 1/4 = 2/12 + 3/12 = 5/12

R 12 = 12/5 = 2.4 Ω

저항 R12 와 저항 R3 이 직렬로 연결되어 있습니다. 등가 저항은 다음과 같습니다.

R = R 12 + R 3 = 2.4 + 1.6 = 4 Ω

배터리에서 흘러나오는 전류:

전류(I) = 전압(V) / 저항(R) = 16 / 4 = 4 암페어(A)

전기 전압 Vab 와 Vbc​

간단한 직류 회로 - 문제점 및 해결 방법 4키르히호프의 첫 번째 법칙에 따르면, 배터리에서 흘러나오는 전류가 4A이면, ab를 통과하는 전류도 4A이고, 따라서 bc를 통과하는 전류도 4A라는 결론을 내렸다.

전기 전압 Vab :

V ab = I ab R ab = (4)(2.4) = 9.6 볼트

전기 전압 Vbc :

V bc = I bc R bc = (4)(1.6) = 6.4 볼트

위 회로는 직렬로 연결되어 있으므로 전체 전압은 V = V ab + V bc = 9.6볼트 + 6.4볼트 = 16볼트입니다.

R2 를 통해 흐르는 전류는 4Ω입니다.

I 1 = V ab / R 1 = 9.6 볼트 / 6 옴 = 1.6 암페어

I 2 = V ab / R 2 = 9.6 볼트 / 4 옴 = 2.4 암페어

배터리에서 흘러나오는 전류는 4A입니다. 이 전류가 a 지점에 도달하면 두 갈래로 나뉩니다.

저항 R1 에는 1.6A의 전류가 흐르고 , 저항 R2 에는 2.4A의 전류가 흐릅니다 . 따라서 1.6A + 2.4A = 4A입니다.

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