Nuolatinės srovės elektros grandinės pavyzdys

9 nuolatinės srovės elektros grandinės klausimų pavyzdžiai

1. Pažvelkite į žemiau esantį rezistoriaus išdėstymo paveikslėlį! Srovės, tekančios per R1 _, dydis yra…

A. 2,0 amperų
B. 2,5 amperų
Apie 4,0 amperų
D. 4,5 amperų
E. 5,0 amperų

Pembahasanas
Yra žinoma :
1 rezistorius (R₁) = 4 Ω
2 rezistorius (R₂) = 4 Ω
3 rezistorius (R₃) = 8 Ω
Elektros įtampa (V) = 40 voltai
Paklausta Srovė per R₁
Jawab :

Elektros srovė teka iš aukšto potencialo į žemą potencialą. Elektros srovės kryptis aukščiau pavaizduotoje grandinėje sutampa su laikrodžio rodyklių kryptimi.

Iš akumuliatoriaus tekanti srovė
Pirmiausia apskaičiuokite pakaitinį rezistorių (R). Po to apskaičiuokite srovę pagal formulę Omo dėsnis :
V = IR arba I = V / R
Formulės aprašymas: V = įtampa, I = srovė, R = pakaitinis rezistorius
Pakaitinis rezistorius:
Hitung rezistorius aukščiau pateiktos grandinės pakeitimas.
Rezistorius R₁ ir rezistorius R₂ išdėstyti lygiagrečiai. Pakaitinis rezistorius yra:
1 / R₁₂ = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/4 + 1/4 = 2/4
R₁₂ = 4/2 = 2 Ω
Rezistorius R₁₂ ir rezistorius R₃ išdėstytas nuosekliai. Pakaitinis rezistorius yra:
R= R₁₂ + R₃ = 2 + 8 = 10 Ω
Iš akumuliatoriaus tekanti srovė :
I = V / R = 40/10 = 4 amperai
Iš akumuliatoriaus tekanti srovė yra 4 amperai.

Elektros įtampa V_ab ir V._bc
Pirmasis Kirchhoffo dėsnis teigia, kad į šaką įtekančios elektros srovės stiprumas yra toks pat, kaip ir iš jos išeinančios elektros srovės stiprumas. Remiantis pirmuoju Kirchhofo dėsniu, daroma išvada, kad jei iš baterijos išeinančios elektros srovės stipris yra 4 amperai, tai per ab tekančia elektros srove yra lygu 4 amperams, taip pat per bc tekančia elektros srove yra 4 amperai.
Elektros įtampa V_ab :
V_ab = I_ab R_ab = (4)(2) = 8 volto
Elektros įtampa V_bc :
V_bc = I_bc R_bc = (4)(8) = 32 volto
Aukščiau pateikta grandinė yra sujungta nuosekliai taip, kad bendra elektros įtampa būtų V = V_ab + V_bc = 8 volto + 32 volto = 40 voltų.
Elektros srovė, tekanti per R₁ = 4 Ω
I₁ = V_ab / R₁ = 8 volto / 4 omai = 2 ampero
I₂ = V_ab / R₂ = 8 volto / 4 omai = 2 ampero
Iš akumuliatoriaus tekanti elektros srovė yra 4 amperai. Kai ji pasiekia tašką a, elektros srovė skyla į dvi dalis, o per rezistorių R teka 2 ampero stipris.₁ ir per rezistorių R teka 2 ampero elektros srovė₂2 ampero + 2 ampero = 4 amperai. Tai atitinka pirmąjį Kirchhofo dėsnį.
Teisingas atsakymas yra A.

2. Panagrinėkime šią elektros grandinę. Srovės, tekančios per 4 Ω rezistorių, dydis yra…
A. 1,0 A
B. 1,2 A
C. 1,6 A
D. 2,4 A
3,2 A punktas
Pembahasanas
Yra žinoma :
1 rezistorius (R₁) = 6 Ω
2 rezistorius (R₂) = 4 Ω
3 rezistorius (R₃) = 1,6 Ω
Elektros įtampa (V) = 16 voltai
Paklausta Srovė, tekanti per 4 Ω rezistorių
Jawab :
Elektros srovė teka iš aukšto potencialo į žemą potencialą. Elektros srovės kryptis aukščiau pavaizduotoje grandinėje sutampa su laikrodžio rodyklių kryptimi.
Iš akumuliatoriaus tekanti srovė
Pakaitinis rezistorius:
Rezistorius R₁ ir rezistorius R₂ išdėstyti lygiagrečiai. Pakaitinis rezistorius yra:
1 / R₁₂ = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/6 + 1/4 = 2/12 + 3/12 = 5/12
R₁₂ = 12/5 = 2,4 Ω
Rezistorius R₁₂ ir rezistorius R₃ išdėstytas nuosekliai. Pakaitinis rezistorius yra:
R= R₁₂ + R₃ = 2,4 + 1,6 = 4 Ω
Iš akumuliatoriaus tekanti srovė :
I = V / R = 16/4 = 4 amperai
Iš akumuliatoriaus tekanti srovė yra 4 amperai.

Elektros įtampa V_ab ir V._bc
Remiantis pirmuoju Kirchhofo dėsniu, daroma išvada, kad jei iš baterijos išeinančios elektros srovės stipris yra 4 amperai, tai per ab tekančia elektros srove yra lygu 4 amperams, taip pat per bc tekančia elektros srove yra 4 amperai.
Elektros įtampa V_ab :
V_ab = I_ab R_ab = (4)(2,4) = 9,6 volto
Elektros įtampa V_bc :
V_bc = I_bc R_bc = (4)(1,6) = 6,4 volto
Aukščiau pateikta grandinė yra sujungta nuosekliai taip, kad bendra elektros įtampa būtų V = V_ab + V_bc = 9,6 volto + 6,4 volto = 16 voltų.
Elektros srovė, tekanti per R₂ = 4 Ω
I₁ = V_ab / R₁ = 9,6 volto / 6 omai = 1,6 ampero
I₂ = V_ab / R₂ = 9,6 volto / 4 omai = 2,4 ampero
Iš akumuliatoriaus tekanti elektros srovė yra 4 amperai. Kai ji pasiekia tašką a, elektros srovė skyla į dvi dalis, o per rezistorių R teka 1,6 ampero stipris.₁ ir per rezistorių R teka 2,4 ampero elektros srovė₂1,6 ampero + 2,4 ampero = 4 amperai. Tai atitinka pirmąjį Kirchhofo dėsnį.
Teisingas atsakymas yra D.

3. Atkreipkite dėmesį į šią elektros grandinę!

Jei grandinėje esantis 5 omų rezistorius pakeičiamas 7 omų rezistoriumi, tai bendros srovės, tekančios grandinėje prieš ir po pakeitimo, santykis yra...

Pembahasanas

6 omų rezistorius ir 6 omų rezistorius sujungti lygiagrečiai. Ekvivalentiniai rezistoriai yra:

1/R _AB = 1/6 + 1/6 = 2/6

R _AB = 6/2 = 3 omai

Taikykite antrąjį Kirchhofo dėsnį grandinei, jei varža = 5 omai:

Pasirinkite dabartinę kryptį pagal laikrodžio rodyklę.

12 – 5I – 4 – 3I = 0

12 – 4 – 5I – 3I = 0

8 – 8I = 0

8 = 8I

Aš = 8/8

I = 1 amperų

I pažymėtas teigiama raide, tai reiškia, kad elektros srovės kryptis atitinka pasirinktą kryptį, būtent pagal laikrodžio rodyklę.

Taikykite antrąjį Kirchhofo dėsnį grandinei, jei varža = 7 omai:

Pasirinkite dabartinę kryptį pagal laikrodžio rodyklę.

12 – 7I – 4 – 3I = 0

12 – 4 – 7I – 3I = 0

8 – 10I = 0

8 = 10I

Aš = 8/10

I = 0,8 amperų

I pažymėtas teigiama raide, tai reiškia, kad elektros srovės kryptis atitinka pasirinktą kryptį, būtent pagal laikrodžio rodyklę.

Elektros srovės palyginimas prieš ir po:

1: 0,8

10: 8

5: 4

4. Atkreipkite dėmesį į šią elektros grandinę!

6 Ω rezistoriaus galios dydis yra…

A. 1,5 vatų

B. 3,0 vatų

C. 6,0 vatų

D. 9,0 vatai

E. 18,0 vatų

Pembahasanas

Elektros galios formulė:

P = I ² R

Prieš skaičiuodami elektros galią, pirmiausia apskaičiuokite elektros srovę, tekančią per 6 Ω rezistorių, naudodami Kirchhofo dėsnį.

Srovės kryptis parenkama taip, kaip parodyta paveikslėlyje šone.

Taikykite pirmąjį Kirchhofo dėsnį:

I1 ₊ I2 = I3 _……… . 1 _lygtis

Taikykite Kirchhofo II dėsnį formulei I ₁ :

6–12 Aš _1–6 Aš ₃ = 0

-12 I ₁ = 6 I ₃ – 6

I1 ₌ (6 I3 _– 6) / -12 ………. 2 lygtis

Taikykite Kirchhofo II dėsnį formulei I ₂ :

6–12 Aš _2–6 Aš ₃ = 0

– 12 I2 ₌ 6 I3 _– 6

I² ₌ (6 I³ _– 6) / – 12 ………. 3 lygtis

Į 1 lygtį įdėkite 2 ir 3 lygtis :

I3 turi teigiamą ženklą, o tai reiškia, kad _I3 kryptis atitinka pasirinktą kryptį, kaip parodyta paveikslėlyje aukščiau_.

Norėdami apskaičiuoti I1, _naudokite 2 lygtį :

I1 = (6 _{I3 –} 6) / -12

I² ₌ (6.0,5 – 6) / -12

I² ₌ (3 – 6) / -12

I1 = -3 / _-12

I² = 1/4 _A

I1 turi teigiamą ženklą, o tai reiškia, kad _I1 kryptis atitinka pasirinktą kryptį, kaip parodyta paveikslėlyje aukščiau_.

Norėdami apskaičiuoti I2, _naudokite 3 lygtį :

I² ₌ (6 _I³ – 6) / – 12

I² ₌ (6.0,5 – 6) / -12

I² ₌ (3 – 6) / -12

I2 = -3 / _-12

I² = 1/4 _A

I2 turi teigiamą ženklą, o tai reiškia, kad _I1 kryptis atitinka pasirinktą kryptį, kaip parodyta paveikslėlyje aukščiau_.

Taikydami pirmąjį Kirchhofo dėsnį, įrodykite gautų rezultatų teisingumą:

I1 + _I2 = _I3​

1/4 + 1/4 = 1/2

Elektros srovė, praeinanti per 6 Ω varžą, yra I ₃ = 1/2 ampero.

Elektros galia, kai varža 6 Ω, yra P = I ² R = (1/2) ² (6) = 1/4 (6) = 1,5 vato.

Teisingas atsakymas yra A.

5. Šone esančioje elektros grandinės schemoje rezistoriaus R3 elektrinio potencialo skirtumo dydis _yra …

A. 0,5 V

B. 0,6 V

C. 0,9 V

D. 1,0 V

E. 1,3 V

Pembahasanas

Yra žinoma, kad:

Varža 1 (R1 ₎ = 2 Ω

Varža 2 (R2 ₎ = 4 Ω

Varža 3 (R3 ₎ = 3 Ω

Šaltinio emf² (E² ₎ = 6 voltų

Šaltinio emf² (E² ₎ = 9 voltų

Klausimas: Rezistoriaus R _{3 potencialų skirtumas}

Jawab :

Apskaičiuokite elektros srovės stiprumą (I), tekantį per rezistorių R³_.

Pirmiausia apskaičiuokite grandinėje tekančios elektros srovės stiprumą:

Sprendžiant šią problemą, srovės kryptis parenkama pagal laikrodžio rodyklę.

E ₁ – IR ₁ – E ₂ – IR ₂ – IR ₃ = 0

6 – 2I – 9 – 4I – 3I = 0

6 – 9 – 2I – 4I – 3I = 0

-3 – 9I = 0

-3 = 9I

Aš = -3/9

Aš = -1/3

Srovė, tekanti grandine, yra 1/3 ampero. Neigiama srovė rodo, kad srovės kryptis yra prieš laikrodžio rodyklę, o ne tokia, kokia tikėtasi.

Grandinė sujungta nuosekliai taip, kad grandinėje tekanti elektros srovė = varža R _{3 tekanti elektros srovė} = 1/3 ampero.

Apskaičiuokite potencialų skirtumą (V) tarp rezistoriaus R ₃

V = IR3 ₌ (1/3)(3) = 1 voltas

Teisingas atsakymas yra D.

6. Pažvelkite į tinklo paveikslėlį apačioje!

Taigi, kad elektros potencialas tarp taškų C ir D būtų lygus 4 voltams, R vertė yra...

A. 1 omas

B. 2 omai

C. 4 omai

D. 8 omų

E. 10 omų

Pembahasanas

Yra žinoma, kad:

Varža 1 (R1 ₎ = 2 Ω

Varža 2 (R2 ₎ = 2 Ω

3-oji varža (R³ ₎ = R

Šaltinio emf² (E² ₎ = 8 voltų

Šaltinio emf² (E² ₎ = 4 voltų

Elektrinio potencialo skirtumas tarp taškų C ir D (V _CD ) = 4 voltai

Klausimas: Varžos R vertė

Jawab :

Apskaičiuokite varžos vertę R

V _CD = IR

4 = IR

R = 4 / I

Tęsinys…

Apskaičiuokite elektros srovės stiprumą (I), tekantį per rezistorių R

Sprendžiant šią problemą, srovės kryptis parenkama pagal laikrodžio rodyklę.

– E ₁ – 2I + E ₂ – 2I – IR = 0

– 8 – 2I + 4 – 2I – I (4/I) = 0

– 8 – 2I + 4 – 2I – 4 = 0

– 8 + 4 – 4 – 2I – 2I = 0

– 8 – 4I = 0

– 8 = 4I

Aš = -8 / 4

I = -2 amperai

Grandine tekanti elektros srovė yra 2 amperai. Neigiama srovė rodo, kad elektros srovė teka prieš laikrodžio rodyklę, o ne taip, kaip tikėtasi.

Grandinė sujungta nuosekliai taip, kad grandinėje tekanti elektros srovė = varža R tekanti elektros srovė = 2 amperai.

Varžos vertė R

Tęsti…

R = 4 / I = 4 / 2 = 2 omai

Teisingas atsakymas yra B.

7. Pažvelkite į šią elektros grandinės schemą! Rezistoriaus R fiksavimo įtampos dydis yra…

A. 20 volto

B. 8 volto

C. 5 volto

D. 4 volto

E. 2 voltai

Pembahasanas

EML (E) = elektros įtampos šaltinio potencialų skirtumas prieš tekant elektros srovei

Gnybtų įtampa (V) = elektros įtampos šaltinio potencialų skirtumas po to, kai teka elektros srovė

Yra žinoma, kad:

1-oji varža (R1 ₎ = 2 Ω

2-oji varža (R2 ₎ = 4 Ω

Varža 3 (R3 ₎ = 4 Ω

Šaltinio emf² (E² ₎ = 20 voltų

Šaltinio emf² (E² ₎ = 15 voltų

Klausimas: Rezistoriaus R (V) fiksavimo įtampos dydis

Jawab :

Apskaičiuokite grandinėje tekančios elektros srovės stiprumą (I)

Šis uždavinys susijęs su Kirchhoofo dėsniu. Šio uždavinio sprendimo žingsniai ir būdai:

Pirmiausia pasirinkite norimą srovės kryptį. Galite pasirinkti prieš laikrodžio rodyklę arba pagal laikrodžio rodyklę.

Antra , kai srovė praeina per varžą arba rezistorių (R), potencialas sumažėja taip, kad V = IR yra neigiamas.

Trečia , jei srovė keičiasi iš žemo potencialo į aukštą (- į +), tai EML šaltinis (E) žymimas teigiamu, nes EML šaltinyje yra energijos papildymas. Jei srovė keičiasi iš aukšto potencialo į žemą (+ į -), tai EML šaltinis (E) žymimas neigiamu, nes EML šaltinyje įvyksta energijos iškrova.

Sprendžiant šią problemą, srovės kryptis parenkama pagal laikrodžio rodyklę.

E ₁ – IR ₁ – IR ₂ – IR ₃ – E ₂ = 0

20 – I(2) – I(4) – I(4) – 15 = 0

20 – 15 – I (2) – I (4) – I (4) = 0

5–10 Aš = 0

5 = 10 I

Aš = 5/10

I = 0,5 amperų

Grandine tekanti elektros srovė yra 0,5 ampero. Teigiama srovė rodo, kad srovės kryptis yra tokia, kokia ir tikėtasi – pagal laikrodžio rodyklę.

Apskaičiuokite ekvivalentinę varžą (R)

_{1- asis} rezistorius ( R1 ), 2-asis rezistorius ( R2 ) ir 3-asis rezistorius (R3 _{) sujungti} nuosekliai. Pakaitiniai rezistoriai:

R = R ₁ + R ₂ + R ₃ = 2 Ω + 4 Ω + 4 Ω = 10 Ω

Įtampos gnybtas ant rezistoriaus R (V)

V = IR = (0,5)(10) = 5 voltai

Greitasis būdas:

Įtempimo įtampą galima tiesiogiai nustatyti taip:

V = E ₁ – E ₂ = 20 – 15 = 5 voltai

Teisingas atsakymas yra C.

8. Pažvelkite į šią elektros grandinės schemą! Galios disipacija esant 3Ω rezistoriui yra…

A. 4 vatų

B. 8 vatų

C. 12 vatų

D. 16 vatai

E. 20 vatų

Pembahasanas

Išsklaidymo galia = sunaudota galia

Yra žinoma, kad:

Varža 1 (R1 ₎ = 2 Ω

Varža 2 (R2 ₎ = 3 Ω

Varža 3 (R3 ₎ = 4 Ω

Šaltinio emf² (E² ₎ = 8 voltų

Šaltinio emf² (E² ₎ = 10 voltų

Klausimas: Galios išsklaidymas 3Ω rezistoriuje

Jawab :

Išsklaidymo galia

Išsklaidymo galia apskaičiuojama pagal formulę:

P = VI

Aprašymas: P = galia, V = potencialų skirtumas abiejuose 3 Ω rezistoriaus galuose , I = elektros srovė, tekanti per 3 Ω rezistorių.

Apskaičiuokite elektros srovę (I), tekančią per 3 Ω rezistorių

Pirmiausia apskaičiuokite grandinėje tekančios elektros srovės stiprumą:

Sprendžiant šią problemą, srovės kryptis parenkama pagal laikrodžio rodyklę.

E ₁ – IR ₁ – IR ₂ – IR ₃ + E ₂ = 0

8 – I(2) – I(3) – I(4) + 10 = 0

18–9 Aš = 0

18 = 9 I

I = 18/9

I = 2 amperų

Grandine tekanti elektros srovė yra 2 ampero. Teigiama srovė rodo, kad srovės kryptis yra tokia, kokia ir tikėtasi – pagal laikrodžio rodyklę.

Grandinė sujungta nuosekliai taip, kad grandinėje tekanti elektros srovė = 3 Ω varžoje tekanti elektros srovė = 2 amperai.

Apskaičiuokite potencialų skirtumą (V) per 3 Ω rezistorių

V = IR ₂ = (2 A) (3 Ω) = 6 voltai

Apskaičiuokite 3Ω rezistoriaus galios išsisklaidymą

P = VI = (6 voltai) (2 amperai) = 12 voltų amperai = 12 vatų

Teisingas atsakymas yra C.

9. Pažvelkite į šią elektros grandinės schemą! Potencialų skirtumas tarp taškų A ir B yra…

A. 1,5 volto

B. 3,0 voltai

C. 6,0 voltų

D. 7,5 volto

E. 9,0 voltai

Pembahasanas

Yra žinoma, kad:

Varža 1 (R1 ₎ = 2 Ω

Varža 2 (R2 ₎ = 3 Ω

Varža 3 (R3 ₎ = 4 Ω

Šaltinio emf² (E² ₎ = 8 voltų

Šaltinio emf² (E² ₎ = 10 voltų

Klausimas: Potencialų skirtumas (V) tarp taškų A ir B

Jawab :

Apskaičiuokite elektros srovę (I), tekančią per 3 Ω rezistorių

Pirmiausia apskaičiuokite grandinėje tekančios elektros srovės stiprumą:

Sprendžiant šią problemą, srovės kryptis parenkama pagal laikrodžio rodyklę.

– E ₁ – IR ₁ – IR ₂ – E ₂ – IR ₃ = 0

– 8 – Aš (2) – Aš (3) – 10 – Aš (4) = 0

– 18 – 9 Aš = 0

– 18 = 9 Aš

Aš = -18 / 9

I = – 2 amperai

Grandine tekanti elektros srovė yra 2 amperai. Neigiama srovė rodo, kad elektros srovė teka prieš laikrodžio rodyklę, o ne taip, kaip tikėtasi.

Grandinė sujungta nuosekliai taip, kad grandinėje tekanti elektros srovė = 3 Ω varžoje tekanti elektros srovė = 2 amperai.

Apskaičiuokite potencialų skirtumą (V) per 3 Ω rezistorių

V = IR ₂ = (2 A) (3 Ω) = 6 voltai

Teisingas atsakymas yra C.

Klausimo šaltinis:

Nacionalinio fizikos egzamino klausimai vyresniosioms vidurinėms mokykloms / profesinėms mokykloms