Līdzstrāvas elektriskās ķēdes piemērs

9 līdzstrāvas elektriskās ķēdes jautājumu piemēri

1. Apskatiet zemāk redzamo rezistora izvietojuma attēlu! Caur R1 plūstošās _strāvas lielums ir…

A. 2,0 ampēri
B. 2,5 ampēri
C. 4,0 ampēri
D. 4,5 ampēri
E. 5,0 ampēri

Diskusija
Ir zināms :
Rezistors 1 (R₁) = 4 Ω
Rezistors 2 (R₂) = 4 Ω
Rezistors 3 (R₃) = 8 Ω
Elektriskais spriegums (V) = 40 volti
Jautāts Strāva caur R₁
Jawab :

Elektriskā strāva plūst no augsta potenciāla uz zemu potenciālu. Elektriskās strāvas virziens iepriekš redzamajā ķēdē ir tāds pats kā pulksteņa rādītāju virziens.

No akumulatora plūstošā strāva
Vispirms aprēķiniet nomaiņas rezistoru (R). Pēc tam aprēķiniet strāvu, izmantojot formulu Oma likums :
V = IR vai I = V / R
Formulas apraksts: V = spriegums, I = strāva, R = nomaiņas rezistors
Rezerves rezistors:
Hitunga rezistors iepriekš minētās ķēdes nomaiņa.
Rezistors R₁ un rezistors R₂ paralēli izvietoti. Rezerves rezistors ir:
1 / R₁₂ = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/4 + 1/4 = 2/4
R₁₂ = 4/2 = 2 Ω
Rezistors R₁₂ un rezistors R₃ sakārtots virknē. Rezerves rezistors ir:
R= R₁₂ + R₃ = 2 + 8 = 10 Ω
No akumulatora plūstošā strāva :
I = V / R = 40/10 = 4 ampēri
No akumulatora izplūstošā strāva ir 4 ampēri.

Elektriskais spriegums V_ab un V_bc
Kirhofa pirmais likums nosaka, ka zarā ienākošās elektriskās strāvas stiprums ir tāds pats kā no zara izejošās elektriskās strāvas stiprums. Pamatojoties uz Kirhhofa pirmo likumu, tiek secināts, ka, ja no akumulatora izejošās elektriskās strāvas stiprums ir 4 ampēri, tad caur ab plūstošās elektriskās strāvas stiprums ir 4 ampēri, tāpat caur bc plūstošās elektriskās strāvas stiprums ir 4 ampēri.
Elektriskais spriegums V_ab :
V_ab = I_ab R_ab = (4)(2) = 8 volti
Elektriskais spriegums V_bc :
V_bc = I_bc R_bc = (4)(8) = 32 volti
Iepriekš minētā ķēde ir sakārtota virknē tā, lai kopējais elektriskais spriegums būtu V = V_ab + V_bc = 8 volti + 32 volti = 40 volti.
Elektriskā strāva, kas plūst caur R₁ = 4 Ω
I₁ = V_ab / R₁ = 8 volti / 4 omi = 2 ampēri
I₂ = V_ab / R₂ = 8 volti / 4 omi = 2 ampēri
No akumulatora plūstošā elektriskā strāva ir 4 ampēri. Kad tā sasniedz punktu a, elektriskā strāva sadalās divās daļās, un caur rezistoru R plūst 2 ampēri.₁ un caur rezistoru R plūst 2 ampēru elektriskā strāva₂2 ampēri + 2 ampēri = 4 ampēri. Tas atbilst Kirhofa pirmajam likumam.
Pareizā atbilde ir A.

2. Apsveriet sekojošo elektrisko ķēdi. Caur 4 Ω rezistoru plūstošās strāvas lielums ir…
A. 1,0 A
B. 1,2 A
C. 1,6 A
D. 2,4 A
3,2. A. piemērs
Diskusija
Ir zināms :
Rezistors 1 (R₁) = 6 Ω
Rezistors 2 (R₂) = 4 Ω
Rezistors 3 (R₃) = 1,6 Ω
Elektriskais spriegums (V) = 16 volti
Jautāts Strāva, kas plūst caur 4 Ω rezistoru
Jawab :
Elektriskā strāva plūst no augsta potenciāla uz zemu potenciālu. Elektriskās strāvas virziens iepriekš redzamajā ķēdē ir tāds pats kā pulksteņa rādītāju virziens.
No akumulatora plūstošā strāva
Rezerves rezistors:
Rezistors R₁ un rezistors R₂ paralēli izvietoti. Rezerves rezistors ir:
1 / R₁₂ = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/6 + 1/4 = 2/12 + 3/12 = 5/12
R₁₂ = 12/5 = 2,4 Ω
Rezistors R₁₂ un rezistors R₃ sakārtots virknē. Rezerves rezistors ir:
R= R₁₂ + R₃ = 2,4 + 1,6 = 4 Ω
No akumulatora plūstošā strāva :
I = V / R = 16/4 = 4 ampēri
No akumulatora izplūstošā strāva ir 4 ampēri.

Elektriskais spriegums V_ab un V_bc
Pamatojoties uz Kirhhofa pirmo likumu, tiek secināts, ka, ja no akumulatora izejošās elektriskās strāvas stiprums ir 4 ampēri, tad caur ab plūstošās elektriskās strāvas stiprums ir 4 ampēri, tāpat caur bc plūstošās elektriskās strāvas stiprums ir 4 ampēri.
Elektriskais spriegums V_ab :
V_ab = I_ab R_ab = (4)(2,4) = 9,6 volti
Elektriskais spriegums V_bc :
V_bc = I_bc R_bc = (4)(1,6) = 6,4 volti
Iepriekš minētā ķēde ir sakārtota virknē tā, lai kopējais elektriskais spriegums būtu V = V_ab + V_bc = 9,6 volti + 6,4 volti = 16 volti.
Elektriskā strāva, kas plūst caur R₂ = 4 Ω
I₁ = V_ab / R₁ = 9,6 volti / 6 omi = 1,6 ampēri
I₂ = V_ab / R₂ = 9,6 volti / 4 omi = 2,4 ampēri
No akumulatora plūstošā elektriskā strāva ir 4 ampēri. Kad tā sasniedz punktu a, elektriskā strāva sadalās divās daļās, un caur rezistoru R plūst 1,6 ampēri.₁ un caur rezistoru R plūst 2,4 ampēru elektriskā strāva₂1,6 ampēri + 2,4 ampēri = 4 ampēri. Tas atbilst Kirhofa pirmajam likumam.
Pareizā atbilde ir D.

3. Pievērsiet uzmanību sekojošai elektriskajai ķēdei!

Ja ķēdē esošo 5 omu rezistoru aizstāj ar 7 omu rezistoru, tad kopējās strāvas, kas plūst ķēdē pirms un pēc nomaiņas, attiecība ir...

Diskusija

6 omu rezistors un 6 omu rezistors ir savienoti paralēli. Ekvivalentie rezistori ir:

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

R _AB = 6/2 = 3 omi

Pielietojiet Kirhofa otro likumu ķēdei, ja pretestība = 5 omi:

Izvēlieties pašreizējo virzienu pulksteņrādītāja virzienā.

12 – 5I – 4 – 3I = 0

12 – 4 – 5I – 3I = 0

8 – 8I = 0

8 = 8I

Es = 8/8

I = 1 ampēri

I ir atzīmēts ar pozitīvu vērtību, kas nozīmē, ka elektriskās strāvas virziens ir atbilstoši izvēlei, proti, pulksteņrādītāja virzienā.

Pielietojiet Kirhofa otro likumu ķēdei, ja pretestība = 7 omi:

Izvēlieties pašreizējo virzienu pulksteņrādītāja virzienā.

12 – 7I – 4 – 3I = 0

12 – 4 – 7I – 3I = 0

8 – 10I = 0

8 = 10I

Es = 8/10

I = 0,8 ampēri

I ir atzīmēts ar pozitīvu vērtību, kas nozīmē, ka elektriskās strāvas virziens ir atbilstoši izvēlei, proti, pulksteņrādītāja virzienā.

Elektriskās strāvas salīdzinājums pirms un pēc:

1: 0,8

10: 8

5: 4

4. Pievērsiet uzmanību sekojošai elektriskajai ķēdei!

6 Ω rezistora jaudas lielums ir…

A. 1,5 vati

B. 3,0 vati

Aptuveni 6,0 vati

D. 9,0 vati

E. 18,0 vati

Diskusija

Elektriskās jaudas formula:

P = I ² R

Pirms elektriskās jaudas aprēķināšanas vispirms aprēķiniet elektriskās strāvas stiprumu, kas plūst caur 6 Ω rezistoru, izmantojot Kirhhofa likumu.

Strāvas virziens ir izvēlēts, kā parādīts attēlā sānos.

Pielietojiet Kirhofa pirmo likumu:

I1 ₊ I2 = I3 _……… . 1. _vienādojums

Pielietojiet Kirhhofa II likumu formulai I ₁ :

6 – 12 _I1 – 6 I3 ₌ 0

-12 I ₁ = 6 I ₃ – 6

I1 ₌ (6I3 _– 6) / -12 ………. 2. vienādojums

Pielietojiet Kirhhofa II likumu formulai I ₂ :

6 – 12 _I2 – 6 I3 ₌ 0

– 12 _I2 = 6 I3 _– 6

I2 ₌ (6 I3 _– 6) / – 12 ………. 3. vienādojums

Aizstājiet 2. un 3. vienādojumu ar 1. vienādojumu :

I3 ir pozitīva zīme, kas nozīmē _{, ka I3} virziens atbilst izvēlētajam virzienam, kā parādīts attēlā iepriekš.

Izmantojiet 2. vienādību , lai aprēķinātu _I1 :

I1 = (6 _{I3 –} 6) / -12

I1 = (6.0,5 – ₆ ) / -12

I1 = (3 – ₆ ) / -12

I1 = -3 / _-12

I² = 1/4 _A

I1 ir pozitīva zīme, kas nozīmē _{, ka I1} virziens atbilst izvēlētajam virzienam, kā parādīts attēlā iepriekš.

Izmantojiet 3. vienādību , lai aprēķinātu _I2 :

I² = (6 _{I³ –} 6) / – 12

I2 = (6.0,5 – ₆ ) / -12

I2 = (3 – ₆ ) / -12

I2 = -3 / _-12

I² = 1/4 _A

I2 ir pozitīva zīme, kas nozīmē _{, ka I1} virziens atbilst izvēlētajam virzienam, kā parādīts attēlā iepriekš.

Piemērojiet Kirhofa pirmo likumu, lai pierādītu iegūto rezultātu pareizību:

I1 + _I2 = _I3​

1/4 + 1/4 = 1/2

Elektriskās strāvas stiprums, kas plūst caur 6 Ω pretestību, ir I3 ₌ 1/2 ampērs.

Elektriskā jauda pie 6 Ω pretestības ir P = I ² R = (1/2) ² (6) = 1/4 (6) = 1,5 vati.

Pareizā atbilde ir A.

5. Elektriskās shēmas shēmā sānos elektriskā potenciāla starpības lielums uz rezistora R3 _ir …

A. 0,5 V

B. 0,6 V

C. 0,9 V

D. 1,0 V

E. 1,3 V

Diskusija

Ir zināms, ka:

Pretestība 1 (R1 ₎ = 2 Ω

Pretestība 2 (R2 ₎ = 4 Ω

Pretestība 3 (R3 ₎ = 3 Ω

Avota emf² (E² ₎ = 6 volti

Avota emf² (E² ₎ = 9 volti

Jautājums: Elektriskā potenciāla starpība pāri rezistoram R ₃

Atbilde:

Aprēķiniet elektriskās strāvas stiprumu (I), kas plūst caur rezistoru R3_.

Vispirms aprēķiniet elektriskās strāvas stiprumu, kas plūst ķēdē:

Risinot šo problēmu, strāvas virziens tiek izvēlēts pulksteņrādītāja virzienā.

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

Es = -3/9

Es = -1/3

Caur ķēdi plūstošā strāva ir 1/3 ampēri. Negatīva strāva norāda, ka strāvas virziens ir pretēji pulksteņrādītāja virzienam, nevis tāds, kā paredzēts.

Ķēde ir sakārtota virknē tā, lai ķēdē plūstošā elektriskā strāva = elektriskā strāva, kas plūst pretestībā R ₃ = 1/3 ampēri.

Aprēķiniet potenciālu starpību (V) uz _rezistora R3

V = IR3 ₌ (1/3)(3) = 1 volts

Pareizā atbilde ir D.

6. Apskatiet tīkla attēlu zemāk!

Tā, lai elektriskais potenciāls starp punktiem C un D būtu vienāds ar 4 voltiem, R vērtība ir...

A. 1 omi

B. 2 omi

Aptuveni 4 omi

D. 8 omi

E. 10 omi

Diskusija

Ir zināms, ka:

Pretestība 1 (R1 ₎ = 2 Ω

Pretestība 2 (R2 ₎ = 2 Ω

Pretestība 3 ( _R3 ) = R

Avota emf² (E² ₎ = 8 volti

Avota emf² (E² ₎ = 4 volti

Elektriskā potenciāla starpība starp punktiem C un D (V _CD ) = 4 volti

Jautājums: Pretestības R vērtība

Atbilde:

Aprēķiniet pretestības vērtību R

V _CD = IR

4 = IR

R = 4 / I

Turpinājums…

Aprēķiniet caur rezistoru R plūstošās elektriskās strāvas stiprumu (I).

Risinot šo problēmu, strāvas virziens tiek izvēlēts pulksteņrādītāja virzienā.

– 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

I = -8 / 4

I = -2 ampēri

Elektriskās strāvas stiprums ķēdē ir 2 ampēri. Negatīva elektriskā strāva norāda, ka elektriskās strāvas virziens nav paredzēts, bet gan pretēji pulksteņrādītāja virzienam.

Ķēde ir sakārtota virknē tā, lai ķēdē plūstošā elektriskā strāva = elektriskā strāva, kas plūst pretestībā R = 2 ampēri.

Pretestības vērtība R

Turpināt…

R = 4 / I = 4 / 2 = 2 omi

Pareizā atbilde ir B.

7. Apskatiet sekojošo elektriskās ķēdes shēmu! Rezistoram R nepieciešamā fiksācijas sprieguma lielums ir…

A. 20 volti

B. 8 volti

Aptuveni 5 volti

D. 4 volti

E. 2 volti

Diskusija

EMF (E) = elektriskā sprieguma avota potenciālu starpība pirms elektriskās strāvas plūsmas

Skavas spriegums (V) = elektriskā sprieguma avota potenciālu starpība pēc elektriskās strāvas plūsmas

Ir zināms, ka:

Pretestība 1 (R1 ₎ = 2 Ω

Pretestība 2 (R2 ₎ = 4 Ω

Pretestība 3 (R3 ₎ = 4 Ω

Avota emf² (E² ₎ = 20 volti

Avota emf² (E² ₎ = 15 volti

Jautājums: Rezistora R (V) fiksācijas sprieguma lielums

Atbilde:

Aprēķiniet ķēdē plūstošās elektriskās strāvas stiprumu (I).

Šī problēma ir saistīta ar Kirhhofa likumu. Šīs problēmas risināšanas soļi un veidi:

Vispirms izvēlieties vēlamo strāvas virzienu. Varat izvēlēties pretēji pulksteņrādītāja virzienam vai pretēji pulksteņrādītāja virzienam.

Otrkārt , kad strāva iet caur pretestību vai rezistoru (R), potenciāls samazinās, tāpēc V = IR ir negatīvs.

Treškārt , ja strāva mainās no zema uz augstu potenciālu (- uz +), tad EDS avots (E) tiek atzīmēts kā pozitīvs, jo EDS avotā ir enerģijas piepildījums. Ja strāva mainās no augsta uz zemu potenciālu (+ uz -), tad EDS avots (E) tiek atzīmēts kā negatīvs, jo EDS avotā notiek enerģijas izlāde.

Risinot šo problēmu, strāvas virziens tiek izvēlēts pulksteņrādītāja virzienā.

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 I = 0

5 = 10 I

Es = 5/10

I = 0,5 ampēri

Elektriskās strāvas stiprums ķēdē ir 0,5 ampēri. Pozitīva strāva norāda, ka strāvas virziens ir paredzēts — pulksteņrādītāja virzienā.

Aprēķiniet ekvivalento pretestību (R)

Rezistors 1 ( R1 ₎ , rezistors 2 ( R2 ₎ un rezistors 3 (R3 ₎ ir savienoti virknē. Rezerves rezistori:

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

Spriegums uz rezistora R (V)

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

Ātrākais veids:

Sprieguma spriegumu var tieši noteikt šādi:

V = E ₁ – E ₂ = 20 – 15 = 5 volti

Pareizā atbilde ir C.

8. Apskatiet sekojošo elektriskās ķēdes shēmu! Jaudas izkliede pie 3Ω rezistora ir…

A. 4 vati

B. 8 vati

Aptuveni 12 vati

D. 16 vati

E. 20 vati

Diskusija

Izkliedēšanas jauda = izmantotā jauda

Ir zināms, ka:

Pretestība 1 (R1 ₎ = 2 Ω

Pretestība 2 (R2 ₎ = 3 Ω

Pretestība 3 (R3 ₎ = 4 Ω

Avota emf² (E² ₎ = 8 volti

Avota emf² (E² ₎ = 10 volti

Jautājums: Jaudas izkliede uz 3Ω rezistora

Atbilde:

Izkliedes jauda

Izkliedes jaudu aprēķina, izmantojot formulu:

P = VI

Apraksts: P = jauda, ​​V = potenciālu starpība abos 3 Ω rezistora galos , I = elektriskā strāva, kas plūst caur 3 Ω rezistoru.

Aprēķiniet elektriskās strāvas stiprumu (I), kas plūst caur 3 Ω rezistoru

Vispirms aprēķiniet elektriskās strāvas stiprumu, kas plūst ķēdē:

Risinot šo problēmu, strāvas virziens tiek izvēlēts pulksteņrādītāja virzienā.

E ₁ – IR ₁ – IR ₂ – IR ₃ + E ₂ = 0

8 – I(2) – I(3) – I(4) + 10 = 0

18–9 I = 0

18 = 9 I

I = 18/9

I = 2 ampēri

Elektriskās strāvas stiprums ķēdē ir 2 ampēri. Pozitīva strāva norāda, ka strāvas virziens ir paredzēts — pulksteņrādītāja virzienā.

Ķēde ir sakārtota virknē tā, lai ķēdē plūstošā elektriskā strāva = elektriskā strāva, kas plūst 3 Ω pretestībā = 2 ampēri.

Aprēķiniet potenciālu starpību (V) uz 3 Ω rezistora

V = IR ₂ = (2 A) (3 Ω) = 6 volti

Aprēķiniet jaudas izkliedi uz 3Ω rezistora

P = VI = (6 volti) (2 ampēri) = 12 volti ampēri = 12 vati

Pareizā atbilde ir C.

9. Apskatiet sekojošo elektriskās ķēdes shēmu! Potenciālu starpība starp punktiem A un B ir…

A. 1,5 volti

B. 3,0 volti

C. 6,0 volti

D. 7,5 volti

E. 9,0 volti

Diskusija

Ir zināms, ka:

Pretestība 1 (R1 ₎ = 2 Ω

Pretestība 2 (R2 ₎ = 3 Ω

Pretestība 3 (R3 ₎ = 4 Ω

Avota emf² (E² ₎ = 8 volti

Avota emf² (E² ₎ = 10 volti

Jautājums: Potenciālu starpība (V) starp punktiem A un B

Atbilde:

Aprēķiniet elektriskās strāvas stiprumu (I), kas plūst caur 3 Ω rezistoru

Vispirms aprēķiniet elektriskās strāvas stiprumu, kas plūst ķēdē:

Risinot šo problēmu, strāvas virziens tiek izvēlēts pulksteņrādītāja virzienā.

– E ₁ – IR ₁ – IR ₂ – E ₂ – IR ₃ = 0

– 8 – I (2) – I (3) – 10 – I (4) = 0

– 18 – 9 I = 0

– 18 = 9 I

I = -18 / 9

I = – 2 ampēri

Elektriskās strāvas stiprums ķēdē ir 2 ampēri. Negatīva elektriskā strāva norāda, ka elektriskās strāvas virziens nav paredzēts, bet gan pretēji pulksteņrādītāja virzienam.

Ķēde ir sakārtota virknē tā, lai ķēdē plūstošā elektriskā strāva = elektriskā strāva, kas plūst 3 Ω pretestībā = 2 ampēri.

Aprēķiniet potenciālu starpību (V) uz 3 Ω rezistora

V = IR ₂ = (2 A) (3 Ω) = 6 volti

Pareizā atbilde ir C.

Jautājuma avots:

Valsts eksāmena fizikas jautājumi vidusskolai/profesionālajai vidusskolai