കിർച്ചോഫിന്റെ നിയമങ്ങൾ - പ്രശ്നങ്ങളും പരിഹാരങ്ങളും

കിർച്ചോഫിന്റെ നിയമങ്ങൾ - പ്രശ്നങ്ങളും പരിഹാരങ്ങളും

1. ടെർമിനൽ എന്താണ്? വോൾട്ടേജ് ബാറ്ററിയുടെ സർക്യൂട്ട് താഴെ?

പരിഹാരം

emf = ഇലക്ട്രോമോട്ടീവ് ബലം = ടെർമിനലുകൾ തമ്മിലുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം, ഇല്ലാതിരിക്കുമ്പോൾ നിലവിലുള്ളത് ഒരു ബാഹ്യ സർക്യൂട്ടിലേക്കുള്ള ഒഴുക്ക്.

ടെർമിനൽ വോൾട്ടേജ് (V) = ബാറ്ററിയിൽ നിന്ന് ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം നടക്കുമ്പോൾ ടെർമിനലുകൾക്കിടയിലുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം.

ബാറ്ററിയിൽ നിന്ന് കറന്റ് എടുക്കുന്നില്ലെങ്കിൽ, ടെർമിനൽ വോൾട്ടേജ് emf ന് തുല്യമാണ്.

അറിയപ്പെടുന്നത്:

റെസിസ്റ്റർ 1 (ആർ₁) = 2 ഓം

റെസിസ്റ്റർ 2 (ആർ₂) = 4 ഓം

റെസിസ്റ്റർ 3 (R₃) = 4 Ω

emf 1 (ഇ₁) = 20 വോൾട്ട്

ഇ.എം.എഫ് 2 (ഇ₂) = 15 വോൾട്ട്

ആവശ്യമുണ്ട്: ടെർമിനൽ വോൾട്ടേജ് (V)

പരിഹാരം 1:

ടെർമിനൽ വോൾട്ടേജ്:

വി = ഇ₁ - ഇ₂ = 20 – 15 = 5 വോൾട്ട്

പരിഹാരം 2:

സർക്യൂട്ടിലെ (I) കറന്റ് ഫ്ലോകൾ കണക്കാക്കുക

ആദ്യം, ഓരോ വൈദ്യുതധാരയുടെയും ദിശ തിരഞ്ഞെടുക്കുക. ദിശ ഇഷ്ടാനുസരണം തിരഞ്ഞെടുക്കാം: വൈദ്യുതധാര യഥാർത്ഥത്തിൽ വിപരീത ദിശയിലാണെങ്കിൽ, അത് ലായനിയിൽ ഒരു മൈനസ് ചിഹ്നത്തോടെ പുറത്തുവരും.

പിന്നെ, സർക്യൂട്ടിലെ ഏതെങ്കിലും ഒരു ബിന്ദുവിൽ നിന്ന് ആരംഭിച്ച്, ഒരു ലൂപ്പിന് ചുറ്റും സഞ്ചരിക്കുന്നതായി നമ്മൾ സങ്കൽപ്പിക്കുന്നു, അവയിലേക്ക് വരുമ്പോൾ emf-കളും IR പദങ്ങളും ചേർക്കുന്നു.

സെക്കന്റ്, നമ്മൾ ഒരു സ്രോതസ്സിലൂടെ – മുതൽ + വരെയുള്ള ദിശയിൽ സഞ്ചരിക്കുമ്പോൾ, emf പോസിറ്റീവ് ആയി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു; നമ്മൾ + മുതൽ - വരെ സഞ്ചരിക്കുമ്പോൾ, emf നെഗറ്റീവ് ആയി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.

മൂന്നാമത്ഒരു റെസിസ്റ്ററിലൂടെ അനുമാനിക്കപ്പെടുന്ന വൈദ്യുതധാരയുടെ അതേ ദിശയിൽ സഞ്ചരിക്കുമ്പോൾ, വൈദ്യുതധാര കുറയുന്ന പൊട്ടൻഷ്യൽ ദിശയിലേക്ക് പോകുന്നതിനാൽ IR പദം നെഗറ്റീവ് ആണ്. അനുമാനിക്കപ്പെടുന്ന വൈദ്യുതധാരയ്ക്ക് എതിർ ദിശയിൽ ഒരു റെസിസ്റ്ററിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുമ്പോൾ, IR പദം പോസിറ്റീവ് ആണ്, കാരണം ഇത് പൊട്ടൻഷ്യലിന്റെ ഉയർച്ചയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശ ഘടികാരദിശയ്ക്ക് തുല്യമായി തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെടുന്നു:

E₁ – ഐ.ആർ.₁ – ഐ.ആർ.₂ – ഐ.ആർ.₃ - ഇ₂ = 0

20 – I(2) – I(4) – I(4) – 15 = 0

20 – 15 – I (2) – I (4) – I (4) = 0

5 – 10 ഞാൻ = 0

5 = 10 ഞാൻ

ഞാൻ = 5/10

I = 0.5 ആമ്പിയർ

സർക്യൂട്ടിൽ പ്രവഹിക്കുന്ന വൈദ്യുത പ്രവാഹം 0.5 ആമ്പിയർ ആണ്. വൈദ്യുത പ്രവാഹം പോസിറ്റീവ് എന്ന് അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നത് വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശയെയാണ് ഘടികാരദിശയിലെ അതേ ദിശയിൽ.

തുല്യമായ റെസിസ്റ്റർ (R) കണക്കാക്കുക:

റെസിസ്റ്റർ 1 (R₁), റെസിസ്റ്റർ 2 (R₂) ഒപ്പം റെസിസ്റ്റർ 3 (R₃) പരമ്പരയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. തുല്യമായ റെസിസ്റ്റർ:

ആർ = ആർ₁ + R.₂ + R.₃ = 2 Ω + 4 Ω + 4 Ω = 10 Ω

റെസിസ്റ്ററിലെ ടെർമിനൽ വോൾട്ടേജ് ആർ (വി)

V = IR = (0.5)(10) = 5 വോൾട്ട്

2. താഴെ കൊടുത്തിരിക്കുന്ന ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ സർക്യൂട്ടിൽ, ഏത് പവർ ഡിസ്പൈസ്ഡ് ആണെന്ന് കണ്ടെത്തുക The 3-Ω റെസിസ്റ്റർ.

പരിഹാരം:

അറിയപ്പെടുന്നത്:

റെസിസ്റ്റർ 1 (R₁) = 2 Ω

റെസിസ്റ്റർ 2 (R₂) = 3 Ω

റെസിസ്റ്റർ 3 (ആർ₃) = 4 Ω

emf 1 (ഇ₁) = 8 വോൾട്ട്

emf 2 (E₂) = 10 വോൾട്ട്

ആവശ്യമുണ്ട്: ശക്തി ചോർന്നു പോയി The 3-Ω റെസിസ്റ്റർ

പരിഹാരം:

ദി ശക്തി ചിതറിപ്പോയി The 3-Ω റെസിസ്റ്റർആർ:

പി = VI

പി = ശക്തി, വി = The വോൾട്ടാഗ്ഇ അക്രോസ് The 3-Ω റെസിസ്റ്റർ, ഞാൻ = കറന്റ് കടന്നുപോകുന്നത് 3-Ω റെസിസ്റ്റർ

വൈദ്യുത പ്രവാഹം കണക്കാക്കുക (ഞാൻ) കടന്നുപോകുന്നു The 3-Ω റെസിസ്റ്റർ

വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശ ഘടികാരദിശയ്ക്ക് തുല്യമായി തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെടുന്നു:

E₁ – ഐ.ആർ.₁ – ഐ.ആർ.₂ – ഐ.ആർ.₃ ഒപ്പം₂ = 0

8 – I(2) – I(3) – I(4) + 10 = 0

18 – 9 ഞാൻ = 0

18 = 9 ഞാൻ

I = 18/9

I = 2 ആമ്പിയർ

സർക്യൂട്ടിൽ പ്രവഹിക്കുന്ന വൈദ്യുത പ്രവാഹം 2 ആമ്പിയർ. വൈദ്യുത പ്രവാഹം പോസിറ്റീവ് എന്ന് അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നത് വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശയെയാണ്. ഘടികാരദിശയിലെ അതേ ദിശയിൽ.

സർക്യൂട്ടുകളിൽ സഞ്ചരിക്കുന്ന വൈദ്യുത പ്രവാഹം = വൈദ്യുത പ്രവാഹം കടന്നുപോകുന്ന വിധത്തിൽ സർക്യൂട്ടുകൾ ശ്രേണിയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. 3-Ω റെസിസ്റ്റർ = 2 ആമ്പിയർ.

വോൾട്ടേജ് കണക്കാക്കുക (V) കുറുകേ 3-ഓം റെസിസ്റ്റർ

വി = ഐആർ₂ = (2 എ)(3 Ω) = 6 വോൾട്ട്

ശക്തി ചോർന്നു പോയി The 3-Ω റെസിസ്റ്റർ :

പി = VI = (6 വോൾട്ട്)(2 ആമ്പിയർ) = 12 വോൾട്ട് ആമ്പിയർ = 12 വാട്ട്

3. ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന സർക്യൂട്ട് അനുസരിച്ച്, A, B എന്നീ പോയിന്റുകൾ തമ്മിലുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം എന്താണ്?

അറിയപ്പെടുന്നത്:

റെസിസ്റ്റർ 1 (ആർ₁) = 2 Ω

റെസിസ്റ്റർ 2 (ആർ₂) = 3 Ω

റെസിസ്റ്റർ 3 (ആർ₃) = 4 Ω

emf 1 (ഇ₁) = 8 വോൾട്ട്

emf 2 (E₂) = 10 വോൾട്ട്

ആവശ്യമുണ്ട്: പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം (V) പോയിന്റ് എ യ്ക്കും ബി യ്ക്കും ഇടയിൽ

പരിഹാരം:

വൈദ്യുത പ്രവാഹം കണക്കാക്കുക (ഞാൻ) ഒഴുകുന്നു 3-Ω റെസിസ്റ്റർ

വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശ ഘടികാരദിശയ്ക്ക് തുല്യമായി തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെടുന്നു:

- ഇ₁ – ഐ.ആർ.₁ – ഐ.ആർ.₂ - ഇ₂ – ഐ.ആർ.₃ = 0

– 8 – I (2) – I (3) – 10 – I (4) = 0

– 18 – 9 ഞാൻ = 0

– 18 = 9 ഞാൻ

ഞാൻ = -18 / 9

I = – 2 ആമ്പിയർ

സർക്യൂട്ടിൽ പ്രവഹിക്കുന്ന വൈദ്യുത പ്രവാഹം 2 ആമ്പിയർ. വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഒപ്പിട്ടു നെഗറ്റീവ് വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശ എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത് കൌണ്ടർഘടികാരദിശയിൽ.

സർക്യൂട്ടുകളിൽ സഞ്ചരിക്കുന്ന വൈദ്യുത പ്രവാഹം = വൈദ്യുത പ്രവാഹം കടന്നുപോകുന്ന വിധത്തിൽ സർക്യൂട്ടുകൾ ശ്രേണിയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. 3-Ω റെസിസ്റ്റർ = 2 ആമ്പിയർ.

പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം കണക്കാക്കുക (V) 3- നു കുറുകെΩ റെസിസ്റ്റർ:

വി = ഐആർ₂ = (2 എ)(3 Ω) = 6 വോൾട്ട്

4. താഴെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന സർക്യൂട്ടിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, രണ്ടിനുമിടയിലുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം എന്താണ്? R₃ റെസിസ്റ്റർ.

അറിയപ്പെടുന്നത്:

റെസിസ്റ്റർ 1 (ആർ₁) = 2 Ω

റെസിസ്റ്റർ 2 (ആർ₂) = 4 Ω

റെസിസ്റ്റർ 3 (ആർ₃) = 3 Ω

emf 1 (ഇ₁) = 6 വോൾട്ട്

ഇ.എം.എഫ് 2 (ഇ₂) = 9 വോൾട്ട്

ആവശ്യമുണ്ട്: ഇവയിലുടനീളമുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം R₃ റെസിസ്റ്റർ

പരിഹാരം:

വൈദ്യുത പ്രവാഹം കണക്കാക്കുക (ഞാൻ) കടന്നുപോകുന്നു R₃ റെസിസ്റ്റർ

വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശ ഘടികാരദിശയ്ക്ക് തുല്യമായി തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെടുന്നു:

E₁ – ഐ.ആർ.₁ - ഇ₂ – ഐ.ആർ.₂ – ഐ.ആർ.₃ = 0

6 – 2I – 9 – 4I – 3I = 0

6 – 9 – 2I – 4I – 3I = 0

-3 – 9ഐ = ​​0

-3 = 9ഞാൻ

ഞാൻ = -3/9

ഞാൻ = -1/3

സർക്യൂട്ടിൽ പ്രവഹിക്കുന്ന വൈദ്യുത പ്രവാഹം 1/3 ആമ്പിയർ. വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഒപ്പിട്ടു നെഗറ്റീവ് വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശ എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത് കൌണ്ടർഘടികാരദിശയിൽ.

സർക്യൂട്ടുകളിൽ പ്രവാഹം = R ലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന വൈദ്യുത പ്രവാഹം എന്ന ക്രമത്തിൽ സർക്യൂട്ടുകൾ ശ്രേണിയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.₃ റെസിസ്റ്റർ = 1/3 ആമ്പിയർ.

പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം കണക്കാക്കുക (V) കുറുകേ R₃ റെസിസ്റ്റർ

വി = ഐആർ₃ = (1/3)(3) = 1 വോൾട്ട്

5. C, D എന്നീ പോയിന്റുകൾക്കിടയിലുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ ഇലക്ട്രിക് = 4 വോൾട്ട്, R കണ്ടെത്തുക!

അറിയപ്പെടുന്നത്:

റെസിസ്റ്റർ 1 (ആർ₁) = 2 Ω

റെസിസ്റ്റർ 2 (ആർ₂) = 2 Ω

റെസിസ്റ്റർ 3 (ആർ₃) = ആർ

emf 1 (E₁) = 8 വോൾട്ട്

emf 2 (E₂) = 4 വോൾട്ട്

തമ്മിലുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം C ഒപ്പം ഡി (വി_CD) = 4 വോൾട്ട്

ആവശ്യമുണ്ട്: R

പരിഹാരം:

V_CD = ഐആർ

4 = IR

ആർ = 4 / ഐ

പങ്ക് € |............

വൈദ്യുത പ്രവാഹം കണക്കാക്കുക (ഞാൻ) R റെസിസ്റ്ററിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു

വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശ ഘടികാരദിശയ്ക്ക് തുല്യമായി തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെടുന്നു:

- ഇ₁ – 2I + ഇ₂ – 2I – IR = 0

– 8 – 2I + 4 – 2I – I (4/I) = 0

– 8 – 2I + 4 – 2I – 4 = 0

– 8 + 4 – 4 – 2I – 2I = 0

– 8 – 4ഐ = 0

– 8 = 4ഐ

ഞാൻ = -8 / 4

I = -2 ആമ്പിയർ

സർക്യൂട്ടിൽ പ്രവഹിക്കുന്ന വൈദ്യുത പ്രവാഹം 2 ആമ്പിയർ. വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഒപ്പിട്ടു നെഗറ്റീവ് വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശ എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത് കൌണ്ടർഘടികാരദിശയിൽ.

സർക്യൂട്ടുകളിൽ പ്രവാഹം = R ലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന വൈദ്യുത പ്രവാഹം എന്ന ക്രമത്തിൽ സർക്യൂട്ടുകൾ ശ്രേണിയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. റെസിസ്റ്റർ = 2 ആമ്പിയർ.

ആർ:

ആർ = 4 / ഐ = 4 / 2 = 2 ഓം