Voorbeeld van een gelijkstroomcircuit

9 voorbeelden van vragen over gelijkstroomcircuits

1. Bekijk de afbeelding hieronder van de opstelling van de weerstanden! huidige sterkte via R₁ is…

Een 2,0 Ampère
B. 2,5 Ampère
C. 4,0 Ampère
D. 4,5 Ampère
E. 5,0 Ampère

Discussie
Het is bekend :
Weerstand 1 (R₁) = 4 Ω
Weerstand 2 (R₂) = 4 Ω
Weerstand 3 (R₃) = 8 Ω
Elektrische spanning (V) = 40 Volt
gevraagd Stroom door R₁
Antwoorden :

Elektrische stroom vloeit van een hoge naar een lage potentiaal. De richting van de elektrische stroom in het bovenstaande circuit is gelijk aan de richting van de wijzers van de klok.

De stroom die uit de batterij loopt
Bereken eerst de vervangingsweerstand (R). Bereken daarna de stroomsterkte met behulp van de formule. De wet van Ohm :
V = IR of I = V / R
Formulebeschrijving: V = spanning, I = stroomsterkte, R = vervangingsweerstand
Vervangende weerstand:
Hitung weerstand vervanging voor het bovenstaande circuit.
Weerstand R₁ en weerstand R₂ parallel geschakeld. De vervangende weerstand is:
1 / R₁₂ = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/4 + 1/4 = 2/4
R₁₂ = 4/2 = 2 Ω
Weerstand R₁₂ en weerstand R₃ in serie geschakeld. De vervangende weerstand is:
R= R₁₂ + R₃ = 2 + 8 = 10 Ω
De stroom die uit de batterij loopt :
I = V / R = 40 / 10 = 4 Ampère
De stroom die uit de batterij loopt, bedraagt ​​4 ampère.

Elektrische spanning V_ab en V_bc
De eerste wet van Kirchhoff Deze wet stelt dat de hoeveelheid elektrische stroom die een tak binnenkomt gelijk is aan de hoeveelheid elektrische stroom die die tak verlaat. Op basis van de eerste wet van Kirchhoff wordt geconcludeerd dat als de elektrische stroom die uit de batterij komt 4 ampère is, de elektrische stroom door ab ook 4 ampère is, en evenzo de elektrische stroom door bc 4 ampère is.
Elektrische spanning V_ab :
V_ab = Ik_ab R_ab = (4)(2) = 8 Volt
Elektrische spanning V_bc :
V_bc = Ik_bc R_bc = (4)(8) = 32 Volt
Het bovenstaande circuit is in serie geschakeld, zodat de totale elektrische spanning V = V is._ab + V_bc = 8 Volt + 32 Volt = 40 Volt.
De elektrische stroom die door R vloeit₁ = 4 Ω
I₁ = V_ab / R₁ = 8 Volt / 4 Ohm = 2 Ampère
I₂ = V_ab / R₂ = 8 Volt / 4 Ohm = 2 Ampère
De elektrische stroom die uit de batterij vloeit, bedraagt ​​4 ampère. Bij punt a splitst de stroom zich in tweeën, waarbij 2 ampère door weerstand R vloeit.₁ en er loopt een elektrische stroom van 2 Ampère door de weerstand R.₂2 Ampère + 2 Ampère = 4 Ampère. Dit is in overeenstemming met de eerste wet van Kirchhoff.
Het juiste antwoord is A.

2. Beschouw het volgende elektrische circuit. De grootte van de stroom die door de 4 Ω weerstand vloeit is…
A. 1,0 A
B. 1,2 A
C. 1,6 A
D. 2,4 A
E. 3,2 A
Discussie
Het is bekend :
Weerstand 1 (R₁) = 6 Ω
Weerstand 2 (R₂) = 4 Ω
Weerstand 3 (R₃) = 1,6 Ω
Elektrische spanning (V) = 16 Volt
gevraagd De stroom die door een weerstand van 4 Ω loopt.
Antwoorden :
Elektrische stroom vloeit van een hoge naar een lage potentiaal. De richting van de elektrische stroom in het bovenstaande circuit is gelijk aan de richting van de wijzers van de klok.
De stroom die uit de batterij loopt
Vervangende weerstand:
Weerstand R₁ en weerstand R₂ parallel geschakeld. De vervangende weerstand is:
1 / R₁₂ = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/6 + 1/4 = 2/12 + 3/12 = 5/12
R₁₂ = 12/5 = 2,4 Ω
Weerstand R₁₂ en weerstand R₃ in serie geschakeld. De vervangende weerstand is:
R= R₁₂ + R₃ = 2,4 + 1,6 = 4 Ω
De stroom die uit de batterij loopt :
I = V / R = 16 / 4 = 4 Ampère
De stroom die uit de batterij loopt, bedraagt ​​4 ampère.

Elektrische spanning V_ab en V_bc
Op basis van de eerste wet van Kirchhoff wordt geconcludeerd dat als de elektrische stroom die uit de batterij komt 4 ampère is, de elektrische stroom door ab ook 4 ampère is, en evenzo de elektrische stroom door bc 4 ampère is.
Elektrische spanning V_ab :
V_ab = Ik_ab R_ab = (4)(2,4) = 9,6 Volt
Elektrische spanning V_bc :
V_bc = Ik_bc R_bc = (4)(1,6) = 6,4 Volt
Het bovenstaande circuit is in serie geschakeld, zodat de totale elektrische spanning V = V is._ab + V_bc = 9,6 Volt + 6,4 Volt = 16 Volt.
De elektrische stroom die door R vloeit₂ = 4 Ω
I₁ = V_ab / R₁ = 9,6 Volt / 6 Ohm = 1,6 Ampère
I₂ = V_ab / R₂ = 9,6 Volt / 4 Ohm = 2,4 Ampère
De elektrische stroom die uit de batterij vloeit, bedraagt ​​4 ampère. Bij punt a splitst de stroom zich in tweeën, waarbij 1,6 ampère door weerstand R vloeit.₁ en er loopt een elektrische stroom van 2,4 Ampère door de weerstand R.₂1,6 Ampère + 2,4 Ampère = 4 Ampère. Dit is in overeenstemming met de eerste wet van Kirchhoff.
Het juiste antwoord is D.

3. Let goed op het volgende elektrische circuit!

Als de weerstand van 5 ohm in het circuit wordt vervangen door een weerstand van 7 ohm, dan is de verhouding van de totale stroom die door het circuit vloeit vóór en na de vervanging...

Discussie

Twee weerstanden van 6 ohm zijn parallel geschakeld. De equivalente weerstanden zijn:

1 / R_AB = 1/6 + 1/6 = 2/6

R_AB = 6/2 = 3 Ohm

Pas de tweede wet van Kirchhoff toe op het circuit, als de weerstand 5 Ohm bedraagt:

Selecteer de huidige richting met de klok mee.

12 – 5I – 4 – 3I = 0

12 – 4 – 5I – 3I = 0

8 – 8I = 0

8 = 8I

I = 8/8

I = 1 Ampère

I is gemarkeerd als positief, wat betekent dat de richting van de elektrische stroom overeenkomt met de gekozen richting, namelijk met de klok mee.

Pas de tweede wet van Kirchhoff toe op het circuit, als de weerstand 7 Ohm bedraagt:

Selecteer de huidige richting met de klok mee.

12 – 7I – 4 – 3I = 0

12 – 4 – 7I – 3I = 0

8 – 10I = 0

8 = 10I

I = 8/10

I = 0,8 Ampère

I is gemarkeerd als positief, wat betekent dat de richting van de elektrische stroom overeenkomt met de gekozen richting, namelijk met de klok mee.

Vergelijking van de elektrische stroom voor en na:

1: 0,8

10: 8

5: 4

4. Let goed op het volgende elektrische circuit!

De grootte van het vermogen op weerstand 6 Ω is…

A. 1,5 Watt

B. 3,0 Watt

C. 6,0 Watt

D. 9,0 Watt

E. 18,0 Watt

Discussie

Formule voor elektrisch vermogen:

P = ik² R

Voordat je het elektrisch vermogen berekent, moet je eerst de elektrische stroom berekenen die door de weerstand 6 loopt. Ω maakt gebruik van de wet van Kirchhoff.

De huidige richting is geselecteerd zoals weergegeven in de afbeelding hiernaast.

Pas de eerste wet van Kirchhoff toe:

I₁ + I₂ = Ik₃ .......... Vergelijking 1

Pas de tweede wet van Kirchhoff toe op I.₁ :

6 – 12 I₁ – 6 I₃ = 0

-12 I₁ = 6 I₃ - 6

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

Pas de tweede wet van Kirchhoff toe op I.₂ :

6 – 12 I₂ – 6 I₃ = 0

-12 I₂ = 6 I₃ - 6

I₂ = (6 I₃ – 6) / -12 ………. Vergelijking 3

Vervanging persamaan 2 Dan persamaan 3 ke persamaan 1:

I₃ Het plusteken betekent richting I₃ afhankelijk van de gekozen richting, zoals in de afbeelding hierboven.

Gebruik persamaan 2 om I te berekenen₁:

I₁ = (6 I₃ – 6) / -12

I₁ = (6.0,5 – 6) / -12

I₁ = (3 – 6) / -12

I₁ = -3 / -12

I₁ = 1/4 A

I₁ Het plusteken betekent richting I₁ afhankelijk van de gekozen richting, zoals in de afbeelding hierboven.

Gebruik persamaan 3 om I te berekenen₂:

I₂ = (6 I₃ – 6) / -12

I₂ = (6.0,5 – 6) / -12

I₂ = (3 – 6) / -12

I₂ = -3 / -12

I₂ = 1/4 A

I₂ Het plusteken betekent richting I₁ afhankelijk van de gekozen richting, zoals in de afbeelding hierboven.

Pas de eerste wet van Kirchhoff toe om de juistheid van de verkregen resultaten te bewijzen:

I₁ + I₂ = Ik₃

1/4 + 1/4 = 1/2

De sterkte van de elektrische stroom die door de weerstand loopt 6 Ω ben ik₃ = 1/2 Ampère.

Elektrische stroom op weerstand 6 Ω is P = ik² R = (1/2)² (6) = 1/4 (6) = 1,5 Watt

Het juiste antwoord is A.

5. In het elektrische schakelschema hiernaast is de grootte van het elektrische potentiaalverschil over de weerstand R weergegeven.₃ is…

A. 0,5 V

B. 0,6 V

C. 0,9 V

D. 1,0 V

E. 1,3 V

Discussie

Het is bekend dat:

Barrière 1 (R)₁) = 2 Ω

Barrière 2 (R)₂) = 4 Ω

Barrière 3 (R)₃) = 3 Ω

Bron van emf 1 (E₁) = 6 Volt

Bron van emf 2 (E₂) = 9 Volt

Gevraagd: Het elektrische potentiaalverschil over de weerstand R₃

Antwoord :

Bereken de elektrische stroom (I) die door de weerstand R vloeit.₃

Bereken eerst de elektrische stroom die door het circuit loopt:

Bij het oplossen van dit probleem is ervoor gekozen om de stroomrichting met de klok mee aan te houden.

E₁ – IR₁ - E₂ – IR₂ – IR₃ = 0

6 – 2I – 9 – 4I – 3I = 0

6 – 9 – 2I – 4I – 3I = 0

-3 – 9I = 0

-3 = 9I

I = -3/9

I = -1/3

De elektrische stroom die door het circuit loopt, is 1/3 Ampère. Een elektrische stroom met een negatief teken betekent dat de stroom in de tegenovergestelde richting loopt. het is niet in overeenstemming met in een benaderende, maar tegen de klok in gerichte richting.

Het circuit is in serie geschakeld, zodat de elektrische stroom die door het circuit vloeit gelijk is aan de elektrische stroom die door de weerstand R vloeit.₃ = 1/3 Ampère.

Bereken het potentiaalverschil (V) over de weerstand. R₃

V = IR₃ = (1/3)(3) = 1 Volt

Het juiste antwoord is D.

6. Bekijk de netwerkafbeelding hieronder!

Zodat de elektrische potentiaal tussen de punten C en D gelijk is aan 4 volt, is de waarde van R...

A. 1 Ohm

B. 2 Ohm

C. 4 Ohm

D. 8 Ohm

E. 10 Ohm

Discussie

Het is bekend dat:

Barrière 1 (R)₁) = 2 Ω

Barrière 2 (R)₂) = 2 Ω

Barrière 3 (R)₃) = R

Bron van emf 1 (E₁) = 8 Volt

Bron van emf 2 (E₂) = 4 Volt

Het elektrische potentiaalverschil tussen de punten C en D (V)_CD) = 4 Volt

Gevraagd: Weerstandswaarde R

Antwoord :

Bereken de weerstandswaarde. R

V_CD = IR

4 = IR

R = 4 / I

Voortgezet…..

Bereken de elektrische stroom (I) die door de weerstand R vloeit.

Bij het oplossen van dit probleem is ervoor gekozen om de stroomrichting met de klok mee aan te houden.

- E₁ – 2I + E₂ – 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 Ampère

De elektrische stroom die door het circuit loopt, is 2 Ampère. De elektrische stroom is negatief, wat betekent dat de richting van de elektrische stroom negatief is. het is niet in overeenstemming met in een benaderende, maar tegen de klok in gerichte richting.

Het circuit is in serie geschakeld, zodat de elektrische stroom die door het circuit vloeit gelijk is aan de elektrische stroom die door de weerstand R vloeit. = 2 Ampère.

Weerstandswaarde R

Doorgaan…..

R = 4 / I = 4 / 2 = 2 Ohm

Het juiste antwoord is B.

7. Bekijk het volgende elektrische schakelschema! De grootte van de klemspanning op de weerstand R is…

A. 20 Volt

B. 8 Volt

C. 5 Volt

D. 4 Volt

E. 2 Volt

Discussie

EMF (E) = potentiaalverschil van de elektrische spanningsbron voordat de elektrische stroom gaat vloeien

Klemspanning (V) = potentiaalverschil van de elektrische spanningsbron nadat de elektrische stroom is doorgevoerd

Het is bekend dat:

Barrière 1 (R)₁) = 2 Ω

Barrière 2 (R)₂) = 4 Ω

Barrière 3 (R)₃) = 4 Ω

Bron van emf 1 (E₁) = 20 Volt

Bron van emf 2 (E₂) = 15 Volt

Gevraagd: De grootte van de klemspanning op de weerstand R (V)

Antwoord :

Bereken de elektrische stroom die door het circuit loopt (I).

Dit probleem heeft betrekking op de wet van Kirchhoff. Stappen en oplossingswijze:

EerstKies de gewenste draairichting. Je kunt kiezen voor tegen de klok in of met de klok mee.

KeduaWanneer er stroom door de weerstand (R) loopt, neemt de potentiaal af, waardoor V = IR negatief wordt.

KettigaAls de stroom van een lage naar een hoge potentiaal beweegt (- naar +), dan wordt de elektromotorische krachtbron (E) als positief gemarkeerd, omdat er energie wordt opgeladen bij de bron. Als de stroom van een hoge naar een lage potentiaal beweegt (+ naar -), dan wordt de elektromotorische krachtbron (E) als negatief gemarkeerd, omdat er energie wordt ontladen bij de bron.

Bij het oplossen van dit probleem is ervoor gekozen om de stroomrichting met de klok mee aan te houden.

E₁ – IR₁ – IR₂ – IR₃ - E₂ = 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

I = 5/10

I = 0,5 Ampère

De elektrische stroom die door het circuit loopt, is 0,5 Ampère. Een positieve stroom geeft aan dat de stroom in de verwachte richting met de klok mee loopt.

Bereken de equivalente weerstand (R).

Weerstand 1 (R₁), weerstand 2 (R₂) en weerstand 3 (R₃) in serie geschakeld. Vervangende weerstand:

R = R₁ + R₂ + R₃ = 2 Ω + 4 Ω + 4 Ω = 10 Ω

Klemspanning op weerstand R (V)

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

De snelle manier:

De klemspanning kan direct op de volgende manier worden bepaald:

V = E₁ - E₂ = 20 – 15 = 5 Volt

Het juiste antwoord is C.

8. Bekijk het volgende elektrische schakelschema! Het vermogen dat verloren gaat over een weerstand van 3Ω is...

A. 4 Watt

B. 8 Watt

C. 12 Watt

D. 16 Watt

E. 20 Watt

Discussie

Dissipatievermogen = gebruikt vermogen

Het is bekend dat:

Barrière 1 (R)₁) = 2 Ω

Barrière 2 (R)₂) = 3 Ω

Barrière 3 (R)₃) = 4 Ω

Bron van emf 1 (E₁) = 8 Volt

Bron van emf 2 (E₂) = 10 Volt

Gevraagd: Vermogensdissipatie bij een weerstand van 3Ω

Antwoord :

Dissipatievermogen

Het dissipatievermogen wordt berekend met de volgende formule:

P = VI

Omschrijving: P = vermogen, V = potentiaalverschil aan beide uiteinden van weerstand 3Ω, I = elektrische stroom die door weerstand 3 vloeitΩ.

Bereken de elektrische stroom (I) die door weerstand 3 vloeit.Ω

Bereken eerst de elektrische stroom die door het circuit loopt:

Bij het oplossen van dit probleem is ervoor gekozen om de stroomrichting met de klok mee aan te houden.

E₁ – IR₁ – IR₂ – IR₃ + E₂ = 0

8 – I(2) – I(3) – I(4) + 10 = 0

18 – 9 I = 0

18 = 9 I

ik = 18 / 9

I = 2 Ampère

De elektrische stroom die door het circuit loopt, is 2 Ampère. Een positieve stroom geeft aan dat de stroom in de verwachte richting met de klok mee loopt.

Het circuit is in serie geschakeld, zodat de elektrische stroom die door het circuit vloeit gelijk is aan de elektrische stroom die door weerstand 3 vloeit.Ω = 2 Ampère.

Bereken het potentiaalverschil (V) over de weerstand van 3 Ω.

V = IR₂ = (2 A)(3 Ω) = 6 Volt

Bereken het vermogensverlies over een weerstand van 3Ω.

P = VI = (6 Volt)(2 Ampère) = 12 Volt Ampère = 12 Watt

Het juiste antwoord is C.

9. Bekijk het volgende elektrische schakelschema! Het potentiaalverschil tussen punt A en punt B is…

A. 1,5 volt

B. 3,0 volt

C. 6,0 volt

D. 7,5 volt

E. 9,0 volt

Discussie

Het is bekend dat:

Barrière 1 (R)₁) = 2 Ω

Barrière 2 (R)₂) = 3 Ω

Barrière 3 (R)₃) = 4 Ω

Bron van emf 1 (E₁) = 8 Volt

Bron van emf 2 (E₂) = 10 Volt

Gevraagd: Potentiaalverschil (V) tussen punten A en B

Antwoord :

Bereken de elektrische stroom (I) die door weerstand 3 vloeit.Ω

Bereken eerst de elektrische stroom die door het circuit loopt:

Bij het oplossen van dit probleem is ervoor gekozen om de stroomrichting met de klok mee aan te houden.

- E₁ – IR₁ – IR₂ - E₂ – IR₃ = 0

– 8 – I (2) – I (3) – 10 – I (4) = 0

– 18 – 9 I = 0

– 18 = 9 I

I = -18 / 9

I = – 2 Ampère

De elektrische stroom die door het circuit loopt, is 2 Ampère. De elektrische stroom is negatief, wat betekent dat de richting van de elektrische stroom negatief is. het is niet in overeenstemming met in een benaderende, maar tegen de klok in gerichte richting.

Het circuit is in serie geschakeld, zodat de elektrische stroom die door het circuit vloeit gelijk is aan de elektrische stroom die door weerstand 3 vloeit.Ω = 2 Ampère.

Bereken het potentiaalverschil (V) over de weerstand van 3 Ω.

V = IR₂ = (2 A)(3 Ω) = 6 Volt

Het juiste antwoord is C.

Bron van de vraag:

Natuurkundevragen voor het nationale eindexamen voor de bovenbouw van het voortgezet onderwijs/beroepsonderwijs.