Eksempel på en likestrømskrets

9 eksempler på spørsmål om elektriske likestrømskretser

1. Se på bildet av motstandsarrangementet nedenfor! Størrelsen på strømmen gjennom R1 _er …

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

Diskusjon
Det er kjent :
Motstand 1 (R₁) = 4 Ω
Motstand 2 (R₂) = 4 Ω
Motstand 3 (R₃) = 8 Ω
Elektrisk spenning (V) = 40 volt
Spurt Strøm gjennom R₁
Jawab :

Elektrisk strøm flyter fra høyt potensial til lavt potensial. Retningen på den elektriske strømmen i kretsen ovenfor er den samme som retningen på klokkeviserne.

Strømmen som flyter ut av batteriet
Beregn først erstatningsmotstanden (R). Beregn deretter strømmen ved hjelp av formelen Ohms lov :
V = IR eller I = V / R
Formelbeskrivelse: V = spenning, I = strøm, R = erstatningsmotstand
Erstatningsmotstand:
Hitung motstand erstatning for kretsen ovenfor.
Motstand R₁ og motstand R₂ parallelt anordnet. Erstatningsmotstanden er:
1 / R₁₂ = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/4 + 1/4 = 2/4
R₁₂ = 4/2 = 2 Ω
Motstand R₁₂ og motstand R₃ arrangert i serie. Erstatningsmotstanden er:
R= R₁₂ + R₃ = 2 + 8 = 10 Ω
Strømmen som flyter ut av batteriet :
I = V / R = 40 / 10 = 4 ampere
Strømmen som flyter ut av batteriet er 4 ampere.

Elektrisk spenning V_ab og V_bc
Kirchhoffs første lov sier at mengden elektrisk strøm som kommer inn i en gren er den samme som mengden elektrisk strøm som forlater grenen. Basert på Kirchhoffs første lov konkluderes det med at hvis den elektriske strømmen som kommer ut av batteriet er 4 ampere, så er den elektriske strømmen som går gjennom ab den samme som 4 ampere, og på samme måte er den elektriske strømmen som går gjennom bc 4 ampere.
Elektrisk spenning V_ab :
V_ab = I_ab R_ab = (4)(2) = 8 volt
Elektrisk spenning V_bc :
V_bc = I_bc R_bc = (4)(8) = 32 volt
Kretsen ovenfor er seriekoblet slik at den totale elektriske spenningen er V = V_ab + V_bc = 8 volt + 32 volt = 40 volt.
Den elektriske strømmen som flyter gjennom R₁ = 4 Ω
I₁ = V_ab /r₁ = 8 volt / 4 ohm = 2 ampere
I₂ = V_ab /r₂ = 8 volt / 4 ohm = 2 ampere
Den elektriske strømmen som flyter ut av batteriet er 4 ampere. Når den når punkt a, deler den seg i to, med 2 ampere som flyter gjennom motstand R.₁ og en elektrisk strøm på 2 ampere flyter gjennom motstanden R₂2 ampere + 2 ampere = 4 ampere. Dette er i samsvar med Kirchhoffs første lov.
Det riktige svaret er A.

2. Tenk deg følgende elektriske krets. Størrelsen på strømmen som flyter gjennom 4 Ω-motstanden er…
A. 1,0 A
B. 1,2 A
C. 1,6 A
D. 2,4 A
E. 3,2 A
Diskusjon
Det er kjent :
Motstand 1 (R₁) = 6 Ω
Motstand 2 (R₂) = 4 Ω
Motstand 3 (R₃) = 1,6 Ω
Elektrisk spenning (V) = 16 volt
Spurt Strømmen som flyter gjennom en 4 Ω motstand
Jawab :
Elektrisk strøm flyter fra høyt potensial til lavt potensial. Retningen på den elektriske strømmen i kretsen ovenfor er den samme som retningen på klokkeviserne.
Strømmen som flyter ut av batteriet
Erstatningsmotstand:
Motstand R₁ og motstand R₂ parallelt anordnet. Erstatningsmotstanden er:
1 / R₁₂ = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/6 + 1/4 = 2/12 + 3/12 = 5/12
R₁₂ = 12/5 = 2,4 Ω
Motstand R₁₂ og motstand R₃ arrangert i serie. Erstatningsmotstanden er:
R= R₁₂ + R₃ = 2,4 + 1,6 = 4 Ω
Strømmen som flyter ut av batteriet :
I = V / R = 16 / 4 = 4 ampere
Strømmen som flyter ut av batteriet er 4 ampere.

Elektrisk spenning V_ab og V_bc
Basert på Kirchhoffs første lov konkluderes det med at hvis den elektriske strømmen som kommer ut av batteriet er 4 ampere, så er den elektriske strømmen som går gjennom ab den samme som 4 ampere, og på samme måte er den elektriske strømmen som går gjennom bc 4 ampere.
Elektrisk spenning V_ab :
V_ab = I_ab R_ab = (4)(2,4) = 9,6 volt
Elektrisk spenning V_bc :
V_bc = I_bc R_bc = (4)(1,6) = 6,4 volt
Kretsen ovenfor er seriekoblet slik at den totale elektriske spenningen er V = V_ab + V_bc = 9,6 volt + 6,4 volt = 16 volt.
Den elektriske strømmen som flyter gjennom R₂ = 4 Ω
I₁ = V_ab /r₁ = 9,6 volt / 6 ohm = 1,6 ampere
I₂ = V_ab /r₂ = 9,6 volt / 4 ohm = 2,4 ampere
Den elektriske strømmen som flyter ut av batteriet er 4 ampere. Når den når punkt a, deler den seg i to, med 1,6 ampere som flyter gjennom motstand R.₁ og en elektrisk strøm på 2,4 ampere flyter gjennom motstanden R₂1,6 ampere + 2,4 ampere = 4 ampere. Dette er i samsvar med Kirchhoffs første lov.
Det riktige svaret er D.

3. Vær oppmerksom på følgende elektriske krets!

Hvis 5 ohm-motstanden i kretsen byttes ut med en 7 ohm-motstand, er forholdet mellom den totale strømmen som flyter i kretsen før og etter utskiftingen...

Diskusjon

En 6 ohm motstand og en 6 ohm motstand er koblet parallelt. De ekvivalente motstandene er:

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

R _AB = 6/2 = 3 ohm

Anvend Kirchhoffs andre lov på kretsen hvis motstanden = 5 Ohm:

Velg gjeldende retning med klokken.

12 – 5I – 4 – 3I = 0

12 – 4 – 5I – 3I = 0

8 – 8I = 0

8 = 8I

Jeg = 8/8

I = 1 ampere

I er merket positiv, som betyr at retningen på den elektriske strømmen er i henhold til valget, nemlig med klokken.

Anvend Kirchhoffs andre lov på kretsen hvis motstanden = 7 Ohm:

Velg gjeldende retning med klokken.

12 – 7I – 4 – 3I = 0

12 – 4 – 7I – 3I = 0

8 – 10I = 0

8 = 10I

Jeg = 8/10

I = 0,8 ampere

I er merket positiv, som betyr at retningen på den elektriske strømmen er i henhold til valget, nemlig med klokken.

Sammenligning av elektrisk strøm før og etter:

1: 0,8

10: 8

5: 4

4. Vær oppmerksom på følgende elektriske krets!

Størrelsen på effekten på en 6 Ω motstand er…

A. 1,5 watt

B. 3,0 watt

C. 6,0 watt

D. 9,0 watt

E. 18,0 watt

Diskusjon

Formel for elektrisk kraft:

P = ^I²R

Før du beregner den elektriske effekten, må du først beregne den elektriske strømmen som går gjennom en 6 Ω motstand ved hjelp av Kirchhoffs lov.

Strømretningen er valgt som vist på bildet ved siden av.

Anvend Kirchhoffs første lov:

I1 + I2 ₌ I3 _{……… .} Ligning 1

Anvend Kirchhoffs II-lov på _I² :

6–12 I _1–6 I ₃ = 0

-12 _I1 = 6 I3 _– 6

I1 ₌ (6 _I3 – 6) / -12 ………. Ligning 2

Anvend Kirchhoffs II-lov på _I² :

6–12 I _2–6 I ₃ = 0

– 12 _I2 = 6 I3 _– 6

I² ₌ (6 _I³ – 6) / – 12 ………. Ligning 3

Sett inn ligning 2 og ligning 3 i ligning 1 :

I3 _har et positivt fortegn, som betyr at retningen til I3 _er i samsvar med den valgte retningen, som i bildet ovenfor.

Bruk ligning 2 til å beregne _I² :

Jeg ₁ = (6 Jeg ₃ – 6) / -12

I² = (6.0,5–6) / _-12

I² = (3–6) / _-12

I1 = -3 / _-12

I² = 1/4 _A

I1 _har et positivt fortegn, som betyr at retningen til I1 _er i samsvar med den valgte retningen, som i bildet ovenfor.

Bruk ligning 3 til å beregne _I² :

I2 = (6 _{I3 –} 6) / – 12

I² = (6.0,5–6) / _-12

I² = (3–6) / _-12

I2 = -3 / _-12

I² = 1/4 _A

I2 har et positivt fortegn, som betyr at retningen til I1 _{er i} samsvar med den valgte retningen, som i bildet ovenfor.

Anvend Kirchhoffs første lov for å bevise at resultatene er riktige:

I1 + _I2 = _I3​

1/4 + 1/4 = 1/2

Den elektriske strømmen som går gjennom en motstand på 6 Ω er I³ ₌ 1/2 ampere.

Den elektriske effekten ved en motstand på 6 Ω er P = I² ^R = (1/2) ^² (6) = 1/4 (6) = 1,5 watt

Det riktige svaret er A.

5. I det elektriske kretsskjemaet på siden er størrelsen på den elektriske potensialforskjellen over motstand _R3 …

A. 0,5 V

B. 0,6 V

C. 0,9 V

D. 1,0 V

E. 1,3 V

Diskusjon

Det er kjent at:

Motstand 1 (R1 ₎ = 2 Ω

Motstand 2 (R2 ₎ = 4 Ω

Motstand 3 (R3 ₎ = 3 Ω

Kilde-emf² (E² ₎ = 6 volt

Kilde-emf² (E² ₎ = 9 volt

Spørsmål: Den elektriske potensialforskjellen over motstanden _R3

Jawab:

Beregn den elektriske strømmen (I) som flyter gjennom motstanden _R3

Beregn først den elektriske strømmen som flyter i kretsen:

For å løse dette problemet velges strømmens retning med klokken.

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

Jeg = -3/9

Jeg = -1/3

Strømmen som flyter gjennom kretsen er 1/3 ampere. En negativ strøm indikerer at strømmens retning er mot klokken, ikke som forventet.

Kretsen er seriekoblet slik at den elektriske strømmen som flyter i kretsen = den elektriske strømmen som flyter i motstanden R3 ₌ 1/3 ampere.

Beregn potensialforskjellen (V) over _motstanden R3

V = IR3 ₌ (1/3)(3) = 1 volt

Det riktige svaret er D.

6. Se på nettverksbildet nedenfor!

Slik at det elektriske potensialet mellom punktene C og D er lik 4 volt, er verdien av R...

A. 1 ohm

B. 2 ohm

C. 4 ohm

D. 8 ohm

E. 10 ohm

Diskusjon

Det er kjent at:

Motstand 1 (R1 ₎ = 2 Ω

Motstand 2 (R2 ₎ = 2 Ω

Motstand 3 ( _R3 ) = R

Kilde-emf² (E² ₎ = 8 volt

Kilde-emf² (E² ₎ = 4 volt

Den elektriske potensialforskjellen mellom punktene C og D (V _CD ) = 4 volt

Spørsmål: Verdien av motstanden R

Jawab:

Beregn motstandsverdien R

V _CD = IR

4 = IR

R = 4 / I

Fortsettelse…..

Beregn den elektriske strømmen (I) som flyter gjennom motstanden R

For å løse dette problemet velges strømmens retning med klokken.

– 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

Jeg = -8 / 4

I = -2 ampere

Den elektriske strømmen som flyter i kretsen er 2 ampere. En negativ strøm indikerer at retningen på den elektriske strømmen er mot klokken, ikke som forventet.

Kretsen er seriekoblet slik at den elektriske strømmen som flyter i kretsen = den elektriske strømmen som flyter i motstanden R = 2 ampere.

Motstandsverdi R

Fortsette…..

R = 4 / I = 4 / 2 = 2 ohm

Det riktige svaret er B.

7. Se på følgende elektriske kretsskjema! Størrelsen på klemmespenningen på motstand R er…

A. 20 volt

B. 8 volt

C. 5 volt

D. 4 volt

E. 2 volt

Diskusjon

EMF (E) = potensialforskjellen til den elektriske spenningskilden før den elektriske strømmen flyter

Klemmespenning (V) = potensialforskjellen til den elektriske spenningskilden etter at den elektriske strømmen flyter

Det er kjent at:

Motstand 1 (R1 ₎ = 2 Ω

Motstand 2 (R2 ₎ = 4 Ω

Motstand 3 (R3 ₎ = 4 Ω

Kilde-emf² (E² ₎ = 20 volt

Kilde-emf² (E² ₎ = 15 volt

Spørsmål: Størrelsen på klemmespenningen på motstanden R (V)

Jawab:

Beregn den elektriske strømmen som flyter i kretsen (I)

Dette problemet er relatert til Kirchhooffs lov. Fremgangsmåte og hvordan du løser dette problemet:

Først velger du den strømretningen du foretrekker. Du kan velge mot klokken eller med klokken.

For det andre , når strømmen går gjennom motstanden eller motstanden (R), er det en reduksjon i potensialet slik at V = IR er negativ.

For det tredje , hvis strømmen beveger seg fra lavt til høyt potensial (- til +), markeres emk-kilden (E) som positiv fordi det er en energipåfylling i emk-kilden. Hvis strømmen beveger seg fra høyt til lavt potensial (+ til -), markeres emk-kilden (E) som negativ fordi det er en energiutladning i emk-kilden.

For å løse dette problemet velges strømmens retning med klokken.

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

Jeg = 5/10

I = 0,5 ampere

Den elektriske strømmen som flyter i kretsen er 0,5 ampere. En positiv strøm indikerer at strømmens retning er som forventet, med klokken.

Beregn den ekvivalente motstanden (R)

Motstand 1 ( R1 ₎ , motstand 2 ( R2 ₎ og motstand 3 (R3 ₎ er seriekoblet. Erstatningsmotstander:

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

Klemmespenning på motstand R (V)

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

Den raske måten:

Klemmespenningen kan bestemmes direkte på følgende måte:

V = E ₁ – E ₂ = 20 – 15 = 5 Volt

Det riktige svaret er C.

8. Se på følgende elektriske kretsskjema! Effekttapet ved en 3Ω motstand er…

A. 4 watt

B. 8 watt

C. 12 watt

D. 16 watt

E. 20 watt

Diskusjon

Dissipasjonskraft = strømforbruk

Det er kjent at:

Motstand 1 (R1 ₎ = 2 Ω

Motstand 2 (R2 ₎ = 3 Ω

Motstand 3 (R3 ₎ = 4 Ω

Kilde-emf² (E² ₎ = 8 volt

Kilde-emf² (E² ₎ = 10 volt

Spørsmål: Effekttap på en 3Ω motstand

Jawab:

Dissipasjonskraft

Dissipasjonskraften beregnes ved hjelp av formelen:

P = VI

Beskrivelse: P = effekt, V = potensialforskjell i begge ender av 3 Ω -motstanden , I = elektrisk strøm som flyter gjennom 3 Ω -motstanden.

Beregn den elektriske strømmen (I) som flyter gjennom en 3 Ω motstand

Beregn først den elektriske strømmen som flyter i kretsen:

For å løse dette problemet velges strømmens retning med klokken.

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

Jeg = 18 9 XNUMX / XNUMX

I = 2 ampere

Den elektriske strømmen som flyter i kretsen er 2 ampere. En positiv strøm indikerer at strømmens retning er som forventet, med klokken.

Kretsen er seriekoblet slik at den elektriske strømmen som flyter i kretsen = den elektriske strømmen som flyter i 3 Ω-motstanden = 2 ampere.

Beregn potensialforskjellen (V) over 3 Ω-motstanden

V = IR ₂ = (2 A)(3 Ω) = 6 Volt

Beregn effekttap på en 3Ω motstand

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

Det riktige svaret er C.

9. Se på følgende elektriske kretsskjema! Potensialforskjellen mellom punkt A og B er…

A. 1,5 volt

B. 3,0 volt

C. 6,0 volt

D. 22 000 volt

E. 9,0 volt

Diskusjon

Det er kjent at:

Motstand 1 (R1 ₎ = 2 Ω

Motstand 2 (R2 ₎ = 3 Ω

Motstand 3 (R3 ₎ = 4 Ω

Kilde-emf² (E² ₎ = 8 volt

Kilde-emf² (E² ₎ = 10 volt

Spørsmål: Potensialforskjell (V) mellom punkt A og B

Jawab:

Beregn den elektriske strømmen (I) som flyter gjennom en 3 Ω motstand

Beregn først den elektriske strømmen som flyter i kretsen:

For å løse dette problemet velges strømmens retning med klokken.

– 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

Jeg = -18 / 9

I = – 2 ampere

Den elektriske strømmen som flyter i kretsen er 2 ampere. En negativ strøm indikerer at retningen på den elektriske strømmen er mot klokken, ikke som forventet.

Kretsen er seriekoblet slik at den elektriske strømmen som flyter i kretsen = den elektriske strømmen som flyter i 3 Ω-motstanden = 2 ampere.

Beregn potensialforskjellen (V) over 3 Ω-motstanden

V = IR ₂ = (2 A)(3 Ω) = 6 Volt

Det riktige svaret er C.

Spørsmålskilde:

Nasjonale eksamensspørsmål i fysikk for videregående skole/yrkesfaglig videregående skole