1. Na podstawie poniższego rysunku określ natężenie prądu elektrycznego przepływającego przez R 1.
Znany:
Rezystor 1 (R 1 ) = 4 Ω
Rezystor 2 (R 2 ) = 4 Ω
Rezystor 3 (R 3 ) = 8 Ω
Napięcie elektryczne (V) = 40 woltów
Poszukiwany: Prąd elektryczny przez R 1
rozwiązanie:
Prąd elektryczny płynie od potencjału wysokiego do niskiego. Kierunek prądu elektrycznego w powyższym obwodzie jest zgodny z ruchem wskazówek zegara.
Prąd elektryczny wypływający z akumulatora
Najpierw oblicz opór równoważny ( R). Następnie oblicz natężenie prądu elektrycznego, korzystając z równania prawa Ohma :
V = IR lub I = V / R
V = napięcie , I = prąd elektryczny , R = równoważny opór
Równoważny opór:
Rezystor R1 i rezystor R2 są połączone równolegle . Rezystancja zastępcza:
1/R 12 = 1/R 1 + 1/R 2 = 1/4 + 1/4 = 2/4
R 12 = 4/2 = 2 Ω
Rezystor R12 i rezystor R3 są połączone szeregowo . Rezystancja zastępcza:
R = R 12 + R 3 = 2 + 8 = 10 Ω
Prąd elektryczny wypływający z akumulatora:
I = V / R = 40 / 10 = 4 A
Natężenie prądu elektrycznego płynącego z akumulatora wynosi 4 ampery.
Napięcie elektryczne V ab i V bc
Kirchhoffapierwsza zasada stwierdza, że w w dowolnym punkcie węzłowym suma wszystkich prądów wpływających do węzła musi być równa sumie wszystkich prądów wypływających z węzła.
Na podstawie pierwszego prawa Kirchhoffa można stwierdzić , że jeśli natężenie prądu elektrycznego wypływającego z baterii wynosi 4 A, to natężenie prądu elektrycznego płynącego przez przewód ab wynosi 4 ampery, więc natężenie prądu elektrycznego płynącego przez przewód bc wynosi 4 ampery.
Napięcie elektryczne V ab :
V ab = I ab R ab = (4)(2) = 8 woltów
Napięcie elektryczne V bc :
V bc = I bc R bc = (4)(8) = 32 wolty
Powyższy obwód jest połączony szeregowo tak, że całkowite napięcie elektryczne wynosi V = V ab + V bc = 8 woltów + 32 wolty = 40 woltów.
Prąd elektryczny przepływa przez R 1 = 4 Ω
I 1 = V ab / R 1 = 8 V / 4 Ohm = 2 A
I 2 = V ab / R 2 = 8 V / 4 Ohm = 2 A
Prąd elektryczny wypływający z baterii wynosi 4 A. Gdy dociera do punktu a, prąd elektryczny dzieli się na dwa, a przez rezystor R1 przepływa prąd elektryczny o natężeniu 2 A.
Przez rezystor R2 przepływa prąd elektryczny o natężeniu 2 A. 2 A + 2 A = 4 A.
2. Na podstawie poniższego rysunku określ natężenie prądu elektrycznego płynącego przez rezystor 4 Ω.
Znany:
Rezystor 1 (R 1 ) = 6 Ω
Rezystor 2 (R 2 ) = 4 Ω
Rezystor 3 (R 3 ) = 1.6 Ω
Napięcie elektryczne (V) = 16 woltów
Poszukiwany: Prąd elektryczny przepływa przez 4 Ω
rozwiązanie:
Prąd elektryczny płynie od potencjału wysokiego do niskiego. Kierunek prądu elektrycznego w powyższym obwodzie jest zgodny z ruchem wskazówek zegara.
Prąd elektryczny wypływający z akumulatora
Równoważny opór:
Rezystor R1 i rezystor R2 są połączone równolegle. Rezystor zastępczy:
1/R 12 = 1/R 1 + 1/R 2 = 1/6 + 1/4 = 2/12 + 3/12 = 5/12
R 12 = 12/5 = 2.4 Ω
Rezystor R12 i rezystor R3 są połączone szeregowo. Rezystor zastępczy:
R = R 12 + R 3 = 2.4 + 1.6 = 4 Ω
Prąd elektryczny wypływający z akumulatora:
I = V / R = 16 / 4 = 4 A
Napięcie elektryczne V ab i V bc
Na podstawie pierwszej reguły Kirchhoffa, doszedł do wniosku, że jeśli natężenie prądu elektrycznego wypływającego z baterii wynosi 4 A, to natężenie prądu elektrycznego płynącego przez przewód ab wynosi 4 ampery, zatem natężenie prądu elektrycznego płynącego przez przewód bc wynosi 4 ampery.
Napięcie elektryczne V ab :
V ab = I ab R ab = (4)(2.4) = 9.6 woltów
Napięcie elektryczne V bc :
V bc = I bc R bc = (4)(1.6) = 6.4 wolta
Powyższy obwód jest połączony szeregowo tak, że całkowite napięcie elektryczne wynosi V = V ab + V bc = 9.6 wolta + 6.4 wolta = 16 woltów.
Prąd elektryczny przepływający przez R2 = 4 Ω
I 1 = V ab / R 1 = 9.6 V / 6 Ohm = 1.6 A
I 2 = V ab / R 2 = 9.6 V / 4 Ohm = 2.4 A
Prąd elektryczny wypływający z akumulatora wynosi 4 A. Po dotarciu do punktu a prąd elektryczny dzieli się na dwa,
Przez rezystor R1 przepływa prąd elektryczny o natężeniu 1.6 A , a przez rezystor R2 przepływa prąd elektryczny o natężeniu 2.4 A. 1.6 A + 2.4 A = 4 A.
