Exemplu al celei de-a doua legi a lui Kirchhoff

5 exemple ale celei de-a doua legi a lui Kirchhoff

Studiați, de asemenea, materialul despre Legea lui Kirchhoff și discuțiile despre întrebările legate de Legea lui Kirchhoff.

1. Un circuit electric este alcătuit din patru rezistențe, fiecare R1 ₌ 6 Ohm, R2 ₌ 6 Ohm, R3 ₌ 9 Ohm și R4 ₌ 3 Ohm, conectate cu E1 ₌ 6 Volți, E2 ₌ 12 Volți, așa cum se arată în figura următoare. Curentul electric care circulă este….

A. 1/5 A
B. 2/5 A
C. 3/5 A
D. 4/5 A
E. 1 A

Pembahasan

Se știe că:
Rezistor 1 (R₁) = 6 Ω
Rezistor 2 (R₂) = 6 Ω
Rezistor 3 (R₃) = 9 Ω
Rezistor 4 (R₄) = 3 Ω
Sursa de fem1 (E₁) = 6 volți
Sursa de fem2 (E₂) = 12 volți
Întrebat: Curentul care circulă în circuit (I)
Jawab:

Rezistor 1 (R₁) și rezistorul 2 (R₂) conectate în paralel. Rezistorul de schimb este:
1 / R₁₂ = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/6 + 1/6 = 2/6
R₁₂ = 6/2 = 3 Ω

Pași pentru a rezolva această problemă:

Mai întâi , alegeți direcția curentă preferată. Puteți alege în sens invers acelor de ceasornic sau în sens orar.

În al doilea rând , când curentul trece prin rezistență sau rezistor (R), există o scădere a potențialului, astfel încât V = IR este negativ.

În al treilea rând , dacă curentul se deplasează de la potențial scăzut la potențial ridicat (- la +), atunci sursa de putere electromotoare (E) este marcată ca pozitivă deoarece există o descărcare de energie în sursa de putere electromotoare. Dacă curentul se deplasează de la potențial ridicat la potențial scăzut (+ la -), atunci sursa de putere electromotoare (E) este marcată ca negativă deoarece există o descărcare de energie în sursa de putere electromotoare.

În rezolvarea acestei probleme, direcția curentului este aleasă ca fiind ceasornicară.

- IR₁₂ - E₁ – IR₃ – IR₄ +E₂ = 0
– 3I – 6 – 9I – 3I + 12 = 0
– 3I – 9I – 3I = 6 – 12
– 15I = – 6
I = -6 / -15
I = 2/5 amperi

2. Priviți imaginea de mai jos cu aranjamentul rezistorului! Mărimea curentului prin R3 _este …

Pembahasan

Se știe:

R1 ₌ 4 Ω

R2 = ₄ Ω

R3 = ₈ Ω

Întrebat: I ₃

Jawab:

Direcția curentului electric în circuitul electric de mai sus este aceeași cu direcția acelei ceasului, de la potențial ridicat la potențial scăzut.

Mai întâi , calculați rezistența de înlocuire (R). După aceea, calculați curentul folosind legea lui Ohm : I = V / R

Rezistor de schimb:
Calculați rezistența de înlocuire în circuitul de mai sus.
Rezistor R₁ și rezistor R₂ aranjate în paralel. Rezistorul de schimb este:
1 / R₁₂ = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/4 + 1/4 = 2/4
R₁₂ = 4/2 = 2 Ω
Rezistor R₁₂ și rezistor R₃ aranjate în serie. Rezistorul de schimb este:
R=R₁₂ + R₃ = 2 + 8 = 10 Ω
Curentul care iese din baterie :
I = V / R = 40 / 10 = 4 amperi

Prima lege a lui Kirchhoff afirmă că volumul curentului electric care intră într-o ramură este aceeași cu volumul curentului electric care iese din acea ramură. Pe baza primei legi a lui Kirchhoff, se concluzionează că dacă curentul electric care iese din baterie este de 4 amperi, atunci curentul electric care trece prin ab este același cu 4 amperi, de asemenea, curentul electric care trece prin bc este de 4 amperi.

3. Priviți circuitul electric din imaginea de mai jos. Calculați _I₁ , _I₂ și _I₃.

Pembahasan

Curentul electric se deplasează de la potențial ridicat la potențial scăzut; curentul electric se deplasează de la borna pozitivă spre borna negativă. Prin urmare, direcțiile curenților I1 _și I2 _sunt alese așa cum se arată în figură, în timp ce direcția curentului I3 _este aleasă arbitrar.

Mai întâi , aplică prima lege a lui Kirchhoff la punctul de ramificare.

I³ = I₁ ₊ I₂ _{……… .} ecuația 1

În al doilea rând , aplică a doua lege a lui Kirchhoff la bucla 1 (bucla stângă)

32 – 4 I ₁ – 10 I ₃ = 0

8 – _I₂ – 1 I₃ ₌ 0

………. ecuația 2

În al treilea rând , aplică a doua lege a lui Kirchhoff la bucla 2 (bucla dreaptă)

15 – 5 I ₂ – 10 I ₃ = 0

3 – _I₂ – 2 I₃ ₌ 0

………. ecuația 3

Înlocuiți ecuațiile 2 și 3 în ecuația 1:

Semnul negativ înseamnă că direcția lui _I₂ este opusă direcției alese mai sus.

4. Un circuit electric este alcătuit din patru rezistențe, fiecare cu R₁ = 12 Ohm, R₂ = 12 Ohm, R₃ = 3 Ohm și R₄ = 6 Ohm conectat cu E₁ = 6 volți, E₂ = 12 volți, așa cum se arată în imaginea următoare. Curentul electric care circulă este…

A. 1/5 A
B. 2/5 A
C. 3/5 A
D. 4/5 A
E. 1 A

Pembahasan
Se știe că:
Rezistor 1 (R₁) = 12 Ω
Rezistor 2 (R₂) = 12 Ω
Rezistor 3 (R₃) = 3 Ω
Rezistor 4 (R₄) = 6 Ω
Sursa de fem1 (E₁) = 6 volți
Sursa de fem2 (E₂) = 12 volți
Cerință: Intensitatea curentului care circulă în circuit (I)
Jawab:

Această problemă este legată de legea lui Kirchhooff. Pași și cum se rezolvă această problemă:
Mai întâi, alegeți direcția preferată a curentului. Puteți alege în sens invers acelor de ceasornic sau în sensul acelor de ceasornic.
În al doilea rând, când curentul trece prin rezistență sau rezistor (R), există o scădere a potențialului, astfel încât V = IR este negativ.
În al treilea rând, dacă curentul se deplasează de la potențial scăzut la potențial ridicat (- la +), atunci sursa de putere electromotoare (E) este marcată ca pozitivă deoarece există o descărcare de energie în sursa de putere electromotoare. Dacă curentul se deplasează de la potențial ridicat la potențial scăzut (+ la -), atunci sursa de putere electromotoare (E) este marcată ca negativă deoarece există o descărcare de energie în sursa de putere electromotoare.

Rezistor 1 (R₁) și rezistorul 2 (R₂) conectate în paralel. Rezistorul de schimb este:
1 / R₁₂ = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/12 + 1/12 = 2/12
R₁₂ = 12/2 = 6 Ω

În rezolvarea acestei probleme, direcția curentului este aleasă ca fiind ceasornicară.
– IR₁₂ - E₁ – IR₃ – IR₄ +E₂ = 0
– 6 I – 6 – 3I – 6I + 12 = 0
– 6I – 3I – 6I = 6 -12
– 15I = – 6
I = -6/-15
I = 2/5 amperi

Curentul electric care circulă în circuit este de 2/5 amperi. Un curent electric pozitiv indică faptul că direcția curentului electric este cea așteptată, adică în sensul acelor de ceasornic.
Răspunsul corect este B.

5. Priviți următorul circuit electric! Mărimea curentului electric (I) care circulă în circuit este….

A. 0,1 A
B. 0,2 A
C. 0,5 A
D. 1,0 A
E. 5,0 A

Pembahasan
Se știe că:
Rezistor 1 (R₁) = 10 Ω
Rezistor 2 (R₂) = 6 Ω
Rezistor 3 (R₃) = 5 Ω
Rezistor 4 (R₄) = 20 Ω
Sursa de fem1 (E₁) = 8 volți
Sursa de fem2 (E₂) = 12 volți
Cerință: Intensitatea curentului care circulă în circuit (I)
Jawab:
Rezistor 3 (R₃) și rezistorul 4 (R₄) conectate în paralel. Rezistorul de schimb este:
1 / R₃₄ = 1/R₃ + 1/R₄ = 1/5 + 1/20 = 4/20 + 1/20 = 5/20
R₃₄ = 20/5 = 4 Ω

În rezolvarea acestei probleme, direcția curentului este aleasă ca fiind ceasornicară.
– IR₁ – IR₂ - E₁ – IR₃₄ +E₂ = 0
– 10I – 6I – 8 – 4I + 12 = 0
– 10I – 6I – 4I = 8 – 12
– 20I = – 4
I = -4/-20
I = 1/5 amperi
I = 0,2 amperi
Curentul electric care circulă în circuit este de 1/5 amperi. Un curent electric pozitiv indică faptul că direcția curentului electric este cea așteptată, adică în sensul acelor de ceasornic.
Răspunsul corect este B.