Kirchhoffov zákon – problémy a riešenia

1. Ak R1 = 2 Ω, R2 = 4 Ω, R3 = 6 Ω, určte elektrický prúd pretekajúci v obvode uvedenom nižšie.

Známe:

odpor 1 (R1) = 2 Ω Kirchhoffov zákon – problémy a riešenia 1

Rezistor 2 (R³ ) = 4 Ω

Rezistor 3 (R³ ) = 6 Ω

Zdroj elektromotorického napätia 1 (E 1 ) = 9 V

Zdroj elektromotorického napätia 2 (E 2 ) = 3 V

Hľadá sa: Elektrický prúd (I)

riešenie:

Táto otázka sa týka Kirchhoffovho zákona . Ako vyriešiť tento problém:

Najprv si vyberte smer prúdu. Môžete si vybrať opačný prúd alebo smer v smere hodinových ručičiek.

Po druhé , keď prúd preteká rezistorom (R), napätie klesá, takže V = IR má záporné znamienko. Po tretie , ak sa prúd mení z nízkeho na vysoké napätie (- na +), potom má zdroj elektromotorického napätia (E) kladné znamienko, pretože sa v zdroji elektromotorického napätia nabíja energia. Ak sa prúd mení z vysokého na nízke napätie (+ na -), potom má zdroj elektromotorického napätia (E) záporné znamienko, pretože sa v zdroji elektromotorického napätia uvoľňuje energia.

V tomto riešení je smer prúdu rovnaký ako smer otáčania v smere hodinových ručičiek.

– IR1 + E1 – IR2 – IR3 – E2 = 0

– 2 I + 9 – 4 I – 6 I – 3 = 0

– 12 I + 6 = 0

– 12 I = – 6

I = -6 / -12

I = 0.5 XNUMX

Elektrický prúd pretekajúci obvodom je 0.5 A. Znamienko kladného prúdu znamená, že smer prúdu je rovnaký ako smer otáčania v smere hodinových ručičiek. Ak je znamienko záporné, potom prúd preteká opačným smerom ako je smer otáčania hodinových ručičiek.

2. Určte elektrický prúd, ktorý preteká obvodom, ako je znázornené na obrázku nižšie.

riešenie:Kirchhoffov zákon – problémy a riešenia 2

V tomto riešení je smer prúdu rovnaký ako smer otáčania v smere hodinových ručičiek.

-20 – 5I -5I – 12 – 10I = 0

-32 – 20I = 0

-32 = 20I

I = -32 / 20

I = -1.6 A

Pretože elektrický prúd je záporný, smer elektrického prúdu je v skutočnosti opačný ako smer hodinových ručičiek. Smer elektrického prúdu nie je rovnaký, ako sa odhaduje.

3. Určte elektrický prúd, ktorý preteká obvodom, ako je znázornené na obrázku nižšie.

riešenie:Kirchhoffov zákon – problémy a riešenia 3

V tomto riešení je smer prúdu rovnaký ako smer otáčania v smere hodinových ručičiek.

– I – 6I + 12 – 2I + 12 = 0

-9I + 24 = 0

-9I = -24

I = 24/9

I = 8 / 3 A

4. Elektrický obvod pozostáva zo štyroch rezistorov, R1 = 12 Ohm, R2 = 12 Ohm, R3 = 3 Ohm a R4 = 6 Ohm, ktoré sú pripojené k zdroju elektromotorického napätia E1 = 6 V, E2 = 12 V. Určte elektrický prúd pretekajúci obvodom, ako je znázornené na obrázku nižšie.

Známe:Kirchhoffov zákon – problémy a riešenia 4

Rezistor 1 (R1 ) = 12 Ω

Rezistor 2 (R2 ) = 12 Ω

Rezistor 3 (R3 ) = 3 Ω

Rezistor 4 (R4 ) = 6 Ω

Zdroj elektromotorického napätia 1 (E 1 ) = 6 voltov

Zdroj elektromotorického napätia 2 (E 2 ) = 12 voltov

Hľadané: Elektrický prúd preteká obvodom (I)

riešenie:

Rezistor 1 ( R1 ) a rezistor 2 ( R2 ) sú zapojené paralelne. Ekvivalentný rezistor:

1/R12 = 1/R1 + 1/R2 = 1/12 + 1/12 = 2/12

R12 = 12/2 = 6 Ω

V tomto riešení je smer prúdu rovnaký ako smer otáčania v smere hodinových ručičiek.

– IR 12 – E1 – IR 3 – IR 4 + E2 = 0

– 6 I – 6 – 3 I – 6 I + 12 = 0

– 6I – 3I – 6I = 6 -12

– 15I = – 6

I = -6/-15

I = 2/5 A

5. Určte elektrický prúd, ktorý preteká obvodom, ako je znázornené na obrázku nižšie.

Známe:Kirchhoffov zákon – problémy a riešenia 5

Rezistor 1 (R1 ) = 10 Ω

Rezistor 2 (R2 ) = 6 Ω

Rezistor 3 (R3 ) = 5 Ω

Rezistor 4 (R4 ) = 20 Ω

Zdroj elektromotorického napätia 1 (E 1 ) = 8 voltov

Zdroj elektromotorického napätia 2 (E 2 ) = 12 voltov

Hľadá sa: Elektrický prúd, ktorý preteká v obvode

riešenie:

Rezistor 3 ( R3 ) a rezistor 4 ( R4 ) sú zapojené paralelne. Ekvivalentný rezistor:

1/R 34 = 1/R 3 + 1/R 4 = 1/5 + 1/20 = 4/20 + 1/20 = 5/20

R34 = 20/5 = 4 Ω

V tomto riešení je smer prúdu rovnaký ako smer otáčania v smere hodinových ručičiek.

– IR1 – IR2 – E1 – IR34 + E2 = 0

– 10I – 6I – 8 – 4I + 12 = 0

– 10I – 6I – 4I = 8 – 12

– 20 I = – 4

I = -4/-20

I = 1/5 A

I = 0.2 A

6. Určte elektrický prúd, ktorý preteká obvodom, ako je znázornené na obrázku nižšie.

Známe:Kirchhoffov zákon – problémy a riešenia 6

Rezistor 1 (R1 ) = 1 Ω

Rezistor 2 (R2 ) = 6 Ω

Rezistor 3 (R3 ) = 6 Ω

Rezistor 4 (R4 ) = 4 Ω

Zdroj elektromotorického napätia 1 (E 1 ) = 12 voltov

Zdroj elektromotorického napätia 2 (E 2 ) = 6 voltov

Hľadá sa: Elektrický prúd, ktorý preteká v obvode

riešenie:

Rezistor 1 ( R1 ) a rezistor 2 ( R2 ) sú zapojené paralelne. Ekvivalentný rezistor:

1/R 12 = 1/R 1 + 1/R 2 = 1/1 + 1/6 = 6/6 + 1/6 = 7/6

R 12 = 6/7 Ω

Smer prúdu je rovnaký ako smer otáčania v smere hodinových ručičiek.

E 1 – IR 12 – E 2 – IR 4 – IR 3 = 0

12 – (6/7)I – 6 – 4I – 6I = 0

12 – 6 – (6/7)I – 4I – 6I = 0

6 – (6/7)I – 10I = 0

6 = (6/7)I + 10I

6 = (6/7)I + (70/7)I

6 = (76/7)I

(6)(7) = 76I

42 = 76I

I = 42/76

I = 0.5 A

Pridať komentár