Vzorce elektrických obvodov a elektrický odpor

Príklady otázok a vzorcov pre elektrické obvody a elektrický odpor

Elektrické obvody

1. Pozrite sa na nasledujúcu schému elektrického obvodu. Veľkosť elektrického prúdu pretekajúceho cez 8-ohmový rezistor je….
A. 1,8 ampéra
B. 1,2 ampéra
C. 0,8 ampéry
D. 0,6 ampérov

Diskusia
Je známe, že:
Rezistor 1 (R₁) = 12 Ω
Rezistor 2 (R₂) = 8 Ω
Rezistor 3 (R₃) = 10 Ω
Elektrické napätie (V) = 12 voltov
Otázka: Sila prúdu cez R₁
Odpoveď:

Elektrický prúd tečie z vysokého potenciálu na nízky potenciál. Smer elektrického prúdu vo vyššie uvedenom obvode je rovnaký ako smer ručičiek hodín.

Prúd vytekajúci z batérie:
Najprv vypočítajte náhradný rezistor (R). Potom vypočítajte prúd pomocou Ohmovho vzorca: V = IR alebo I = V / R, kde V = napätie, I = prúd, R = náhradný rezistor.

Náhradný rezistor:
Rezistor R₁ a rezistor R₂ zapojené sériovo. Náhradný rezistor je:
R₁₂ = R₁ + R₂ = 12 + 8 = 20 Ω
Rezistor R₁₂ a rezistor R₃ zapojené paralelne. Náhradný rezistor je:
1/R = 1/R₁₂ +1/R₃ = 1/20 + 1/10 = 1/20 + 2/20 = 3/20
R = 20/3 Ω

Prúd vytekajúci z batérie:
I = V / R = 12 : 20/3 = 12 x 3/20 = 36/20 = 1,8 ampéra
Prúd vytekajúci z batérie je 1,8 ampéra.

Elektrický prúd pretekajúci rezistorom s odporom 8 Ω
Vab = 12 voltov
R₁₂ = 20 Ω
R₃ = 10 Ω

Elektrický prúd pretekajúci rezistorom s odporom 10 Ω
I₃ = V_ab / R.₃ = 12 voltov / 10 Ω = 1,2 ampéra
Elektrický prúd pretekajúci rezistorom s odporom 20 Ω
I₁₂ = V_ab / R.₁₂ = 12 voltov / 20 Ω = 0,6 ampéra

Kirchhoffov prvý zákon hovorí, že elektrický prúd vstupujúci do vetvy je rovnaký ako elektrický prúd vychádzajúci z tejto vetvy. Na základe... Kirchhoffov prvý zákon Z toho vyplýva, že elektrický prúd prechádzajúci cez rezistor 20 Ω = elektrický prúd prechádzajúci cez rezistor 12 Ω = elektrický prúd prechádzajúci cez rezistor 8 Ω = 0,6 ampéra.
Správna odpoveď je D.

2.
Venujte pozornosť nasledujúcemu uzavretému elektrickému obvodu!
Ak zanedbáme odpor v zdroji napätia, potom je rozdiel potenciálov medzi koncami 6-ohmového odporu….
A. 3 voltov
B. 2 voltov
C. 2/3 voltu
D. 1/3 voltu
Diskusia
Je známe, že:
Rezistor 1 = 4 Ω
Rezistor 2 = 3 Ω
Rezistor 3 = 6 Ω
Napätie (V) = 6 voltov
Otázka: Rozdiel potenciálov medzi koncami 6-ohmového rezistora
Odpoveď:
Rezistor s odporom 3 Ω a rezistor s odporom 3 Ω sú zapojené paralelne. Náhradný rezistor je:
1/R23 = 1/3 Ω + 1/6 Ω = 2/6 Ω + 1/6 Ω = 3/6 Ω
R23 = 6/3 Ω = 2 Ω

Rezistor s odporom 4 Ω a rezistor s odporom 2 Ω sú zapojené sériovo. Náhradné rezistory sú:
R = 4 Ω + 2 Ω = 6 Ω

Sila elektrického prúdu vychádzajúceho zo zdroja napätia:
I = V / R = 6 voltov / 6 ohmov = 1 ampér
Rezistor s odporom 4 Ω a rezistor s odporom 2 Ω sú zapojené sériovo tak, že podľa Kirchooffovho prvého zákona je elektrický prúd prechádzajúci rezistorom s odporom 4 Ω rovný elektrickému prúdu prechádzajúcemu rezistorom s odporom 2 Ω = 1 ampér.

Rozdiel potenciálov medzi bodmi a a b:
V = IR = (1 ampér)(2 ohmy) = 2 volty
Rozdiel potenciálov medzi bodmi a a b = rozdiel potenciálov medzi koncami 2 Ω rezistora = rozdiel potenciálov medzi koncami 3 Ω rezistora = rozdiel potenciálov medzi koncami 6 Ω rezistora = 2 volty.
Správna odpoveď je B.

Elektrický odpor

3. Tri elektrické rezistory, ak sú zapojené paralelne, majú hodnotu odporu 12/11 Ohmov, ak sú zapojené sériovo, hodnota odporu je 12 Ohmov, potom je hodnota každého odporu...
A. 1 ohm, 2 ohmy, 3 ohmy
B. 2 ohmy, 4 ohmy, 6 ohmov
C. 1 ohm, 3 ohmy, 5 ohmov
D. 3 ohmy, 4 ohmy, 5 ohmov
Diskusia
Ak je elektrický odpor zapojený sériovo, ekvivalentný odpor sa vypočíta pomocou vzorca:
R = R₁ + R₂ + R₃
12 = R₁ + R₂ + R₃
Možné odpovede sú B a D.
Ak je elektrický odpor zapojený paralelne, ekvivalentný odpor sa vypočíta pomocou vzorca: 1/R = 1/R₁ +1/R₂ +1/R₃.
Ak použijete odpoveď B, potom:
1/R = 1/2 + 1/4 + 1/6
1/R = 6/12 + 3/12 + 2/12
1/R = 11/12
R = 12/11
Správna odpoveď je B.

Typ bariéry

4. Rezistivita volfrámu a cínu je 5,5 x 10.^-8 Ohmmeter a 22 x 10^-8 Ohmmeter. Volfrámový drôt a cínový drôt majú dĺžku 5 metrov. Ak majú oba drôty rovnaký odpor a priemer volfrámu je 2 mm, potom priemer prívodného drôtu je... mmm
A. 2
B. 4
C. √2
D. ½ √2
Diskusia
Je známe, že:
Odpor volfrámu (ρ₁) = 5,5 x 10^-8 Ohmmeter
Rezistivita cínu (ρ₂) = 22 x 10^-8 Ohmmeter
Dĺžka volfrámového drôtu (L)₁) = 5 metre
Dĺžka prívodného drôtu (L)₂) = 5 metre
Priemer volfrámu (D₁) = 2 mm
Polomer volfrámu (R₁) = 1/2 (D) = 1/2 (2 mm) = 1 mm = 1 x 10^-3 meter
Otázka: Priemer olova (D)₂)
Odpoveď:
Povrchová plocha volfrámového drôtu:
A₁ = πr² = π(10^-3)² = π 10^-6

Hodnota odporu volfrámového drôtu a cínového drôtu je rovnaká.
R₁ = R₂
ρ₁ L₁ / TO₁ = ρ₂ L₂ / TO₂
(5,5 x 10^-8)(5) / π 10^-6 = (22 x 10^-8)(5) / πr²
5,5 / 10^-6 = 22 / r²
5,5 r² = 22 x 10^-6
r² = (22 x 10^-6 ) / 5,5 XNUMX
r² = 4 x 10^-6
r = 2 x 10^-3 meter
r = 2 milimetre
Správna odpoveď je A.

Zdroj otázky:

Otázky OSN z fyziky pre druhý stupeň základnej školy