5 primerov pravnih vprašanj 2 Kirchhoff
Preučite tudi gradivo o Kirchhoffovem zakonu in Razprava o Kirchhoffovih zakonih
1. Električno vezje je sestavljeno iz štirih uporov, vsak z upornostjo R1= 6 Ohmov, R2 = 6 Ohmov, R3 = 9 Ohmov in R4 = 3 Ohm, povezan z E1= 6 voltov, E2 = 12 voltov, kot je prikazano na naslednji sliki. Električni tok kar teče, je ...
A. 1/5 A
B. 2/5 A
C. 3/5 A
D. 4/5 A
E. 1 A
Razprava
Znano je, da:
Upor 1 (R1) = 6 Ω
Upor 2 (R2) = 6 Ω
Upor 3 (R3) = 9 Ω
Upor 4 (R4) = 3 Ω
Vir elektromotorne napetosti 1 (E1) = 6 voltov
Vir elektromotorne napetosti 2 (E2) = 12 voltov
Vprašano: Tok, ki teče v tokokrogu (I)
Odgovor:
Upor 1 (R1) in upor 2 (R2) vzporedno vezanih. Nadomestni upor je:
1 / R12 = 1/R1 +1/R2 = 1/6 + 1/6 = 2/6
R12 = 6/2 = 3 Ω
Koraki za rešitev te težave:
Najprej, izberite želeno smer toka. Izberete lahko smer urinega kazalca v nasprotni smeri urinega kazalca ali v smeri urinega kazalca.
Drugič, ko tok teče skozi upor ali upor (R), se potencial zmanjša, tako da je V = IR negativen.
TretjičČe se tok premakne iz nizkega v visoki potencial (- v +), potem je vir elektromotorne sile (E) označen kot pozitiven, ker se pri viru elektromotorne sile polni energija. Če se tok premakne iz visokega v nizki potencial (+ v -), potem je vir elektromotorne sile (E) označen kot negativen, ker se pri viru elektromotorne sile praznjuje energija.
Pri reševanju tega problema je smer toka izbrana v smeri urinega kazalca.
- 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 ampera
2. Poglejte si spodnjo sliko razporeditve upora! Velikost toka skozi R3 je ...
Razprava
Znano je:
R1 = 4 Ω
R2 = 4 Ω
R3 = 8 Ω
Vprašano: I3
Džavab:
Smer električnega toka v električni tokokrogi di Zgornja točka je enaka smeri kazalcev ure, od visokega potenciala do nizkega potenciala.
Najprej, izračunajte nadomestni upor (R). Nato izračunajte tok z uporabo Ohmova formula zakona : I = V / R
Nadomestni upor:
Izračunajte nadomestni upor v zgornjem vezju.
Upor R1 in upor R2 vzporedno vezani. Nadomestni upor je:
1 / R12 = 1/R1 +1/R2 = 1/4 + 1/4 = 2/4
R12 = 4/2 = 2 Ω
Upor R12 in upor R3 zaporedno razporejeni. Nadomestni upor je:
R = R12 + R3 = 2 + 8 = 10 Ω
Tok, ki teče iz baterije :
I = V / R = 40 / 10 = 4 ampera
Kirchhoffov prvi zakon pravi, da je količina električnega toka, ki vstopa v vejo, enaka količini električnega toka, ki to vejo izstopa. Na podlagi Kirchhoffovega prvega zakona sklepamo, da če je električni tok, ki izstopa iz baterije, 4 ampere, potem je električni tok, ki teče skozi ab, enak 4 amperom, prav tako pa je električni tok, ki teče skozi bc, enak 4 amperom.
3. Poglejte električni tokokrog na spodnji sliki. Izračunajte I1Sem2 in jaz3.
Razprava
Električni tok se premika od visokega potenciala k nizkemu potencialu; električni tok se premika stran od pozitivnega pola proti negativnemu priključku. Zato je izbrana smer toka I.1 in jaz2 kot na sliki, medtem ko je smer toka I3 izbrani naključno.
Najprej, uporabite Kirchhoffov prvi zakon na točki razvejanja
I3 = Jaz1 + I2 .......... perzijski 1
Drugič, uporabite Kirchhoffov drugi zakon za zanko 1 (leva zanka)
32 – 4 l1 – 10 l3 = 0
8 – Jaz1 – 2,5 l3 = 0
.......... perzijski 2
Tretjič, uporabite Kirchhoffov drugi zakon za zanko 2 (desna zanka)
15 – 5 l2 – 10 l3 = 0
3 – Jaz2 – 2 l3 = 0
.......... perzijski 3
V enačbo 1 nadomestimo enačbi 2 in 3:
Negativni predznak pomeni smer I2 nasprotno od zgornje možnosti smeri.
4. Električno vezje je sestavljeno iz štirih uporov, vsak z R1 = 12 Ohmov, R2 = 12 Ohmov, R3 = 3 Ohmov in R4 = 6 Ohm, povezan z E1 = 6 voltov, E2 = 12 voltov, kot je prikazano na naslednji sliki. Električni tok, ki teče, je….
A. 1/5 A
B. 2/5 A
C. 3/5 A
D. 4/5 A
E. 1 A
Razprava
Znano je, da:
Upor 1 (R1) = 12 Ω
Upor 2 (R2) = 12 Ω
Upor 3 (R3) = 3 Ω
Upor 4 (R4) = 6 Ω
Vir elektromotorne napetosti 1 (E1) = 6 voltov
Vir elektromotorne napetosti 2 (E2) = 12 voltov
Iščemo: Jakost toka, ki teče v tokokrogu (I)
Odgovor:
Ta problem je povezan s Kirchhooffovim zakonom. Koraki in kako rešiti ta problem:
Najprej izberite želeno smer toka. Izberete lahko smer urinega kazalca ali nasprotno.
Drugič, ko tok teče skozi upor ali upor (R), se potencial zmanjša, tako da je V = IR negativen.
Tretjič, če se tok premakne iz nizkega v visoki potencial (- v +), potem je vir elektromotorne sile (E) označen kot pozitiven, ker se vir elektromotorne sile polni z energijo. Če se tok premakne iz visokega v nizki potencial (+ v -), potem je vir elektromotorne sile (E) označen kot negativen, ker se v viru elektromotorne sile praznjuje energija.
Upor 1 (R1) in upor 2 (R2) vzporedno vezanih. Nadomestni upor je:
1 / R12 = 1/R1 +1/R2 = 1/12 + 1/12 = 2/12
R12 = 12/2 = 6 Ω
Pri reševanju tega problema je smer toka izbrana v smeri urinega kazalca.
– 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 ampera
Električni tok, ki teče v tokokrogu, je 2/5 ampera. Pozitiven električni tok pomeni, da je smer električnega toka pričakovana, v smeri urinega kazalca.
Pravilen odgovor je B.
5. Poglejte si naslednji električni tokokrog! Velikost električnega toka (I), ki teče v tokokrogu, je….
A. 0,1 A
B. 0,2 A
C. 0,5 A
D. 1,0 A
E. 5,0 A
Razprava
Znano je, da:
Upor 1 (R1) = 10 Ω
Upor 2 (R2) = 6 Ω
Upor 3 (R3) = 5 Ω
Upor 4 (R4) = 20 Ω
Vir elektromotorne napetosti 1 (E1) = 8 voltov
Vir elektromotorne napetosti 2 (E2) = 12 voltov
Iščemo: Jakost toka, ki teče v tokokrogu (I)
Odgovor:
Upor 3 (R3) in upor 4 (R4) vzporedno vezanih. Nadomestni upor je:
1 / R34 = 1/R3 +1/R4 = 1/5 + 1/20 = 4/20 + 1/20 = 5/20
R34 = 20/5 = 4 Ω
Pri reševanju tega problema je smer toka izbrana v smeri urinega kazalca.
– 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 ampera
I = 0,2 ampera
Električni tok, ki teče v tokokrogu, je 1/5 ampera. Pozitiven električni tok pomeni, da je smer električnega toka pričakovana, v smeri urinega kazalca.
Pravilen odgovor je B.
