Kirchhoffov zakon – problemi in rešitve

1. Če je R1 = 2 Ω, R2 = 4 Ω, R3 = 6 Ω, določite električni tok, ki teče v spodnjem tokokrogu.

Znano:

Upor 1 (R1) = 2 Ω Kirchhoffov zakon – problemi in rešitve 1

Upor 2 (R² ) = 4 Ω

Upor 3 (R³ ) = 6 Ω

Vir elektromotorne napetosti 1 (E 1 ) = 9 V

Vir elektromotorne napetosti 2 (E 2 ) = 3 V

Iščem: Električni tok (I)

Rešitev:

To vprašanje se nanaša na Kirchhoffov zakon . Kako rešiti ta problem:

Najprej izberite smer toka. Lahko izberete nasprotni tok ali smer v smeri urinega kazalca.

Drugič , ko tok teče skozi upor (R), se potencial zmanjša, tako da je V = IR z negativnim predznakom. Tretjič , če se tok premakne iz nizke v visoko napetost (- na +), potem ima vir elektromotorne sile (E) pozitivni predznak zaradi polnjenja energije pri viru elektromotorne sile. Če se tok premakne iz visoke v nizko napetost (+ na -), potem ima vir elektromotorne sile (E) negativni predznak zaradi praznjenja energije pri viru elektromotorne sile.

V tej rešitvi je smer toka enaka smeri vrtenja v smeri urinega kazalca.

– IR 1 + E 1 – IR 2 – IR 3 – E 2 = 0

– 2 I + 9 – 4 I – 6 I – 3 = 0

– 12 I + 6 = 0

– 12 I = – 6

I = -6 / -12

I = 0.5

Glej tudi  Električni naboj, shranjen v kondenzatorju – problemi in rešitve

Električni tok v tokokrogu je 0.5 A. Če je električni tok predznak pozitiven, pomeni, da je smer električnega toka enaka smeri vrtenja v smeri urinega kazalca. Če je električni tok negativen, potem je električni tok v nasprotni smeri urinega kazalca.

2. Določite električni tok, ki teče v tokokrogu, kot je prikazano na spodnji sliki.

Rešitev:Kirchhoffov zakon – problemi in rešitve 2

V tej rešitvi je smer toka enaka smeri vrtenja v smeri urinega kazalca.

-20 – 5I -5I – 12 – 10I = 0

-32 – 20I = 0

-32 = 20I

Jaz = -32 / 20

I = -1.6 A

Ker je električni tok negativen, je smer električnega toka dejansko nasprotna smeri urinega kazalca. Smer električnega toka ni enaka ocenjeni.

3. Določite električni tok, ki teče v tokokrogu, kot je prikazano na spodnji sliki.

Rešitev:Kirchhoffov zakon – problemi in rešitve 3

V tej rešitvi je smer toka enaka smeri vrtenja v smeri urinega kazalca.

– I – 6I + 12 – 2I + 12 = 0

-9I + 24 = 0

-9I = -24

I = 24 / 9

I = 8 / 3 A

4. Električni tokokrog je sestavljen iz štirih uporov, R1 = 12 Ohm, R2 = 12 Ohm, R3 = 3 Ohm in R4 = 6 Ohm, ki so povezani z virom elektromotorne napetosti E1 = 6 V, E2 = 12 V. Določite električni tok, ki teče v tokokrogu, kot je prikazano na spodnji sliki.

Glej tudi  Magnetno polje, ki ga ustvarjata dve vzporedni žici, po katerih teče tok - problemi in rešitve

Znano:Kirchhoffov zakon – problemi in rešitve 4

Upor 1 (R² ) = 12 Ω

Upor 2 (R² ) = 12 Ω

Upor 3 (R3 ) = 3 Ω

Upor 4 (R4 ) = 6 Ω

Vir elektromotorne napetosti 1 (E 1 ) = 6 voltov

Vir elektromotorne napetosti 2 (E 2 ) = 12 voltov

Iščem: Električni tok teče v tokokrogu (I)

Rešitev:

Upor 1 ( R1 ) in upor 2 ( R2 ) sta vezana vzporedno. Ekvivalentni upor:

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

R12 = 12/2 = 6 Ω

V tej rešitvi je smer toka enaka smeri vrtenja v smeri urinega kazalca.

– IR 12 – E 1 – IR 3 – IR 4 + E 2 = 0

– 6 I – 6 – 3I – 6I + 12 = 0

– 6I – 3I – 6I = 6 -12

– 15I = – 6

I = -6/-15

I = 2/5 A

5. Določite električni tok, ki teče v tokokrogu, kot je prikazano na spodnji sliki.

Znano:Kirchhoffov zakon – problemi in rešitve 5

Upor 1 (R² ) = 10 Ω

Upor 2 (R² ) = 6 Ω

Upor 3 (R3 ) = 5 Ω

Upor 4 (R4 ) = 20 Ω

Vir elektromotorne napetosti 1 (E 1 ) = 8 voltov

Vir elektromotorne napetosti 2 (E 2 ) = 12 voltov

Iščem: Električni tok, ki teče v tokokrogu

Rešitev:

Upor 3 ( R3 ) in upor 4 ( R4 ) sta vezana vzporedno. Ekvivalentni upor:

Glej tudi  Vzmeti zaporedno in vzporedno vezane – težave in rešitve

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 tej rešitvi je smer toka enaka smeri vrtenja v smeri urinega kazalca.

– IR 1 – IR 2 – E 1 – IR 34 + E 2 = 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. Določite električni tok, ki teče v tokokrogu, kot je prikazano na spodnji sliki.

Znano:Kirchhoffov zakon – problemi in rešitve 6

Upor 1 (R² ) = 1 Ω

Upor 2 (R² ) = 6 Ω

Upor 3 (R3 ) = 6 Ω

Upor 4 (R4 ) = 4 Ω

Vir elektromotorne napetosti 1 (E 1 ) = 12 voltov

Vir elektromotorne napetosti 2 (E 2 ) = 6 voltov

Iščem: Električni tok, ki teče v tokokrogu

Rešitev:

Upor 1 ( R1 ) in upor 2 ( R2 ) sta vezana vzporedno. Ekvivalentni upor:

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 toka je enaka smeri vrtenja v smeri urinega kazalca.

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

Natisni prijazno, PDF in e-pošta

Pustite komentar