Formule električnih vezij in električni upor

Primeri vprašanj in formul za električna vezja in električno upornost

Električna vezja

1. Poglejte si naslednji električni diagram vezja. Velikost električnega toka, ki teče skozi 8-ohmski upor, je….
A. 1,8 ampera
B. 1,2 amper
C. 0,8 ampera
D. 0,6 ampere

Razprava
Znano je, da:
Upor 1 (R₁) = 12 Ω
Upor 2 (R₂) = 8 Ω
Upor 3 (R₃) = 10 Ω
Električna napetost (V) = 12 voltov
Vprašanje: Jakost toka skozi R₁
Odgovor:

Električni tok teče od visokega potenciala k nizkemu potencialu. Smer električnega toka v zgornjem tokokrogu je enaka smeri kazalcev ure.

Tok, ki teče iz baterije:
Najprej izračunajte nadomestni upor (R). Nato izračunajte tok z uporabo Ohmove formule: V = IR ali I = V / R, kjer je V = napetost, I = tok, R = nadomestni upor.

Nadomestni upor:
Upor R₁ in upor R₂ zaporedno razporejeni. Nadomestni upor je:
R₁₂ = R₁ + R₂ = 12 + 8 = 20 Ω
Upor R₁₂ in upor R₃ vzporedno vezani. Nadomestni upor je:
1/R = 1/R₁₂ +1/R₃ = 1/20 + 1/10 = 1/20 + 2/20 = 3/20
R = 20/3 Ω

Tok, ki teče iz baterije:
I = V / R = 12 : 20/3 = 12 x 3/20 = 36/20 = 1,8 ampera
Tok, ki teče iz akumulatorja, je 1,8 ampera.

Električni tok, ki teče skozi upor 8 Ω
Vab = 12 voltov
R₁₂ = 20 Ω
R₃ = 10 Ω

Električni tok, ki teče skozi upor 10 Ω
I₃ = V_ab /R₃ = 12 voltov / 10 Ω = 1,2 ampera
Električni tok, ki teče skozi upor 20 Ω
I₁₂ = V_ab /R₁₂ = 12 voltov / 20 Ω = 0,6 ampera

Kirchhoffov prvi zakon pravi, da je električni tok, ki vstopa v vejo, enak električnemu toku, ki izstopa iz te veje. Na podlagi ... Kirchhoffov prvi zakon Sklepamo, da je električni tok, ki teče skozi upor 20 Ω, enak električnemu toku, ki teče skozi upor 12 Ω, in električnemu toku, ki teče skozi upor 8 Ω, enako 0,6 ampera.
Pravilen odgovor je D.

2.
Bodite pozorni na naslednji zaprti električni tokokrog!
Če zanemarimo upor v viru napetosti, je potencialna razlika med koncema 6-ohmskega upora ...
A. 3 voltov
B. 2 voltov
C. 2/3 volta
D. 1/3 volta
Razprava
Znano je, da:
Upor 1 = 4 Ω
Upor 2 = 3 Ω
Upor 3 = 6 Ω
Napetost (V) = 6 voltov
Vprašanje: Potencialna razlika med koncema upora 6 Ohm
Odgovor:
Upor 3 Ω in upor 3 Ω sta vezana vzporedno. Nadomestni upor je:
1/R23 = 1/3 Ω + 1/6 Ω = 2/6 Ω + 1/6 Ω = 3/6 Ω
R23 = 6/3 Ω = 2 Ω

Upor 4 Ω in upor 2 Ω sta vezana zaporedno. Nadomestna upora sta:
R = 4 Ω + 2 Ω = 6 Ω

Jakost električnega toka, ki izhaja iz vira napetosti:
I = V / R = 6 voltov / 6 ohmov = 1 amper
Upor 4 Ω in upor 2 Ω sta vezana zaporedno, tako da je po Kirchooffovem prvem zakonu električni tok, ki teče skozi upor 4 Ω, enak električnemu toku, ki teče skozi upor 2 Ω = 1 amper.

Razlika potencialov med točkama a in b:
V = IR = (1 amper)(2 ohma) = 2 volta
Potencialna razlika med točkama a in b = potencialna razlika med koncema upora 2 Ω = potencialna razlika med koncema upora 3 Ω = potencialna razlika med koncema upora 6 Ω = 2 volta.
Pravilen odgovor je B.

Električna upornost

3. Trije električni upori, če so vezani vzporedno, imajo upornost 12/11 Ohmov, če pa so vezani zaporedno, je upornost 12 Ohmov, potem je vrednost vsakega upora ...
A. 1 ohm, 2 ohma, 3 ohme
B. 2 ohma, 4 ohma, 6 ohmov
C. 1 Ohm, 3 Ohm, 5 Ohm
D. 3 ohme, 4 ohme, 5 ohmov
Razprava
Če je električni upor povezan zaporedno, se ekvivalentni upor izračuna po formuli:
R = R₁ + R₂ + R₃
12=R₁ + R₂ + R₃
Možni izbiri sta odgovora B in D.
Če je električni upor razporejen vzporedno, se ekvivalentni upor izračuna po formuli: 1/R = 1/R₁ +1/R₂ +1/R₃.
Če uporabite odgovor B, potem:
1/R = 1/2 + 1/4 + 1/6
1/R = 6/12 + 3/12 + 2/12
1/R = 11/12
R = 12/11
Pravilen odgovor je B.

Vrsta pregrade

4. Upornost volframa in kositra je 5,5 x 10.^-8 Ohm meter in 22 x 10^-8 Ohmmeter. Volframova in kositrova žica sta dolgi vsaka po 5 metrov. Če imata obe žici enako upornost in je premer volframa 2 mm, je premer priključne žice ... mmm
A. 2
B. 4
C. √2
D. ½ √2
Razprava
Znano je, da:
Volframova upornost (ρ₁) = 5,5 x 10^-8 Ohm meter
Upornost kositra (ρ₂) = 22 x 10^-8 Ohm meter
Dolžina volframove žice (L)₁) = 5 meter
Dolžina priključne žice (L)₂) = 5 meter
Premer volframa (D₁) = 2 mm
Polmer volframa (R₁) = 1/2 (D) = 1/2 (2 mm) = 1 mm = 1 x 10^-3 meter
Vprašanje: Premer svinca (D)₂)
Odgovor:
Površina volframove žice:
A₁ = πr² = π(10^-3)² = π 10^-6

Vrednost upora volframove žice in kositrne žice je enaka.
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.
r² = 4 x 10^-6
r = 2 x 10^-3 meter
r = 2 milimetra
Pravilen odgovor je A.

Vir vprašanja:

Vprašanja OSN za fiziko v nižji srednji šoli