Пример електричног кола једносмерне струје

9 примера питања о електричним колима једносмерне струје

1. Погледајте слику распореда отпорника испод! Величина струје кроз R1 _је …

А. КСНУМКС ампер
Б. 2,5 ампера
C. 4,0 ампера
D. 4,5 ампера
Е. 5,0 ампера

Пембахасан
познато је :
Отпорник 1 (R₁) = 4 Ω
Отпорник 2 (R₂) = 4 Ω
Отпорник 3 (R₃) = 8 Ω
Електрични напон (V) = 40 волти
Питао Струја кроз R₁
Јаваб :

Електрична струја тече од високог ка ниском потенцијалу. Смер електричне струје у горњем колу је исти као и смер казаљки на сату.

Струја која тече из батерије
Прво израчунајте заменски отпорник (R). Након тога, израчунајте струју користећи формулу Омов закон :
V = IR или I = V / R
Опис формуле: V = напон, I = струја, R = резервни отпорник
Заменски отпорник:
Хитунг отпорник замена за горе наведено коло.
Отпорник Р₁ и отпорник R₂ паралелно постављени. Заменски отпорник је:
КСНУМКС / Р₁₂ = 1/Р₁ + 1/Р₂ = 1/4 + 1/4 = 2/4
R₁₂ = 4/2 = 2 Ω
Отпорник Р₁₂ и отпорник R₃ поређани у серију. Заменски отпорник је:
Р= Р₁₂ + Р₃ = 2 + 8 = 10 Ω
Струја која тече из батерије :
I = V / R = 40 / 10 = 4 ампера
Струја која цури из батерије је 4 ампера.

Електрични напон V_ab и В_bc
Кирхофов први закон наводи да је количина електричне струје која улази у грану иста као и количина електричне струје која излази из те гране. На основу првог Кирхофовог закона, закључује се да ако је електрична струја која излази из батерије 4 ампера, онда је електрична струја која пролази кроз ab иста као 4 ампера, слично томе, електрична струја која пролази кроз bc је 4 ампера.
Електрични напон V_ab :
V_ab = И_ab R_ab = (4)(2) = 8 волти
Електрични напон V_bc :
V_bc = И_bc R_bc = (4)(8) = 32 волти
Горе наведено коло је постављено серијски тако да је укупни електрични напон V = V_ab + В_bc = 8 волти + 32 волти = 40 волти.
Електрична струја која тече кроз R₁ = 4 Ω
I₁ = В_ab / Р₁ = 8 волти / 4 ома = 2 ампера
I₂ = В_ab / Р₂ = 8 волти / 4 ома = 2 ампера
Електрична струја која истиче из батерије је 4 ампера. Када достигне тачку а, електрична струја се дели на два дела, при чему кроз отпорник R протиче 2 ампера.₁ и кроз отпорник R протиче електрична струја од 2 ампера₂2 ампера + 2 ампера = 4 ампера. Ово је у складу са првим Кирхофовим законом.
Тачан одговор је А.

2. Размотрите следеће електрично коло. Јачина струје која тече кроз отпорник од 4 Ω је…
А. 1,0 А
Б. 1,2 А
Ц. 1,6 А
Д. 2,4 А
Е. 3,2 А
Пембахасан
познато је :
Отпорник 1 (R₁) = 6 Ω
Отпорник 2 (R₂) = 4 Ω
Отпорник 3 (R₃) = 1,6 Ω
Електрични напон (V) = 16 волти
Питао Струја која тече кроз отпорник од 4 Ω
Јаваб :
Електрична струја тече од високог ка ниском потенцијалу. Смер електричне струје у горњем колу је исти као и смер казаљки на сату.
Струја која тече из батерије
Заменски отпорник:
Отпорник Р₁ и отпорник R₂ паралелно постављени. Заменски отпорник је:
КСНУМКС / Р₁₂ = 1/Р₁ + 1/Р₂ = 1/6 + 1/4 = 2/12 + 3/12 = 5/12
R₁₂ = 12/5 = 2,4 Ω
Отпорник Р₁₂ и отпорник R₃ поређани у серију. Заменски отпорник је:
Р= Р₁₂ + Р₃ = 2,4 + 1,6 = 4 Ω
Струја која тече из батерије :
I = V / R = 16 / 4 = 4 ампера
Струја која цури из батерије је 4 ампера.

Електрични напон V_ab и В_bc
На основу првог Кирхофовог закона, закључује се да ако је електрична струја која излази из батерије 4 ампера, онда је електрична струја која пролази кроз ab иста као 4 ампера, слично томе, електрична струја која пролази кроз bc је 4 ампера.
Електрични напон V_ab :
V_ab = И_ab R_ab = (4)(2,4) = 9,6 волти
Електрични напон V_bc :
V_bc = И_bc R_bc = (4)(1,6) = 6,4 волти
Горе наведено коло је постављено серијски тако да је укупни електрични напон V = V_ab + В_bc = 9,6 волти + 6,4 волти = 16 волти.
Електрична струја која тече кроз R₂ = 4 Ω
I₁ = В_ab / Р₁ = 9,6 волти / 6 ома = 1,6 ампера
I₂ = В_ab / Р₂ = 9,6 волти / 4 ома = 2,4 ампера
Електрична струја која истиче из батерије је 4 ампера. Када достигне тачку а, електрична струја се дели на два дела, при чему кроз отпорник R протиче 1,6 ампера.₁ и кроз отпорник R протиче електрична струја од 2,4 ампера₂1,6 ампера + 2,4 ампера = 4 ампера. Ово је у складу са првим Кирхофовим законом.
Тачан одговор је Д.

3. Обратите пажњу на следеће електрично коло!

Ако се отпорник од 5 ома у колу замени отпорником од 7 ома, онда је однос укупне струје која тече у колу пре и после замене...

Пембахасан

Отпорник од 6 ома и отпорник од 6 ома су повезани паралелно. Еквивалентни отпорници су:

1/R _AB = 1/6 + 1/6 = 2/6

R _AB = 6/2 = 3 Ома

Применити други Кирхофов закон на коло, ако је отпор = 5 Ома:

Изаберите смер кретања струје у смеру казаљке на сату.

12 – 5I – 4 – 3I = 0

12 – 4 – 5I – 3I = 0

8 – 8I = 0

8 = 8I

I = 8/8

I = 1 ампера

I је означен као позитиван, што значи да је смер електричне струје према избору, наиме у смеру казаљке на сату.

Применити други Кирхофов закон на коло, ако је отпор = 7 Ома:

Изаберите смер кретања струје у смеру казаљке на сату.

12 – 7I – 4 – 3I = 0

12 – 4 – 7I – 3I = 0

8 – 10I = 0

8 = 10I

I = 8/10

I = 0,8 ампера

I је означен као позитиван, што значи да је смер електричне струје према избору, наиме у смеру казаљке на сату.

Поређење електричне струје пре и после:

1 : 0,8

10 : 8

5 : 4

4. Обратите пажњу на следеће електрично коло!

Величина снаге на отпорнику од 6 Ω је…

A. 1,5 вати

Б. 3,0 вати

C. 6,0 вати

D. 9,0 вати

Е. 18,0 вати

Пембахасан

Формула за електричну снагу:

P = I ² R

Пре израчунавања електричне снаге, прво израчунајте електричну струју која пролази кроз отпорник од 6 Ω користећи Кирхофов закон.

Тренутни смер је изабран као што је приказано на слици са стране.

Применимо први Кирхофов закон:

I1 + I2 ₌ I3 _{……… .} Једначина 1

Применимо Кирхофов II закон на _I² :

6 – 12 | ₁ – 6 | ₃ = 0

-12 I ₁ = 6 I ₃ – 6

I1 ₌ (6 _I3 – 6) / -12 ………. Једначина 2

Применимо Кирхофов II закон на _I² :

6 – 12 | ₂ – 6 | ₃ = 0

– 12 I ₂ = 6 I ₃ – 6

I² ₌ (6 I³ _– 6) / – 12 ………. Једначина 3

Замените једначину 2 и једначину 3 у једначину 1 :

I3 има позитиван знак, што _значи да је смер I3 _у складу са изабраним смером, као на горњој слици.

Користите једначину 2 да бисте израчунали _I² :

I1 = (6 _{I3 –} 6) / -12

I² = (6.0,5 – ₆ ) / -12

I² = (3 – ₆ ) / -12

I² = -3 / _-12

I² = 1/4 _A

I1 има позитиван знак, што _значи да је смер I1 _у складу са изабраним смером, као на горњој слици.

Користите једначину 3 да бисте израчунали _I² :

I² ₌ (6 _I³ – 6) / – 12

I² = (6.0,5 – ₆ ) / -12

I² = (3 – ₆ ) / -12

I² = -3 / _-12

I² = 1/4 _A

I2 има позитиван знак, што _значи да је смер I1 _у складу са изабраним смером, као на горњој слици.

Примените први Кирхофов закон да бисте доказали тачност добијених резултата:

I1 + _I2 = _I3​

1/4 + 1/4 = 1/2

Електрична струја која пролази кроз отпорник од 6 Ω је I³ ₌ 1/2 ампера.

Електрична снага на отпору од 6 Ω је P = I²R ⁼ (1/2) ^² (6) = 1/4 (6) = 1,5 вати

Тачан одговор је А.

5. На електричном дијаграму са стране, величина разлике електричног потенцијала на отпорнику R3 _је …

А. 0,5 В

Б. 0,6 В

C. 0,9 V

Д. 1,0 В

Е. 1,3 В

Пембахасан

Познато је да:

Отпор 1 (R³ ₎ = 2 Ω

Отпор 2 (R³ ₎ = 4 Ω

Отпор 3 (R³ ₎ = 3 Ω

Изворна електромоторна сила² (E² ₎ = 6 волти

Изворна електромоторна сила² (E² ₎ = 9 волти

Питање: Разлика електричног потенцијала на отпорнику _R³

Јаваб :

Израчунајте електричну струју (I) која тече кроз отпорник _R³

Прво израчунајте електричну струју која тече у колу:

Приликом решавања овог проблема, смер струје је изабран у смеру казаљке на сату.

Е ₁ – ИР ₁ – Е ₂ – ИР ₂ – ИР ₃ = 0

6 – 2И – 9 – 4И – 3И = 0

6 – 9 – 2И – 4И – 3И = 0

-3 – 9I = 0

-3 = 9I

I = -3/9

I = -1/3

Струја која тече кроз коло је 1/3 ампера. Негативна струја указује да је смер струје супротан од казаљке на сату, што није очекивано.

Коло је распоређено серијски тако да је електрична струја која тече у колу = електрична струја која тече у отпору R ₃ = 1/3 Ампера.

Израчунајте потенцијалну разлику (V) на _{отпорнику} R³

V = IR ₃ = (1/3)(3) = 1 волт

Тачан одговор је Д.

6. Погледајте слику мреже испод!

Тако да је електрични потенцијал између тачака C и D једнак 4 волта, вредност R је...

А. 1 ома

Б. 2 Ома

C. 4 Ома

D. 8 Ома

Е. 10 Ома

Пембахасан

Познато је да:

Отпор 1 (R³ ₎ = 2 Ω

Отпор 2 (R³ ₎ = 2 Ω

Отпор 3 (R³ ₎ = R

Изворна електромоторна сила² (E² ₎ = 8 волти

Изворна електромоторна сила² (E² ₎ = 4 волти

Разлика електричног потенцијала између тачака C и D (V _CD ) = 4 волта

Питање: Вредност отпора R

Јаваб :

Израчунајте вредност отпора R

V _CD = IR

4 = ИР

R = 4 / I

Наставак…..

Израчунајте електричну струју (I) која тече кроз отпорник R

Приликом решавања овог проблема, смер струје је изабран у смеру казаљке на сату.

– Е ₁ – 2И + Е ₂ – 2И – ИР = 0

– 8 – 2И + 4 – 2И – И (4/И) = 0

– 8 – 2И + 4 – 2И – 4 = 0

– 8 + 4 – 4 – 2И – 2И = 0

– 8 – 4I = 0

– 8 = 4I

I = -8 / 4

I = -2 ампера

Електрична струја која тече у колу је 2 ампера. Негативна струја указује да је смер електричне струје супротан од смера казаљке на сату, што није очекивано.

Коло је постављено серијски тако да је електрична струја која тече у колу = електрична струја која тече у отпорнику R = 2 ампера.

Вредност отпора R

Настави…..

R = 4 / I = 4 / 2 = 2 Ома

Тачан одговор је Б.

7. Погледајте следећи дијаграм електричног кола! Величина напона стезања на отпорнику R је…

А. 20 волти

Б. 8 волти

C. 5 волти

D. 4 волти

Е. 2 волти

Пембахасан

ЕМФ (Е) = потенцијална разлика извора електричног напона пре него што почне да тече електрична струја

Напон стезања (V) = потенцијална разлика извора електричног напона након што протече електрична струја

Познато је да:

Отпор 1 (R1 ₎ = 2 Ω

Отпор 2 (R² ₎ = 4 Ω

Отпор 3 (R³ ₎ = 4 Ω

Изворна електромоторна сила² (E² ₎ = 20 волти

Изворна електромоторна сила² (E² ₎ = 15 волти

Питање: Величина напона стезања на отпорнику R (V)

Јаваб :

Израчунајте електричну струју која тече у колу (I)

Овај проблем је повезан са Кирхофовим законом. Кораци и како решити овај проблем:

Прво , изаберите жељени смер струје. Можете изабрати супротно од казаљке на сату или у смеру казаљке на сату.

Друго , када струја пролази кроз отпорник (R), долази до смањења потенцијала тако да је V = IR негативан.

Треће , ако се струја креће од ниског до високог потенцијала (- ка +), онда је извор ЕМП (Е) означен као позитиван јер постоји попуњавање енергијом у извору ЕМП. Ако се струја креће од високог до ниског потенцијала (+ ка -), онда је извор ЕМП (Е) означен као негативан јер постоји пражњење енергије у извору ЕМП.

Приликом решавања овог проблема, смер струје је изабран у смеру казаљке на сату.

Е ₁ – ИР ₁ – ИР ₂ – ИР ₃ – Е ₂ = 0

20 – I(2) – I(4) – I(4) – 15 = 0

20 – 15 – I (2) – I (4) – I (4) = 0

5 – 10 I = 0

5 = 10 I

I = 5/10

I = 0,5 ампера

Електрична струја која тече у колу је 0,5 ампера. Позитивна струја показује да је смер струје очекиван, у смеру казаљке на сату.

Израчунајте еквивалентни отпор (R)

Отпорник 1 ( R1 ₎ , отпорник 2 ( R2 ₎ и отпорник 3 (R3 ₎ су повезани серијски. Заменски отпорници:

Р = Р ₁ + Р ₂ + Р ₃ = 2 Ω + 4 Ω + 4 Ω = 10 Ω

Стезање напона на отпорнику R (V)

V = IR = (0,5)(10) = 5 волти

Брзи начин:

Напон стезања може се директно одредити на следећи начин:

В = Е ₁ – Е ₂ = 20 – 15 = 5 волти

Тачан одговор је Ц.

8. Погледајте следећи дијаграм електричног кола! Расипање снаге на отпорнику од 3 Ω је…

A. 4 вати

Б. 8 вати

C. 12 вати

D. 16 вати

Е. 20 вати

Пембахасан

Снага дисипације = коришћена снага

Познато је да:

Отпор 1 (R³ ₎ = 2 Ω

Отпор 2 (R³ ₎ = 3 Ω

Отпор 3 (R³ ₎ = 4 Ω

Изворна електромоторна сила² (E² ₎ = 8 волти

Изворна електромоторна сила² (E² ₎ = 10 волти

Питање: Дисипација снаге на отпорнику од 3Ω

Јаваб :

Снага расипања

Снага дисипације се израчунава помоћу формуле:

P = VI

Опис: P = снага, V = разлика потенцијала на оба краја отпорника од 3 Ω , I = електрична струја која тече кроз отпорник од 3 Ω.

Израчунајте електричну струју (I) која тече кроз отпорник од 3 Ω

Прво израчунајте електричну струју која тече у колу:

Приликом решавања овог проблема, смер струје је изабран у смеру казаљке на сату.

Е ₁ – ИР ₁ – ИР ₂ – ИР ₃ + Е ₂ = 0

8 – I(2) – I(3) – I(4) + 10 = 0

18 – 9 I = 0

18 = 9 I

I = 18 / 9

I = 2 ампера

Електрична струја која тече у колу је 2 ампера. Позитивна струја показује да је смер струје очекиван, у смеру казаљке на сату.

Коло је распоређено серијски тако да је електрична струја која тече у колу = електрична струја која тече у отпорнику од 3 Ω = 2 ампера.

Израчунајте потенцијалну разлику (V) на отпорнику од 3 Ω

В = ИР ₂ = (2 А) (3 Ω) = 6 волти

Израчунајте дисипацију снаге на отпорнику од 3Ω

П = ВИ = (6 волти) (2 ампера) = 12 волти ампера = 12 вати

Тачан одговор је Ц.

9. Погледајте следећи дијаграм електричног кола! Разлика потенцијала између тачака А и Б је…

A. 1,5 волти

Б. 3,0 волти

C. 6,0 волти

D. 7,5 волти

Е. 9,0 волти

Пембахасан

Познато је да:

Отпор 1 (R³ ₎ = 2 Ω

Отпор 2 (R³ ₎ = 3 Ω

Отпор 3 (R³ ₎ = 4 Ω

Изворна електромоторна сила² (E² ₎ = 8 волти

Изворна електромоторна сила² (E² ₎ = 10 волти

Питање: Потенцијална разлика (V) између тачака А и Б

Јаваб :

Израчунајте електричну струју (I) која тече кроз отпорник од 3 Ω

Прво израчунајте електричну струју која тече у колу:

Приликом решавања овог проблема, смер струје је изабран у смеру казаљке на сату.

– Е ₁ – ИР ₁ – ИР ₂ – Е ₂ – ИР ₃ = 0

– 8 – I (2) – I (3) – 10 – I (4) = 0

– 18 – 9 I = 0

– 18 = 9 I

I = -18 / 9

I = – 2 ампера

Електрична струја која тече у колу је 2 ампера. Негативна струја указује да је смер електричне струје супротан од смера казаљке на сату, што није очекивано.

Коло је распоређено серијски тако да је електрична струја која тече у колу = електрична струја која тече у отпорнику од 3 Ω = 2 ампера.

Израчунајте потенцијалну разлику (V) на отпорнику од 3 Ω

В = ИР ₂ = (2 А) (3 Ω) = 6 волти

Тачан одговор је Ц.

Извор питања:

Питања из физике за национални испит за средњу школу/стручну средњу школу