Mfano wa maswali ya saketi ya umeme

Mifano 15 ya Matatizo ya Mzunguko wa Umeme

1. Angalia picha!

Ikiwa R ₁ , = 6 Ω, R ₂ = R ₃ = 2 Ω, na tofauti inayowezekana ni volti 14, basi ukubwa wa mtiririko wa mkondo ni...

A. 7 A

B. 6 A

C. 2 A

D. 1 A

Majadiliano

Inajulikana kwamba:

Kipingamizi 1 (R ₁ ) = 6 Ω

Kipingamizi 2 (R ₂ ) = 2 Ω

Kipingamizi 3 (R ₃ ) = 2 Ω

Tofauti inayowezekana (V) = Volti 14

Swali : Je, mkondo wa maji unapita kwa nguvu kiasi gani?

Jibu:

Hesabu kipingamizi mbadala (R):

R2 na R3 _{zimeunganishwa} sambamba. Vipinga mbadala ni _:

1/R ₂₃ = 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/2 + 1/2 = 2/2

R ₂₃ = 2/2 = 1 Ohm

R ₁ na R ₂₃ zimeunganishwa mfululizo. Kipingamizi mbadala ni:

R = R ₁ + R ₂₃ = 6 Ω + 1 Ω

R = 7 Ω

Hesabu nguvu ya sasa (I):

I = V / R = 14 / 7 = 2 Ampea

Jibu sahihi ni C.

2. Ikiwa kila kipingamizi kina thamani sawa na kimewekwa kwa tofauti sawa ya uwezo, basi saketi yenye thamani kubwa zaidi ya mkondo ni...

Majadiliano

Tuseme thamani ya kila kipingamizi ni R na tofauti inayowezekana ni V.

Jibu sahihi ni B.

3. Angalia picha!

Wakati swichi S2 _{imeunganishwa} , mwelekeo sahihi wa mkondo wa umeme huonyeshwa na nukta...

A. A – B – E – F

B. B – C – D – F

C. A – C – D – F

D. F – E – B – A

Majadiliano

Mkondo wa umeme husogea kutoka sehemu yenye uwezo mkubwa hadi sehemu yenye uwezo mdogo. Ikiwa swichi s2 imefungwa (swichi s2 iko karibu na sehemu A), basi mkondo wa umeme husogea kutoka A hadi B hadi E hadi F. Mkondo wa umeme hausogei hadi C na D kwa sababu C na D ziko kwenye saketi wazi.

Jibu sahihi ni A.

4. Tazama picha ifuatayo!

Ikiwa R ₁ = 4 ohms, R ₂ = 6 ohms, R ₃ = 2 ohms, na V = volti 24, basi kiasi cha mkondo unaotiririka katika saketi ni...

A. 0,5 ampea

B. ampea 1

C. ampea 2

D. ampea 12

Majadiliano

Inajulikana kwamba:

Kipingamizi 1 (R ₁ ) = 4 Ohm

Kipingamizi 2 (R ₂ ) = 6 Ohm

Kipingamizi 3 (R ₃ ) = 2 Ohm

Volti ya umeme (V) = Volti 24

Aliuliza: Nguvu ya mkondo unaotiririka katika saketi

Jibu:

R1 _, R2 na R3 _{zimeunganishwa} mfululizo. Vipinga mbadala ni _:

R = R ₁ + R ₂ + R ₃ = 4 + 6 + 2

R = 12 Ohm

Mkondo wa umeme unaotiririka katika saketi:

I = V / R = 24 / 12 = 2 Ampea

Jibu sahihi ni C.

5. Tazama picha! Taa ambayo mkondo wake wa umeme ni sawa na mkondo unaopita kwenye chanzo cha emf ni...

A. L₁

B. L ₂

C. L ₃

D. L ₄

Majadiliano

Sheria ya Kwanza ya Kirchhoff inasema kwamba mkondo unaopita kwenye tawi utagawanyika. Kwa mfano, ikiwa mkondo unaotoka kwenye chanzo cha emf ni Ampea 4, unapoingia kwenye matawi mawili, mkondo huu wa umeme umegawanywa mara mbili, huku kila waya ukibeba mkondo wa umeme wa Ampea 2. Mkondo wa Ampea 2 umegawanywa mara mbili ikiwa mkondo wa umeme utaingia kwenye tawi lenye matawi mawili. Hata hivyo, kulingana na picha hapo juu, mikondo ya umeme iliyogawanyika hatimaye huungana tena.

Kwa hivyo kulingana na picha hapo juu, taa ambayo mkondo wake wa umeme ni sawa na mkondo unaopita kwenye chanzo cha emf ni taa ya pili (L2 ₎ ambayo iko karibu na kona ya juu kulia.

Jibu sahihi ni B.

6. Kutoka kwa mchoro ufuatao wa saketi, ni ipi itakayoendesha mkondo mkubwa zaidi wa umeme?

Majadiliano

Mkondo wa umeme katika mzunguko A.

Kipingamizi mbadala (R):

R ₁ = 3 Ω, R ₂ = 4 Ω, R ₃ = 4 Ω, V = Volti 12

R2 na R3 _{zimeunganishwa} sambamba. Vipinga mbadala ni _:

1/R ₂₃ = 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/4 + 1/4 = 2/4 = 1/2

R ₂₃ = 2/1 = 2 Ohm

R ₁ na R ₂₃ zimeunganishwa mfululizo. Kipingamizi mbadala ni:

R = R ₁ + R ₂₃ = 3 Ω + 2 Ω = 5 Ω

Nguvu ya mkondo wa umeme (I):

I = V / R = 12 / 5 = 2,4 Ampea

Mkondo wa umeme katika mzunguko B.

Kipingamizi mbadala (R):

R ₁ = 8 Ω, R ₂ = 2 Ω, R ₃ = 2 Ω, V = Volti 36

R1 _, R2 na _R3 zimeunganishwa mfululizo. Vipinga mbadala _ni :

R = R ₁ + R ₂ + R ₃ = 8 + 2 + 2 = 12 Ω

Nguvu ya mkondo wa umeme (I):

I = V / R = 36 / 12 = 3 Ampea

Mkondo wa umeme katika mzunguko C.

Kipingamizi mbadala (R):

R ₁ = 4 Ω, R ₂ = 4 Ω, R ₃ = 6 Ω, V = Volti 12

R2 na R3 _{zimeunganishwa} sambamba. Vipinga mbadala ni _:

1/R ₂₃ = 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/4 + 1/4 + 1/6 = 3/12 + 3/12 + 2/12 = 8/12

R ₂₃ = 12/8 = 1,5 Ohm

Nguvu ya mkondo wa umeme (I):

I = V / R = 12 / 1,5 = 8 Ampea

Mkondo wa umeme katika mzunguko D.

Kipingamizi mbadala (R):

R₁ = 3 Ω, R₂ = 3 Ω, R₃ = 3 Ω, R₄ = 3 Ω, R₅ = 6 Oh, V = Volti 24

R2 _, R3 na R4 _{zimeunganishwa} sambamba. Vipinga mbadala ni _:

1/R ₂₃₄ = 1/R ₂ + 1/R ₃ + 1/R ₄ = 1/3 + 1/3 + 1/3 = 3/3

R ₂₃₄ = 3/3 = 1 Ohm

R ₁ , R ₂₃₄ na R ₅ zimeunganishwa mfululizo. Vipinga mbadala ni:

R = R ₁ + R ₂₃₄ + R ₅ = 3 + 1 + 6 = 9 Ω

Nguvu ya mkondo wa umeme (I):

I = V / R = 24 / 9 = 2,6 Ampea

Jibu sahihi ni C.

7. Zingatia mfululizo ufuatao!

Amua:

A. Upinzani kamili

B. Ukubwa wa mkondo katika saketi

C. Sasa I ₁

D. Sasa I ₂

Majadiliano

Inajulikana kwamba:

Kipingamizi 1 (R ₁ ) = 4 Ω

Kipingamizi 2 (R ₂ ) = 4 Ω

Kipingamizi 3 (R ₃ ) = 2 Ω

Kipingamizi 4 (R ₄ ) = 3 Ω

Volti ya umeme (V) = Volti 12

Jibu:

A. Upinzani kamili (R)

Vipingamizi R2 _na R3 _{vimeunganishwa} mfululizo. Vipingamizi mbadala ni:

R ₂₃ = R ₂ + R ₃ = 4 Ω + 2 Ω = 6 Ω

Kipingamizi R ₂₃ na kipingamizi R ₄ vimeunganishwa sambamba. Kipingamizi mbadala ni:

1/R ₂₃₄ = 1/ R ₂₃ + 1/ R ₄ = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6

R ₂₃₄ = 6/3 = 2 Ohm

Kipingamizi R ₁ na kipingamizi R ₂₃₄ vimeunganishwa mfululizo. Kipingamizi mbadala ni:

R = R ₁ + R ₂₃₄ = 4 Ω + 2 Ω = 6 Ω

Kwa hivyo upinzani kamili ni 6 Ohms.

B. Ukubwa wa mkondo wa umeme katika saketi (I)

Fomula inayoelezea uhusiano kati ya voltage, mkondo na upinzani ni:

V = IR

Maelezo ya fomula: V = Volti ya umeme, I = mkondo wa umeme, R = upinzani wa umeme

Tumia fomula hii kuhesabu nguvu ya mkondo wa umeme:

I = V / R = Volti 12 / Ohms 6 = Amps 2

C. Sasa I₁

Mkondo wa umeme unaopita kwenye kipingamizi R ₁ = mkondo wa umeme unaopita kwenye saketi = 2 Ampea.

D. Sasa I₂

Kabla ya kuhesabu mkondo wa umeme unaopita kwenye kipingamizi R₂, kwanza zingatia maelezo yafuatayo.

Vipingamizi R ₂₃ na R ₄ vimeunganishwa sambamba. Kipingamizi mbadala kulingana na hesabu iliyopita ni R ₂₃₄ = 2 Ohm.

Mkondo wa umeme unaopita kwenye kipingamizi R ₂₃₄ = mkondo wa umeme unaopita kwenye kipingamizi R ₁ = 2 Ampea.

Tofauti inayowezekana kati ya ncha mbili za kipingamizi R₂₃₄ ni:

V = IR ₂₃₄ = (2 A)(2 Ohm ) = Volti 4

Tofauti inayowezekana kati ya ncha mbili za kipingamizi R ₂₃₄ = tofauti inayowezekana kati ya ncha mbili za kipingamizi R ₄ = tofauti inayowezekana kati ya ncha mbili za kipingamizi R ₂₃ = Volti 4.

Kipingamizi mbadala R ₂₃ kulingana na matokeo ya hesabu ya awali ni 6 Ohms.

Kwa hivyo mkondo wa umeme unaopita kwenye kipingamizi mbadala R₂₃ ni:

I = V / R = Volti 4 / Ohms 6 = 2/3 Ampere

Mkondo wa umeme unaopita kwenye kipingamizi R ₂₃ = mkondo wa umeme unaopita kwenye kipingamizi R ₂ = mkondo wa umeme unaopita kwenye kipingamizi R ₃ = 2/3 Ampere.

8. Angalia saketi ya umeme upande! Ikiwa R ₁ = R ₂ = 10 Ω na R ₃ = R ₄ = 8 Ω. Je, ni mkondo kiasi gani (I) unapita?

A. 0,5 A

B. 2 A

C. 36 A

D. 288 A

Majadiliano

Inajulikana kwamba:

Kipingamizi R ₁ = Kipingamizi R ₂ = 10 Ω

Kipingamizi R ₃ = Kipingamizi R ₄ = 8 Ω

Volti ya umeme (V) = Volti 12

Swali: Nguvu ya mkondo wa umeme (I) unaotiririka

Jibu:

Kipingamizi mbadala (R).

Kipinga R ₃ na kipinga R ₄ vimeunganishwa sambamba, kipinga mbadala ni:

1/R ₃₄ = 1/R ₃ + 1/R ₄ = 1/8 + 1/8 = 2/8

R ₃₄ = 8/2 = 4 Ω

Vipingamizi R ₁ , R ₂ na R ₃₄ vimeunganishwa mfululizo, vipingamizi mbadala ni:

R = R ₁ + R ₂ + R ₃₄ = 10 Ω + 10 Ω + 4 Ω = 24 Ω

Nguvu ya mkondo wa umeme:

I = V / R = Volti 12 / Ohms 24 = Volti 0,5/Ohms = Amps 0,5

Jibu sahihi ni A.

9. Angalia picha ya saketi ya umeme iliyofungwa pembeni! Ikiwa upinzani kwenye betri hauzingatiwi, basi mkondo (I) unaotiririka kwenye saketi ni…..

A. Ampea 0,5

B. Ampea 1

C. Ampea 2

D. 3 Ampea

Majadiliano

Inajulikana kwamba:

Kipingamizi R ₁ = 3 Ohm

Kipingamizi R ₂ = 3 Ohm

Kipingamizi R ₃ = 6 Ohm

Volti ya umeme (V) = Volti 6

Swali: Nguvu ya mkondo wa umeme (I)

Jibu:

Hesabu kipingamizi mbadala:

Vipingamizi R ₁ na R ₂ vimeunganishwa mfululizo. Vipingamizi mbadala ni:

R ₁₂ = R ₁ + R ₂ = 3 Ohms + 3 Ohms = 6 Ohms

Kipingamizi R12 na kipingamizi 3 vimeunganishwa sambamba. Kipingamizi mbadala ni:

1/R = 1/R ₁₂ + 1/R ₃ = 1/6 + 1/6 = 2/6

R = 6/2 = 3 Ohms

Nguvu ya mkondo wa umeme:

I = V / R = 6 / 3 = 2 Ampea

Jibu sahihi ni C.

10. Angalia mchoro wa saketi iliyofungwa hapa chini! Jumla ya mkondo wa umeme katika saketi ni…..

A. 0,5 A

B. 0,6 A

C. 1,2 A

D. 2,0 A

Majadiliano

Inajulikana kwamba:

Kipingamizi R ₁ = 6 Ohm

Kipingamizi R ₂ = 4 Ohm

Volti ya umeme (V) = Volti 6

Upinzani wa ndani (r) = 0,6 Ohm

Swali: Jumla ya mkondo wa umeme katika saketi

Jibu:

Kipingamizi R₁ na kipingamizi R₂ imeunganishwa sambamba. Kipingamizi mbadala ni:

1/R _P = 1/R1 + 1/R2 = 1/6 + 1/4 = 4/24 + 6/24 = 10/24

R _P = 24/10 = 2,4 Ohm

Kipingamizi R_P na upinzani wa ndani (r) umeunganishwa mfululizo. Upinzani sawa ni:

R = R _P + r = 2,4 Ohm + 0,6 Ohm = 3,0 Ohm

Jumla ya mkondo wa umeme katika saketi ni:

I = V / R = Volti 6 / Ohms 3 = Amps 2

Jibu sahihi ni D.

11.

Angalia saketi ya umeme upande! Ukubwa wa volteji V ni…

A. Volti 9,6
B. Volti 6,4
Volti C. 4,5
D. Volti 3,2

Majadiliano

Inajulikana kwamba:
Kipingamizi 1 (R)₁) = 16 Ohms
Kipingamizi 2 (R)₂) = 8 Ohms
Kipingamizi 3 (R)₃) = 6 Ohms
Mkondo wa umeme (I) = Ampea 2
Swali: Volti ya umeme (V)
Jibu:
Kipingamizi mbadala
R₁ na R₂ imeunganishwa mfululizo. Kipingamizi mbadala ni:
R_A =R₁ + R₂ = 16 + 8 = 24 Ohms
R_A na R₃ imeunganishwa sambamba. Kipingamizi mbadala ni:
1/R = 1/R_A +1/R₃ = 1/24 + 1/6
1/R = 1/24 + 4/24 = 5/24
R = 24/5 = 4,8 Ohms
Volti ya umeme :
V = IR = (2)(4,8) = Volti 9,6
Jibu sahihi ni A.

12. Angalia mchoro wa saketi ya umeme upande! Ikiwa upinzani katika chanzo cha volteji hauzingatiwi, basi volteji V inaonyesha volteji iliyopimwa ya...

A. 4 V
B. 6 V
C. 9 V
D. 10 V

Majadiliano

Inajulikana kwamba:
Kipingamizi 1 (R)₁) = 3,6 Ohms
Kipingamizi 2 (R)₂) = 6 Ohms
Kipingamizi 3 (R)₃) = 4 Ohms
Mkondo wa umeme (I) = Ampea 1,5
Swali: Volti ya umeme (V)
Jibu:
Kipingamizi mbadala
R₂ na R₃ imeunganishwa sambamba. Kipingamizi mbadala ni:
1 / R_A = 1/R₂ +1/R₃ = 1/6 + 1/4
1 / R_A = 2/12 + 3/12 = 5/12
R_A = 12/5 = 2,4 Ohms
R₁ na R_A imeunganishwa mfululizo. Kipingamizi mbadala ni:
R=R₁ + R_A = 3,6 + 2,4 = 6 Ohms
Volti ya umeme :
V = IR = (1,5)(6) = Volti 9
Jibu sahihi ni C.

13.
Angalia mchoro ufuatao wa saketi ya umeme iliyofungwa! Ikiwa upinzani katika chanzo cha volteji E hauzingatiwi, basi voltmita V inaonyesha volteji iliyopimwa ya...
A. 2 V
B. 4 V
C. 6 V
D. 12 V
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Kipingamizi 1 (R)₁) = 3 Ohms
Kipingamizi 2 (R)₂) = 2 Ohms
Kipingamizi 3 (R)₃) = 4 Ohms
Mkondo wa umeme (I) = Ampea 2
Swali: Volti ya umeme (V)
Jibu:
Kipingamizi mbadala
R₂ na R₃ imeunganishwa mfululizo. Kipingamizi mbadala ni:
R_A =R₂ + R₃ = 2 + 4 = 6 Ohms
R₁ na R_A imeunganishwa sambamba. Kipingamizi mbadala ni:
1/R = 1/R₁ +1/R_A = 1/3 + 1/6
1/R = 2/6 + 1/6 = 3/6
R = 6/3 = 2 Ohms
Volti ya umeme :
V = IR = (2)(2) = Volti 4
Jibu sahihi ni B.

14. Katika mchoro ufuatao wa saketi ya umeme, A, B, C, D na E ni taa zinazofanana za incandescent.

Ikiwa taa B itaondolewa, taa inayowaka zaidi ni...

A. taa A na C

B. taa A na D

C. taa C na D

D. taa C na E

Taa za E. D na E

Majadiliano

Taa tano zinazofanana za incandescent zinamaanisha kuwa kila taa ina upinzani sawa.

Kwa sababu upinzani ni sawa, mwangaza wa taa hutegemea tu nguvu ya mkondo wa umeme unaopita kwenye taa.

Kulingana na sheria ya 1 ya Kirchhoff, mkondo wa umeme unaopita kwenye taa D na E ni sawa kwa sababu zimeunganishwa mfululizo, huku mkondo wa umeme unaopita kwenye saketi sambamba ukigawanywa.

Ikiwa taa B itaondolewa, taa zinazowaka zaidi ni taa D na E, ambapo taa zote mbili zina mwali mmoja mkali.

Jibu sahihi ni E.

15. Angalia mchoro ufuatao wa saketi ya umeme!

Ikiwa chanzo cha volteji kina tofauti inayowezekana ya volti 24, mkondo katika sehemu ya tawi I ni…

A. 1,2 A

B. 2,0 A

C. 2,4 A

D. 3,0 A

Majadiliano

Inajulikana kwamba:

Chanzo cha EMF (E) = Volti 24

Upinzani wa ndani (r) = 2 Ohm

Vipinga 40 Ohm, 20 Ohm na 20 Ohm.

Swali: Nguvu ya sasa katika sehemu ya tawi I

Jibu:

Vipingamizi vitatu vimeunganishwa sambamba, vipingamizi mbadala ni:

1/R = 1/40 + 1/20 + 1/20

1/R = 1/40 + 2/40 + 2/40

1/R = 5/40

R = 40/5

R = 8 Ohm

Volti ya kubana:

V = E – I r

V = 24 – I 2

Nguvu ya sasa katika sehemu ya tawi I:

V = IR

24 – Mimi 2 = Mimi 8

24 = Mimi 8 + Mimi 2

24 = Mimi (10)

Mimi = 24/10

I = Ampea 2,4

Jibu sahihi ni C.

Chanzo cha swali:

Maswali ya Mtihani wa Kitaifa wa Sayansi ya Shule ya Upili ya Vijana/Shule ya Upili ya Kiislamu

Maswali ya Fizikia ya SBMPTN