Saketi rahisi za DC - matatizo na suluhisho

1. Kulingana na mchoro ulio hapa chini, tambua mkondo wa umeme kupitia R ₁.

Inajulikana:

Kipingamizi 1 (R ₁ ) = 4 Ω

Kipingamizi 2 (R ₂ ) = 4 Ω

Kipingamizi 3 (R ₃ ) = 8 Ω

Volti ya umeme (V) = Volti 40

Inayohitajika: Mkondo wa umeme kupitia R ₁

Suluhisho:

Mkondo wa umeme hutiririka kutoka kwa uwezo mkubwa hadi uwezo mdogo. Mwelekeo wa mkondo wa umeme katika saketi hapo juu ni sawa na mwelekeo wa saa.

Mkondo wa umeme unaotoka kwenye betri

Kwanza, hesabu upinzani sawa ( R). Baada ya hapo, hesabu mkondo wa umeme kwa kutumia mlinganyo wa sheria ya Ohm :

V = IR au I = V / R

V = volteji , I = mkondo wa umeme , R = upinzani sawa

Upinzani sawa:

Kipinga R ₁ na kipinga R ₂ vimeunganishwa sambamba . Upinzani sawa:

1/R ₁₂ = 1/R ₁ + 1/R ₂ = 1/4 + 1/4 = 2/4

R ₁₂ = 4/2 = 2 Ω

Kipingamizi R ₁₂ na kipingamizi R ₃ vimeunganishwa mfululizo . Upinzani sawa:

R = R ₁₂ + R ₃ = 2 + 8 = 10 Ω

Mkondo wa umeme unaotoka kwenye betri:

I = V / R = 40 / 10 = 4 A

Mkondo wa umeme unaotoka kwenye betri ni 4 Ampere.

Volti ya umeme V _ab na V _bc

Kirchhoffsheria ya kwanza inasema kwamba katika sehemu yoyote ya makutano, jumla ya mikondo yote inayoingia kwenye makutano lazima iwe sawa na jumla ya mikondo yote inayotoka kwenye makutano.

Kulingana na sheria ya kwanza ya Kirchhoff , imehitimishwa kwamba ikiwa mkondo wa umeme unatoka kwenye betri ni 4 A basi mkondo wa umeme kupitia ab ni sawa na 4 Ampere, kwa hivyo pia mkondo wa umeme kupitia bc ni 4 Ampere.

Volti ya umeme V _ab :

V _ab = I _ab R _ab = (4)(2) = Volti 8

Volti ya umeme V _bc :

V _bc = I _bc R _bc = (4)(8) = Volti 32

Saketi iliyo hapo juu imeunganishwa mfululizo ili jumla ya volteji ya umeme iwe V = V _ab + V _bc = Volti 8 + Volti 32 = Volti 40.

Mkondo wa umeme unapita kupitia R ₁ = 4 Ω

I ₁ = V _ab / R ₁ = Volti 8 / Ohms 4 = 2 A

I ₂ = V _ab / R ₂ = Volti 8 / Ohms 4 = 2 A

Mkondo wa umeme unaotoka kwenye betri ni 4 A. Unapofika hatua ya a, mkondo wa umeme hugawanywa katika sehemu mbili, mkondo wa umeme wa Ampere 2 hupitia kipingamizi R ₁ na

mkondo wa umeme wa 2 A unapita kupitia kipingamizi R _2. 2 A + 2 A = 4 A.

2. Kulingana na mchoro ulio hapa chini, tambua mkondo wa umeme unaopita kwenye kipingamizi cha 4-Ω.

Inajulikana:

Kipingamizi 1 (R ₁ ) = 6 Ω

Kipingamizi 2 (R ₂ ) = 4 Ω

Kipingamizi 3 (R ₃ ) = 1.6 Ω

Volti ya umeme (V) = Volti 16

Inahitajika: Mkondo wa umeme hupitia 4 Ω

Suluhisho:

Mkondo wa umeme hutiririka kutoka kwa uwezo mkubwa hadi uwezo mdogo. Mwelekeo wa mkondo wa umeme katika saketi hapo juu ni sawa na mwelekeo wa saa.

Mkondo wa umeme unaotoka kwenye betri

Upinzani sawa:

Kipinga R ₁ na kipinga R ₂ vimeunganishwa sambamba. Kipinga sawa:

1/R ₁₂ = 1/R ₁ + 1/R ₂ = 1/6 + 1/4 = 2/12 + 3/12 = 5/12

R ₁₂ = 12/5 = 2.4 Ω

Kipinga R ₁₂ na kipinga R ₃ vimeunganishwa mfululizo. Kipinga sawa:

R = R ₁₂ + R ₃ = 2.4 + 1.6 = 4 Ω

Mkondo wa umeme unaotoka kwenye betri:

I = V / R = 16 / 4 = 4 A

Volti ya umeme V _ab na V _bc

Kulingana na sheria ya kwanza ya Kirchhoff, Walihitimisha kwamba ikiwa mkondo wa umeme unatoka kwenye betri ni 4 A basi mkondo wa umeme kupitia ab ni sawa na 4 Ampere, kwa hivyo pia mkondo wa umeme kupitia bc ni 4 Ampere.

Volti ya umeme V _ab :

V _ab = I _ab R _ab = (4)(2.4) = Volti 9.6

Volti ya umeme V _bc :

V _bc = I _bc R _bc = (4)(1.6) = Volti 6.4

Saketi iliyo hapo juu imeunganishwa mfululizo ili jumla ya volteji ya umeme iwe V = V _ab + V _bc = 9.6 Volts + 6.4 Volts = 16 Volts.

Mkondo wa umeme unaopita kupitia R2 = ₄ Ω

I ₁ = V _ab / R ₁ = Volti 9.6 / Ohms 6 = 1.6 A

I ₂ = V _ab / R ₂ = Volti 9.6 / Ohms 4 = 2.4 A

Mkondo wa umeme unaotoka kwenye betri ni 4 A. Unapofika hatua ya a mkondo wa umeme hugawanywa katika sehemu mbili,

mkondo wa umeme 1.6 A hutiririka kupitia kipingamizi R ₁ na mkondo wa umeme 2.4 A hutiririka kupitia kipingamizi R _2. 1.6 A + 2.4 A = 4 A.