1. จากรูปด้านล่าง จงหาค่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านR1
เป็นที่รู้จัก :
ตัวต้านทาน 1 (R 1 ) = 4 Ω
ตัวต้านทาน 2 (R 2 ) = 4 Ω
ตัวต้านทาน 3 (R 3 ) = 8 โอห์ม
แรงดันไฟฟ้า (V) = 40 โวลต์
ต้องการ:กระแสไฟฟ้าไหลผ่านR 1
วิธีการแก้ปัญหา:
กระแสไฟฟ้าไหลจากบริเวณที่มีศักย์ไฟฟ้าสูงไปยังบริเวณที่มีศักย์ไฟฟ้าต่ำ ทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าในวงจรข้างต้นจึงเป็นทิศทางตามเข็มนาฬิกา
กระแสไฟฟ้าที่ไหลออกจากแบตเตอรี่
ขั้นแรก คำนวณค่าความต้านทานสมมูล ( R) จากนั้น คำนวณกระแสไฟฟ้าโดยใช้สมการของกฎของโอห์ม :
V = IR หรือI = V / R
V = แรงดันไฟฟ้า, I = กระแสไฟฟ้า, R = ความต้านทานสมมูล
ความต้านทานเทียบเท่า:
ตัวต้านทาน R1 และตัวต้านทาน R2 ต่อขนานกันความต้านทานรวมคือ:
1/R 12 = 1/R 1 + 1/R 2 = 1/4 + 1/4 = 2/4
R 12 = 4/2 = 2 โอห์ม
ตัวต้านทาน R 12 และตัวต้านทาน R 3 ต่ออนุกรมกันความต้านทานรวมคือ:
R = R 12 + R 3 = 2 + 8 = 10 โอห์ม
กระแสไฟฟ้าที่ไหลออกจากแบตเตอรี่:
I = V / R = 40 / 10 = 4 A
กระแสไฟฟ้าที่ไหลออกจากแบตเตอรี่คือ4 แอมแปร์
แรงดันไฟฟ้าVab และVbc
เคิร์ชฮอฟฟ์กฎข้อแรกของ ระบุว่าที่ ณ จุดเชื่อมต่อใดๆ ผลรวมของกระแสไฟฟ้าทั้งหมดที่ไหลเข้าสู่จุดเชื่อมต่อจะต้องเท่ากับผลรวมของกระแสไฟฟ้าทั้งหมดที่ไหลออกจากจุดเชื่อมต่อ
จากกฎข้อแรกของเคิร์ชฮอฟฟ์ สรุปได้ ว่าถ้ากระแสไฟฟ้าที่ไหลออกจากแบตเตอรี่เท่ากับ 4 แอมแปร์ กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน ab ก็จะเท่ากับ 4 แอมแปร์ ดังนั้นกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน bc ก็จะเท่ากับ 4 แอมแปร์เช่นกัน
แรงดันไฟฟ้าV ab :
V ab = I ab R ab = (4)(2) = 8 โวลต์
แรงดันไฟฟ้าV bc :
V bc = I bc R bc = (4)(8) = 32 โวลต์
วงจรข้างต้นต่อแบบอนุกรม ดังนั้นแรงดันไฟฟ้ารวมคือV = Vab + Vbc = 8 โวลต์ + 32 โวลต์ = 40 โวลต์
กระแสไฟฟ้าไหลผ่านR 1 = 4 Ω
I 1 = V ab / R 1 = 8 โวลต์ / 4 โอห์ม = 2 แอมป์
I 2 = V ab / R 2 = 8 โวลต์ / 4 โอห์ม = 2 แอมป์
กระแสไฟฟ้าที่ไหลออกจากแบตเตอรี่คือ 4 แอมแปร์ เมื่อมาถึงจุด a กระแสไฟฟ้าจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน กระแสไฟฟ้า 2 แอมแปร์ไหลผ่านตัวต้านทาน R1 และR2
กระแสไฟฟ้า 2 A ไหลผ่านตัวต้านทาน R2 2 A + 2 A = 4 A
2. จากรูปด้านล่าง จงหาค่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวต้านทาน 4 โอห์ม
เป็นที่รู้จัก :
ตัวต้านทาน 1 (R 1 ) = 6 Ω
ตัวต้านทาน 2 (R 2 ) = 4 Ω
ตัวต้านทาน 3 (R 3 ) = 1.6 Ω
แรงดันไฟฟ้า(V) = 16 โวลต์
ต้องการ:กระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวต้านทาน4 โอห์ม
วิธีการแก้ปัญหา:
กระแสไฟฟ้าไหลจากบริเวณที่มีศักย์ไฟฟ้า สูง ไปยังบริเวณที่มีศักย์ไฟฟ้าต่ำ ทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าในวงจรข้างต้นจึงเป็นทิศทางตามเข็มนาฬิกา
กระแสไฟฟ้าที่ไหลออกจากแบตเตอรี่
ความต้านทานเทียบเท่า:
ตัวต้านทาน R1 และตัวต้านทาน R2 ต่อขนานกัน ตัวต้านทานเทียบเท่าคือ:
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 โอห์ม
ตัวต้านทาน R 12 และตัวต้านทาน R 3 ต่ออนุกรม กัน ตัวต้านทานเทียบเท่าคือ:
R = R 12 + R 3 = 2.4 + 1.6 = 4 โอห์ม
กระแสไฟฟ้าที่ไหลออกจากแบตเตอรี่:
I = V / R = 16 / 4 = 4 A
แรงดันไฟฟ้าVab และVbc
โดยอิงตามกฎข้อแรกของ Kirchhoff สรุปได้ว่า ถ้ากระแสไฟฟ้าที่ไหลออกจากแบตเตอรี่คือ 4 แอมแปร์ ดังนั้นกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน ab จะเท่ากับ 4 แอมแปร์ และกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน bc ก็จะเท่ากับ 4 แอมแปร์เช่นกัน
แรงดันไฟฟ้าV ab :
V ab = I ab R ab = (4)(2.4) = 9.6 โวลต์
แรงดันไฟฟ้าVbc :
V bc = I bc R bc = (4)(1.6) = 6.4 โวลต์
วงจรข้างต้นต่อแบบอนุกรม ดังนั้นแรงดันไฟฟ้ารวมคือV = Vab + Vbc = 9.6 โวลต์ + 6.4 โวลต์ = 16 โวลต์
กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านR 2 = 4 Ω
I 1 = V ab / R 1 = 9.6 โวลต์ / 6 โอห์ม = 1.6 แอมป์
I 2 = V ab / R 2 = 9.6 โวลต์ / 4 โอห์ม = 2.4 แอมป์
กระแสไฟฟ้าที่ไหลออกจากแบตเตอรี่มีค่า 4 แอมป์ เมื่อมาถึงจุด a กระแสไฟฟ้าจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน
กระแสไฟฟ้า 1.6 A ไหลผ่านตัวต้านทาน R1 และกระแสไฟฟ้า 2.4 A ไหลผ่านตัวต้านทาน R2 1.6 A + 2.4 A = 4 A
