Kirchhoff'un 2. yasasına bir örnek

Kirchhoff'un İkinci Yasasına İlişkin 5 Örnek

Ayrıca Kirchhoff Yasası ve Kirchhoff Yasası sorularının tartışılmasıyla ilgili materyali de inceleyin .

1. Bir elektrik devresi, her biri _R1 = 6 Ohm, R2 ₌ 6 Ohm, R3 ₌ 9 Ohm ve R4 ₌ 3 Ohm olan dört dirençten oluşmaktadır ve _E1 = 6 Volt, E2 ₌ 12 Volt gerilimlerle aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi bağlanmıştır. Devreden geçen elektrik akımı…

A. 1/5 A
B. 2/5 A
C. 3/5 A
D. 4/5 A
E. 1 A

Pembahasan

Şunlar bilinmektedir:
Direnç 1 (R₁) = 6 Ω
Direnç 2 (R₂) = 6 Ω
Direnç 3 (R₃) = 9 Ω
Direnç 4 (R₄) = 3 Ω
Emf kaynağı 1 (E₁) = 6 Volt
Emf kaynağı 2 (E₂) = 12 Volt
Soruldu: Devrede akan akım (I)
Cevap :

Direnç 1 (R₁) ve direnç 2 (R₂) paralel olarak bağlanmıştır. Değiştirilecek direnç şudur:
1 / R,₁₂ = 1/R₁ + 1/K₂ = 1/6 + 1/6 = 2/6
R₁₂ = 6/2 = 3 Ω

Bu sorunu çözmek için adımlar:

Öncelikle , tercih ettiğiniz mevcut yönü seçin. Saat yönünün tersini veya saat yönünü seçebilirsiniz.

İkinci olarak , akım dirençten (R) geçtiğinde potansiyelde bir azalma olur, bu nedenle V = IR negatif olur.

Üçüncüsü , akım düşük potansiyelden yüksek potansiyele (-'den +'ya) doğru hareket ederse, elektromotor kuvvet kaynağı (E) pozitif olarak işaretlenir çünkü elektromotor kuvvet kaynağında enerji dolumu gerçekleşir. Akım yüksek potansiyelden düşük potansiyele (+'dan -'ye) doğru hareket ederse, elektromotor kuvvet kaynağı (E) negatif olarak işaretlenir çünkü elektromotor kuvvet kaynağında enerji deşarjı gerçekleşir.

Bu problemi çözerken, akımın yönü saat yönünde seçilmiştir.

- kızılötesi₁₂ - E₁ – IR₃ – IR₄ + E₂ = 0
– 3I – 6 – 9I – 3I + 12 = 0
– 3I – 9I – 3I = 6 – 12
– 15I = – 6
I = -6 /-15
I = 2/5 Amper

_{2. Aşağıdaki direnç düzeni resmine bakın! R3'ten} geçen akımın büyüklüğü …

Pembahasan

Biliniyor:

R ₁ = 4 Ω

R ₂ = 4 Ω

R ₃ = 8 Ω

Soruldu: Ben ₃

Cevap:

Yukarıdaki elektrik devresindeki elektrik akımının yönü , saat ibrelerinin yönüyle aynıdır; yüksek potansiyelden düşük potansiyele doğrudur.

Öncelikle , yerine geçecek direnci (R) hesaplayın. Ardından, Ohm yasasını kullanarak akımı hesaplayın : I = V / R

Yedek direnç:
Yukarıdaki devredeki yerine geçecek direnci hesaplayın.
Direnç R₁ ve direnç R₂ Paralel olarak düzenlenmiştir. Değiştirilecek direnç şudur:
1 / R,₁₂ = 1/R₁ + 1/K₂ = 1/4 + 1/4 = 2/4
R₁₂ = 4/2 = 2 Ω
Direnç R₁₂ ve direnç R₃ Seri olarak bağlanmıştır. Değiştirilecek direnç şudur:
R=R₁₂ + R₃ = 2 + 8 = 10 Ω
Pilden dışarı akan akım :
I = V / R = 40 / 10 = 4 Amper

Kirchhoff'un Birinci Yasası Bu ilke, bir kola giren elektrik akımının miktarının, o koldan çıkan elektrik akımının miktarıyla aynı olduğunu belirtir. Kirchhoff'un birinci yasasına dayanarak, pilden çıkan elektrik akımı 4 Amper ise, ab'den geçen elektrik akımının da 4 Amper, bc'den geçen elektrik akımının da 4 Amper olduğu sonucuna varılmıştır.

3. Aşağıdaki resimdeki elektrik devresine bakın. I ₁ , I ₂ ve I _3'ü hesaplayın.

Pembahasan

Elektrik akımı yüksek potansiyelden düşük potansiyele doğru hareket eder; elektrik akımı pozitif terminalden uzaklaşarak negatif terminale doğru hareket eder. Bu nedenle, I1 _ve I2 _{akımlarının yönleri şekilde gösterildiği gibi seçilirken, I3} akımının yönü keyfi olarak seçilmiştir.

Öncelikle , dallanma noktasında Kirchhoff'un birinci yasasını uygulayın.

I ₃ = I ₁ + I ₂ ………. denklem 1

İkinci olarak , Kirchhoff'un ikinci yasasını 1. döngüye (sol döngü) uygulayın.

32 – 4 I ₁ – 10 I ₃ = 0

8 – I ₁ – 2,5 I ₃ = 0

………. denklem 2

Üçüncüsü , Kirchhoff'un ikinci yasasını 2. döngüye (sağ döngü) uygulayın.

15 – 5 I ₂ – 10 I ₃ = 0

3 – I ₂ – 2 I ₃ = 0

………. denklem 3

2 ve 3 numaralı denklemleri 1 numaralı denkleme yerine koyun:

_{Negatif işaret, I 2'nin} yönünün yukarıda seçilen yönün tersi olduğu anlamına gelir.

4. Bir elektrik devresi, her birinin direnci R olan dört dirençten oluşmaktadır.₁ = 12 Ohm, R₂ = 12 Ohm, R₃ = 3 Ohm ve R₄ = 6 Ohm, E ile bağlantılı₁ = 6 Volt, E₂ = Aşağıdaki resimde gösterildiği gibi 12 Volt. Akan elektrik akımı…

A. 1/5 A
B. 2/5 A
C. 3/5 A
D. 4/5 A
E. 1 A

Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Direnç 1 (R₁) = 12 Ω
Direnç 2 (R₂) = 12 Ω
Direnç 3 (R₃) = 3 Ω
Direnç 4 (R₄) = 6 Ω
Emf kaynağı 1 (E₁) = 6 Volt
Emf kaynağı 2 (E₂) = 12 Volt
Aranan: Devrede akan akımın şiddeti (I)
Cevap :

Bu problem Kirchhoff yasasıyla ilgilidir. Adımlar ve problemin çözümü:
Öncelikle, tercih ettiğiniz mevcut yönü seçin. Saat yönünün tersini veya saat yönünü seçebilirsiniz.
İkinci olarak, akım dirençten (R) geçtiğinde potansiyelde bir azalma olur, bu nedenle V = IR negatif olur.
Üçüncüsü, akım düşük potansiyelden yüksek potansiyele (-'den +'ya) doğru hareket ederse, elektromotor kuvvet kaynağı (E) pozitif olarak işaretlenir çünkü elektromotor kuvvet kaynağında enerji dolumu gerçekleşir. Akım yüksek potansiyelden düşük potansiyele (+'dan -'ye) doğru hareket ederse, elektromotor kuvvet kaynağı (E) negatif olarak işaretlenir çünkü elektromotor kuvvet kaynağında enerji deşarjı gerçekleşir.

Direnç 1 (R₁) ve direnç 2 (R₂) paralel olarak bağlanmıştır. Değiştirilecek direnç şudur:
1 / R,₁₂ = 1/R₁ + 1/K₂ = 1/12 + 1/12 = 2/12
R₁₂ = 12/2 = 6 Ω

Bu problemi çözerken, akımın yönü saat yönünde seçilmiştir.
– IR₁₂ - E₁ – IR₃ – IR₄ + E₂ = 0
– 6I – 6 – 3I – 6I + 12 = 0
– 6I – 3I – 6I = 6 -12
– 15I = – 6
I = -6/-15
I = 2/5 Amper

Devrede akan elektrik akımı 2/5 Amperdir. Pozitif elektrik akımı, elektrik akımının yönünün beklendiği gibi saat yönünde olduğunu gösterir.
Doğru cevap B şıkkıdır.

5. Aşağıdaki elektrik devresine bakın! Devrede akan elektrik akımının (I) büyüklüğü nedir?

A. 0,1 A
B. 0,2 A
C. 0,5 A
D.1,0A
E. 5,0 A

Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Direnç 1 (R₁) = 10 Ω
Direnç 2 (R₂) = 6 Ω
Direnç 3 (R₃) = 5 Ω
Direnç 4 (R₄) = 20 Ω
Emf kaynağı 1 (E₁) = 8 Volt
Emf kaynağı 2 (E₂) = 12 Volt
Aranan: Devrede akan akımın şiddeti (I)
Cevap :
Direnç 3 (R₃) ve direnç 4 (R₄) paralel olarak bağlanmıştır. Değiştirilecek direnç şudur:
1 / R,₃₄ = 1/R₃ + 1/K₄ = 1/5 + 1/20 = 4/20 + 1/20 = 5/20
R₃₄ = 20/5 = 4 Ω

Bu problemi çözerken, akımın yönü saat yönünde seçilmiştir.
– IR₁ – IR₂ - E₁ – IR₃₄ + E₂ = 0
– 10I – 6I – 8 – 4I + 12 = 0
– 10I – 6I – 4I = 8 – 12
– 20I = – 4
I = -4/-20
I = 1/5 Amper
I = 0,2 Amper
Devrede akan elektrik akımı 1/5 Amperdir. Pozitif elektrik akımı, elektrik akımının yönünün beklendiği gibi saat yönünde olduğunu gösterir.
Doğru cevap B şıkkıdır.