تمارين التيار الكهربائي

يمثل التيار الكهربائي مقدار الشحنة التي تمر عبر موصل لكل وحدة زمنية. وحدة التيار الكهربائي في النظام الدولي هي الأمبير (A).

في حسابات الدوائر الكهربائية ، غالبًا ما يتعين علينا حساب التيار المار عبر أطرافها. كونه محتوى مشحونًا جدًا في امتحانات القبول بالكلية.

لذلك ، لا تفوت الفرصة للتحقق من معلوماتك من خلال تجربة التمارين أدناه واتباع القرارات المقترحة.

المشكلات التي تم حلها والتعليق عليها

1) UERJ - 2019

تم دمج المقاومات الأومية المتطابقة في أربع دوائر مختلفة وتعريضها لنفس الجهد U_{أ ، ب}. انظر إلى الخطط:

في ظل هذه الظروف ، يتم إنشاء التيار الكهربائي الأقل شدة في الدائرة التالية:

هناك
ب) ثانيا
ج) ثالثا
د) رابعا

انظر للاجابة

نظرًا لأن المقاومات أومية ، يمكننا تطبيق قانون أوم في الدوائر الأربعة المقترحة ، أي:

يو_{أ ، ب} = ص_مكافئ.أنا

عند تحليل هذه العلاقة ، نستنتج أنه إذا كان الجهد عند المحطات AB هو نفسه بالنسبة لجميع الدوائر ، فإن التيار الذي يحتوي على أعلى مقاومة مكافئة سيكون أقل تيارًا.

لذلك ، نحتاج إلى حساب المقاومة المكافئة في كل دائرة.

أنا) لدينا أربعة مقاومات مرتبطة بالتوازي. بهذه الطريقة ، سيتم العثور على المقاومة المكافئة من خلال القيام بما يلي:

II) في هذه الدائرة ، ترتبط المقاومات في سلسلة ومتوازية (اتحاد مختلط). لدينا ثلاثة فروع ، بمقاومين مرتبطين في سلسلة في كل فرع.

نبدأ بإيجاد المقاومة المكافئة للسلسلة. اذا لدينا:

بهذه الطريقة ، يمكن استبدال الدائرة بدائرة متوازية ، بمقاوم 2R في كل فرع من الفروع الثلاثة.

يمكننا الآن حساب المقاومة المكافئة للرابطة المتوازية التي ستكون المقاومة المكافئة للدائرة:

III) هذه أيضًا دائرة مختلطة ، بمقاومين مرتبطين على التوازي وعلى التوالي بمقاوم ثالث.

لإيجاد المقاومة المكافئة للتوازي ، لدينا:

تم العثور على المقاومة المكافئة للدائرة عن طريق إضافة المقاومة المكافئة للتوازي مع المقاومة R ، لذلك لدينا:

IV) لدينا الآن ثلاث مقاومات متسلسلة مرتبطة بالتوازي مع مقاومات متسلسلة أخرى. لنجد أولاً المقاومة المكافئة لكل سلسلة:

الآن ، سنجد المقاومة المكافئة للدائرة عن طريق حساب المقاومة المكافئة للتوازي:

الآن وقد وجدنا المقاومة المكافئة لكل دائرة ، علينا تحديد الأكبر. يجرى:

نستنتج أنه في الدائرة III ، التي تتمتع بأعلى مقاومة ، سيكون لدينا أقل شدة تيار.

البديل: ج) ثالثا

2) العدو - 2018

يمكن لبعض الأسماك ، مثل poraquê ، ثعبان البحر الكهربائي من منطقة الأمازون ، إنتاج تيار كهربائي عندما تكون في خطر. ينتج لحم الخنزير المهدّد بالانقراض الذي يبلغ طوله مترًا تيارًا يبلغ حوالي 2 أمبير وبجهد 600 فولت.

يوضح الجدول القوة التقريبية للمعدات الكهربائية.

المعدات الكهربائية التي لها قوة مماثلة لتلك التي تنتجها هذه الأسماك المهددة بالانقراض هي

أ) مروحة العادم.
ب) الكمبيوتر.
ج) مكنسة كهربائية.
د) شواية كهربائية.
هـ) مجفف ملابس.

انظر للاجابة

نحتاج أولاً إلى معرفة قيمة الفاعلية التي تنتجها الأسماك ، لذلك سنستخدم معادلة الفاعلية ونستبدل القيم المعروضة:

بالمقارنة مع البيانات الواردة في الجدول ، حددنا أن هذه الطاقة تعادل الشواية الكهربائية.

البديل: د) شواية كهربائية.

3) PUC / RJ - 2018

في الدائرة الكهربائية ، يتم تثبيت مقاومين متطابقين ، المقاومة R ، على التوازي ومتصلين ، على التوالي ، ببطارية ومقاوم ثالث ، مماثل للمقاومات السابقة. في هذا التكوين ، التيار المتدفق عبر الدائرة هو أنا₀. عند استبدال هذا المقاوم الثالث في السلسلة بمقاوم آخر 2R ، سيكون التيار الجديد في الدائرة الكهربائية

هناك₀
ب) 3₀/5
ج) 3₀/4
د) أنا₀/2
مهلا₀/4

انظر للاجابة

في الحالة الأولى ، سيتم إعطاء المقاومة المكافئة من خلال:

في الحالة الثانية ، تتغير مقاومة المقاوم في السلسلة إلى 2R ، وبالتالي فإن المقاومة المكافئة في هذا الوضع الجديد ستكون مساوية لـ:

نظرًا لعدم وجود تغيير في قيمة البطارية التي تغذي الدائرة ، فإن الجهد هو نفسه في كلتا الحالتين. بالنظر إلى قانون أوم ، لدينا المساواة التالية:

البديل: ب) 3I₀/5

4) العدو - 2017

في بعض المنازل ، يتم استخدام الأسوار المكهربة لمنع الدخلاء المحتملين. يعمل السياج المكهرب بفرق جهد كهربائي يبلغ حوالي 10000 فولت. لكي لا تكون قاتلة ، يجب ألا يزيد التيار الذي يمكن أن ينتقل عبر الشخص عن 0.01 أ. تبلغ المقاومة الكهربائية للجسم بين يدي الشخص وقدميه حوالي 1000 1.

لكي لا يكون التيار قاتلاً لشخص يلامس السياج المكهرب ، يجب أن يكون لمولد الجهد مقاومة داخلية ، بالنسبة إلى تلك الموجودة في جسم الإنسان ، هي:

أ) لاغية عمليا.
ب) يساوي تقريبا.
ج) أكبر بآلاف المرات.
د) بترتيب أكبر بعشر مرات.
ه) بترتيب أصغر 10 مرات.

انظر للاجابة

بالنسبة لهذا السؤال ، سنستخدم معادلة المولد ، حيث نريد مقارنة المقاومة الداخلية للمولد بمقاومة جسم الإنسان. تعطى هذه المعادلة من خلال:

يجرى:

U: فرق جهد الدائرة (V)
ε: القوة الدافعة الكهربائية (V)
r: مقاومة المولد الداخلية (Ω)
أنا: التيار (أ)

يمكن إيجاد قيمة U باستخدام قانون أوم ، أي U = R.i. لاحظ أن هذه المقاومة هي مقاومة الدائرة ، والتي في هذه الحالة تساوي مقاومة الجسم.

باستبدال قيم المشكلة في معادلة المولد ، لدينا:

نحتاج الآن إلى معرفة عدد المرات التي يجب أن تكون فيها المقاومة الداخلية للمولد أكبر من مقاومة الجسم. لهذا ، دعونا نقسم واحدًا على الآخر ، أي:

لذلك ، يجب أن تكون المقاومة الداخلية للمولد حوالي 1000 مرة أكبر من مقاومة جسم الشخص.

البديل: ج) أكبر بآلاف المرات.

5) العدو - 2016

تم توصيل ثلاثة مصابيح متطابقة في الدائرة التخطيطية. تتمتع البطارية بمقاومة داخلية ضئيلة ، والأسلاك لها مقاومة صفرية. أجرى أحد الفنيين تحليلًا للدائرة للتنبؤ بالتيار الكهربائي عند النقاط: A و B و C و D و E ؛ وسميت هذه التيارات أنا_ال، أنا_ب، أنا_ج، أنا_د مهلا_و، على التوالى.

استنتج الفني أن السلاسل التي لها نفس القيمة هي

هناك_ال = أنا_و مهلا_ج = أنا_د.
ب) أنا_ال = أنا_ب = أنا_و مهلا_ج = أنا_د.
ج) أنا_ال = أنا_ب، فقط.
د) أنا_ال = أنا_ب = أنا_و، فقط.
مهلا_ج = أنا_ب، فقط.

انظر للاجابة

في الرسم البياني أدناه ، نمثل التيارات التي تتدفق عبر الفروع المختلفة للدائرة.

باتباع المخطط ، نلاحظ أنني_ال مهلا_ب هي نفسها وأنا_ç مهلا_د هي أيضا نفس الشيء.

البديل: أ)_ال = أنا_و مهلا_ج = أنا_د

6) Enem PPL - 2016

الصدمة الكهربائية هي إحساس ناتج عن مرور التيار الكهربائي عبر الجسم. تتراوح عواقب الصدمة من الخوف البسيط إلى الموت. يعتمد دوران الشحنات الكهربائية على مقاومة المادة. بالنسبة لجسم الإنسان ، تتراوح هذه المقاومة من 1000 درجة مئوية عندما يكون الجلد رطبًا ، إلى 100000 درجة مئوية عندما يكون الجلد جافًا. شخص حافي القدمين ، كان يغسل منزله بالماء ، بلل قدميه وداس بطريق الخطأ على سلك مكشوف ، مما عانى من تفريغ كهربائي بجهد 120 فولت.

ما أقصى شدة للتيار الكهربائي الذي يمر عبر جسم الشخص؟

أ) 1.2 مللي أمبير
ب) 120 مللي أمبير
ج) 8.3 أ
د) 833 أ
ه) 120 كيلو أمبير

انظر للاجابة

نريد اكتشاف أقصى تيار يمر عبر جسم الشخص. لاحظ أن لدينا قيمتان للمقاومة ، واحدة للجسم الجاف والأخرى للجسم الرطب.

سيتم العثور على الحد الأقصى للتيار ، نظرًا لأن الشخص في جسم مبلل ، مع الأخذ في الاعتبار القيمة الدنيا المعطاة للمقاومة ، أي 1000.

بالنظر إلى هذه القيمة ، دعنا نطبق قانون أوم:

البديل: ب) 120 مللي أمبير

7) فيوفست - 2010

تشير القياسات الكهربائية إلى أن إجمالي شحنة كهربائية سالبة على سطح الأرض تقارب 600000 كولوم. في العواصف ، يمكن أن تصل الأشعة موجبة الشحنة ، على الرغم من ندرتها ، إلى سطح الأرض. يمكن أن يصل التيار الكهربائي لهذه الأشعة إلى قيم تصل إلى 300000 أ. ما الكسر من إجمالي الشحنة الكهربائية للأرض الذي يمكن أن يقابله نصف قطر قدره 300000 ألف ومدة 0.5 ثانية؟

أ) 1/2
ب) 1/3
ج) 1/4
د) 1/10
هـ) 1/20

انظر للاجابة

يتم العثور على القيمة الحالية من خلال تطبيق الصيغة التالية:

يجرى:

أنا: التيار (أ)
س: الشحنة الكهربائية (ج)
Δt: الفاصل الزمني (فترات)

باستبدال القيم المشار إليها نجد:

لمعرفة جزء الشحنة الكهربائية الإجمالية للأرض التي يمكن تعويضها بنصف القطر ، دعنا نفعل السبب التالي:

البديل: ج) 1/4

لمعرفة المزيد ، راجع أيضًا:

• جمعية المقاوم - تمارين
• جمعية المدربين
• الصيغ الفيزيائية