Elektros srovės pratimai

Elektros srovė reiškia įkrovos kiekį, kuris praeina per laidininką per laiko vienetą. Elektros srovės vienetas tarptautinėje sistemoje yra amperas (A).

Skaičiuodami elektros grandines, dažnai turime apskaičiuoti srovę, einančią per jų gnybtus. Stojimo į egzaminus turinys yra labai apmokestintas.

Taigi, nepraleiskite progos patikrinti savo žinias išbandydami toliau pateiktus pratimus ir vadovaudamiesi siūlomomis rezoliucijomis.

Išspręstos ir komentuojamos problemos

1) UERJ - 2019 m

Identiški ominiai rezistoriai buvo sujungti į keturias skirtingas grandines ir veikiami ta pačia įtampa U_{A, B}. Pažvelkite į schemas:

Šiomis sąlygomis mažesnio intensyvumo elektros srovė nustatoma šioje grandinėje:

ten
b) II
c) III
d) IV

Žr. Atsakymas

Kadangi rezistoriai yra ominiai, galime pritaikyti Omo dėsnį 4 siūlomose grandinėse, tai yra:

U_{A, B} = R_ekv.i

Analizuodami šį ryšį, darome išvadą, kad jei gnybtų AB įtampa vienoda visoms grandinėms, tai didžiausią ekvivalentinę varžą turinti srovė bus mažesnė.

Todėl turime apskaičiuoti ekvivalentinį atsparumą kiekvienoje grandinėje.

I) Mes turime keturis rezistorius, susietus lygiagrečiai. Tokiu būdu bus nustatytas lygiavertis atsparumas:

II) Šioje grandinėje rezistoriai yra susieti nuosekliai ir lygiagrečiai (mišri asociacija). Mes turime tris šakas, kiekvienoje šakoje nuosekliai susietus po du rezistorius.

Pirmiausia ieškome lygiaverčio serijos atsparumo. Taigi mes turime:

Tokiu būdu grandinę galima pakeisti lygiagrečia grandine, kurioje kiekvienoje iš 3 šakų yra 2R rezistorius.

Dabar galime apskaičiuoti lygiavertę lygiagrečios asociacijos varžą, kuri bus lygiavertė grandinės varža:

III) Tai taip pat yra mišri grandinė, kai du rezistoriai yra susieti lygiagrečiai ir nuosekliai su trečiuoju rezistoriumi.

Radę lygiavertį lygiagretės atsparumą, turime:

Lygiavertis grandinės pasipriešinimas nustatomas pridedant lygiavertį lygiagretės varžą su varža R, taigi mes turime:

IV) Dabar mes turime tris serijinius rezistorius, susietus lygiagrečiai su kitais dviem serijiniais rezistoriais. Pirmiausia raskime lygiavertį kiekvienos serijos atsparumą:

Dabar rasime lygiavertį grandinės varžą, apskaičiuodami lygiavertį lygiagretės varžą:

Dabar, kai radome lygiavertes kiekvienos grandinės varžas, turime nustatyti, kuri yra didžiausia. Esamas:

Mes darome išvadą, kad III grandinėje, kurios atsparumas yra didžiausias, mes turėsime mažiausią srovės stiprumą.

Alternatyva: c) III

2) Priešas - 2018 m

Kai kurios žuvys, pavyzdžiui, poraquê, elektrinis ungurys iš Amazonės, gali sukelti elektros srovę, kai joms gresia pavojus. 1 metro ilgio, nykstanti kiauliena sukuria maždaug 2 amperų srovę ir 600 voltų įtampą.

Lentelėje parodyta apytikslė elektros įrangos galia.

Elektros įranga, kurios galia panaši į šios nykstančios žuvies pagamintą, yra

a) Išmetimo ventiliatorius.
b) kompiuteris.
c) dulkių siurblys.
d) elektrinė kepsninė.
e) drabužių džiovykla.

Žr. Atsakymas

Pirmiausia turime išsiaiškinti, kokia yra žuvies pagaminto stiprumo vertė, tam naudosime stiprumo formulę ir pakeisime pateiktas vertes:

Palyginę su lentelės duomenimis, nustatėme, kad ši galia prilygsta elektrinei kepsninei.

Alternatyva: d) elektrinė kepsninė.

3) PUC / RJ - 2018 m

Elektros grandinėje du identiški rezistoriai R, atsparumo R, yra sumontuoti lygiagrečiai ir nuosekliai sujungti su akumuliatoriumi ir trečiuoju rezistoriumi, identišku ankstesniems. Šioje konfigūracijoje grandine tekanti srovė yra I₀. Pakeitus šį trečią rezistorių nuosekliai kitu 2R rezistoriumi, grandinėje bus nauja srovė

ten₀
b) 3I₀/5
c) 3I₀/4
d) Aš₀/2
Ei₀/4

Žr. Atsakymas

Pirmoje situacijoje lygiavertį pasipriešinimą suteiks:

Antroje situacijoje rezistoriaus varža nuosekliai keičiasi į 2R, todėl ekvivalentinis atsparumas šioje naujoje situacijoje bus lygus:

Kadangi grandinę maitinančio akumuliatoriaus vertė nepasikeitė, įtampa abiejose situacijose yra vienoda. Atsižvelgiant į Ohmo įstatymą, mes turime šias lygybes:

Alternatyva: b) 3I₀/5

4) Priešas - 2017 m

Kai kuriuose namuose naudojamos elektrifikuotos tvoros, kad būtų išvengta potencialių įsibrovėlių. Elektrifikuota tvora veikia maždaug 10 000 V elektros potencialų skirtumu. Kad nebūtų mirtina, srovė, kurią galima perduoti per asmenį, neturi būti didesnė kaip 0,01 A. Kūno elektrinė varža tarp žmogaus rankų ir kojų yra maždaug 1 000 1.

Kad srovė nebūtų mirtina žmogui, liečiančiam įelektrintą tvorą, įtampos generatorius turi turėti vidinę varžą, kuri, palyginti su žmogaus kūnu, yra:

a) praktiškai nulis.
b) maždaug lygus.
c) tūkstančius kartų didesnis.
d) 10 kartų didesnė.
e) 10 kartų mažesnė.

Žr. Atsakymas

Šiam klausimui naudosime generatoriaus lygtį, nes norime palyginti generatoriaus vidinę varžą su žmogaus kūno atsparumu. Šią lygtį pateikia:

Esamas:

U: grandinės potencialo skirtumas (V)
ε: elektromotorinė jėga (V)
r: vidinio generatoriaus varža (Ω)
i: srovė (A)

U vertę galima rasti naudojant Omo dėsnį, ty U = R.i. Atkreipkite dėmesį, kad šis atsparumas yra grandinės varža, kuri šiuo atveju yra lygi kūno varžai.

Pakeisdami problemos reikšmes generatoriaus lygtyje, turime:

Dabar turime išsiaiškinti, kiek kartų vidinis generatoriaus pasipriešinimas turi būti didesnis už kūno atsparumą. Tam padalinkime vienas kitą, tai yra:

Todėl generatoriaus vidinė varža turėtų būti maždaug 1000 kartų didesnė už žmogaus kūno atsparumą.

Alternatyva: c) tūkstančius kartų didesnė.

5) Priešas - 2016 m

Trys identiškos lempos buvo sujungtos schemoje. Baterijos vidinė varža yra nereikšminga, o laidai neturi nulinės varžos. Technikas atliko grandinės analizę, kad numatytų elektros srovę taškuose: A, B, C, D ir E; ir šias sroves paženklinau I, Aš_B, Aš_Ç, Aš_D Ei_IR, atitinkamai.

Technikas padarė išvadą, kad grandinės, kurios turi tą pačią vertę, yra

ten = Aš_IR Ei_Ç = Aš_D.
b) Aš = Aš_B = Aš_IR Ei_Ç = Aš_D.
c) Aš = Aš_B, tik.
d) Aš = Aš_B = Aš_IR, tik.
Ei_Ç = Aš_B, tik.

Žr. Atsakymas

Žemiau esančioje diagramoje mes vaizduojame sroves, tekančias per įvairias grandinės šakas.

Laikydamiesi schemos pastebime, kad aš Ei_B yra tas pats ir kad aš_ç Ei_D taip pat yra vienodi.

Alternatyva: a) Aš = Aš_IR Ei_Ç = Aš_D

6) „Enem PPL“ - 2016 m

Elektros smūgis yra pojūtis, kurį sukelia elektros srovės praeinimas per kūną. Šoko pasekmės svyruoja nuo paprasto išgąsčio iki mirties. Elektrinių krūvių cirkuliacija priklauso nuo medžiagos atsparumo. Žmogaus organizmui šis atsparumas svyruoja nuo 1 000 Ω, kai oda drėgna, iki 100 000 Ω, kai oda sausa. Basas žmogus, plaudamas namus vandeniu, sušlapo kojas ir netyčia užlipo ant plikos vielos, patyręs elektros iškrovą esant 120 V įtampai.

Koks yra didžiausias elektros srovės intensyvumas, praeinantis per žmogaus kūną?

a) 1,2 mA
b) 120 mA
c) 8,3 A
d) 833 A
e) 120 kA

Žr. Atsakymas

Norime atrasti maksimalią srovę, einančią per žmogaus kūną. Atkreipkite dėmesį, kad mes turime dvi atsparumo vertes, vieną sausam kūnui ir kitą šlapiam kūnui.

Didžiausia srovė, nes žmogus yra šlapiame kūne, bus nustatyta atsižvelgiant į mažiausią atsparumo vertę, ty 1000 Ω.

Atsižvelgdami į šią vertę, taikykime Ohmo įstatymą:

Alternatyva: b) 120 mA

7) „Fuvest“ - 2010 m

Elektriniai matavimai rodo, kad žemės paviršiaus bendras neigiamas elektros krūvis yra maždaug 600 000 kulonų. Audrų metu teigiamai įkrauti spinduliai, nors ir reti, gali pasiekti žemės paviršių. Šių spindulių elektros srovė gali siekti iki 300 000 A. Kokią Žemės viso elektrinio krūvio dalį galėtų kompensuoti 300 000 A spindulys ir 0,5 s trukmė?

a) 1/2
b) 1/3
c) 1/4
d) 1/10
e) 1/20

Žr. Atsakymas

Dabartinė vertė nustatoma taikant šią formulę:

Esamas:

i: srovė (A)
Klausimas: elektros krūvis (C)
Δt: laiko intervalas (-ai)

Pakeitus nurodytas vertes, randame:

Norėdami sužinoti viso Žemės elektrinio krūvio dalį, kurią galima kompensuoti spinduliu, atlikime šią priežastį:

Alternatyva: c) 1/4

Norėdami sužinoti daugiau, taip pat žiūrėkite:

• Rezistorių asociacija - pratybos
• Trenerių asociacija
• Fizikos formulės