Elektrische stroom vertegenwoordigt de hoeveelheid lading die per tijdseenheid door een geleider gaat. De eenheid van elektrische stroom in het internationale systeem is de ampère (A).
Bij berekeningen van elektrische circuits moeten we vaak de stroom berekenen die door hun terminals gaat. Een zeer geladen inhoud zijn bij toelatingsexamens voor de universiteit.
Mis dus niet de kans om uw kennis te testen door de onderstaande oefeningen te proberen en de voorgestelde resoluties te volgen.
Opgeloste en becommentarieerde problemen
1) UERJ - 2019
Identieke ohmse weerstanden werden gecombineerd in vier verschillende circuits en onderworpen aan dezelfde spanning UA, B. Kijk naar de schema's:
Onder deze omstandigheden wordt de elektrische stroom van mindere intensiteit tot stand gebracht in het volgende circuit:
Daar
b) II
c) III
d) IV
Omdat de weerstanden ohms zijn, kunnen we de wet van Ohm toepassen in de 4 voorgestelde circuits, namelijk:
UA, B = Rgelijk aan.ik
Als we deze relatie analyseren, concluderen we dat als de spanning op de klemmen AB hetzelfde is voor alle circuits, degene met de hoogste equivalente weerstand minder stroom zal hebben.
Daarom moeten we de equivalente weerstand in elk circuit berekenen.
I) We hebben vier parallel geschakelde weerstanden. Op deze manier wordt de equivalente weerstand gevonden door te doen:
II) In dit circuit zijn de weerstanden in serie en parallel gekoppeld (gemengde associatie). We hebben drie takken, met twee weerstanden in serie in elke tak.
We beginnen met het vinden van de equivalente weerstand van de reeks. Dus we hebben:
Op deze manier kan de schakeling worden vervangen door een parallelschakeling, met een 2R-weerstand in elk van de 3 takken.
We kunnen nu de equivalente weerstand van de parallelle associatie berekenen, wat de equivalente weerstand van het circuit zal zijn:
III) Dit is ook een gemengd circuit, met twee weerstanden parallel en in serie met een derde weerstand.
Als we de equivalente weerstand van de parallel vinden, hebben we:
De equivalente weerstand van het circuit wordt gevonden door de equivalente weerstand van de parallel toe te voegen aan de weerstand R, dus we hebben:
IV) We hebben nu drie serieweerstanden die parallel zijn geschakeld met twee andere serieweerstanden. Laten we eerst de equivalente weerstand van elke reeks vinden:
Nu zullen we de equivalente weerstand van het circuit vinden door de equivalente weerstand van de parallel te berekenen:
Nu we de equivalente weerstanden voor elk circuit hebben gevonden, moeten we bepalen welke de grootste is. Wezen:
We concluderen dat in circuit III, dat de hoogste weerstand heeft, we de laagste stroomsterkte zullen hebben.
Alternatief: c) III
Sommige vissen, zoals de poraquê, de elektrische paling uit de Amazone, kunnen een elektrische stroom produceren wanneer ze in gevaar zijn. Een 1 meter lang, bedreigd varken produceert een stroom van ongeveer 2 ampère en een spanning van 600 volt.
De tabel toont het geschatte vermogen van elektrische apparatuur.
De elektrische apparatuur die een vermogen heeft dat vergelijkbaar is met dat van deze bedreigde vis, is de
a) De uitlaatventilator.
b) computer.
c) stofzuiger.
d) elektrische barbecue.
e) wasdroger.
Eerst moeten we uitzoeken wat de waarde is van de potentie die door de vis wordt geproduceerd, daarvoor zullen we de potentieformule gebruiken en de gepresenteerde waarden vervangen:
In vergelijking met de gegevens in de tabel hebben we vastgesteld dat dit vermogen equivalent is aan een elektrische barbecue.
Alternatief: d) elektrische barbecue.
In een elektrisch circuit zijn twee identieke weerstanden, van weerstand R, parallel geïnstalleerd en in serie verbonden met een batterij en een derde weerstand, identiek aan de vorige. In deze configuratie is de stroom die door het circuit vloeit I0. Bij het vervangen van deze derde weerstand in serie met een andere weerstand van 2R, zal de nieuwe stroom in het circuit zijn
Daar0
b) 3I0/5
c) 3I0/4
d) ik0/2
Hallo0/4
In de eerste situatie wordt de equivalente weerstand gegeven door:
In de tweede situatie verandert de weerstandsweerstand in serie in 2R, dus de equivalente weerstand in deze nieuwe situatie zal gelijk zijn aan:
Omdat er geen verandering was in de waarde van de batterij die het circuit voedt, is de spanning in beide situaties hetzelfde. Als we de wet van Ohm beschouwen, hebben we de volgende gelijkheden:
Alternatief: b) 3I0/5
In sommige huizen worden elektrische hekken gebruikt om potentiële indringers buiten te houden. Een elektrische afrastering werkt met een elektrisch potentiaalverschil van ongeveer 10.000 V. Om niet dodelijk te zijn, mag de stroom die door een persoon kan worden overgedragen niet groter zijn dan 0,01 A. De elektrische weerstand van het lichaam tussen de handen en voeten van een persoon is ongeveer 1 000 1.
Om ervoor te zorgen dat de stroom niet dodelijk is voor een persoon die de elektrische afrastering aanraakt, moet de spanningsgenerator een interne weerstand hebben die, in verhouding tot die van het menselijk lichaam, is:
a) praktisch nul.
b) ongeveer gelijk.
c) duizenden malen groter.
d) in de orde van 10 keer groter.
e) in de orde van 10 keer kleiner.
Voor deze vraag zullen we de vergelijking van een generator gebruiken, omdat we de interne weerstand van de generator willen vergelijken met de weerstand van het menselijk lichaam. Deze vergelijking wordt gegeven door:
Wezen:
U: het circuitpotentiaalverschil (V)
ε: elektromotorische kracht (V)
r: interne generatorweerstand (Ω)
ik: stroom (A)
De waarde van U kan worden gevonden met behulp van de wet van Ohm, dwz U = R.i. Merk op dat deze weerstand die van het circuit is, wat in dit geval gelijk is aan lichaamsweerstand.
Als we de probleemwaarden in de generatorvergelijking vervangen, hebben we:
Nu moeten we uitzoeken hoe vaak de interne weerstand van de generator groter moet zijn dan de weerstand van het lichaam. Laten we hiervoor de een door de ander delen, dat wil zeggen:
Daarom moet de interne weerstand van de generator ongeveer 1000 keer groter zijn dan de lichaamsweerstand van de persoon.
Alternatief: c) duizenden malen groter.
In de schematische schakeling waren drie identieke lampen aangesloten. De batterij heeft een verwaarloosbare interne weerstand en de draden hebben geen weerstand. Een technicus voerde een circuitanalyse uit om de elektrische stroom te voorspellen op punten: A, B, C, D en E; en noemde deze stromen IDE, ikB, ikÇ, ikD HalloEN, respectievelijk.
De technicus concludeerde dat de kettingen die dezelfde waarde hebben,
DaarDE = ikEN HalloÇ = ikD.
b) ikDE = ikB = ikEN HalloÇ = ikD.
c) ikDE = ikB, enkel en alleen.
d) ikDE = ikB = ikEN, enkel en alleen.
HalloÇ = ikB, enkel en alleen.
In onderstaand schema geven we de stromen weer die door de verschillende takken van het circuit vloeien.
Na het schema zien we dat IDE HalloB hetzelfde zijn en dat ikç HalloD zijn ook hetzelfde.
Alternatief: a) IDE = ikEN HalloÇ = ikD
6) Enem PPL - 2016
Een elektrische schok is een sensatie die wordt veroorzaakt door het passeren van elektrische stroom door het lichaam. De gevolgen van een schok variëren van een simpele schrik tot de dood. De circulatie van elektrische ladingen is afhankelijk van de weerstand van het materiaal. Voor het menselijk lichaam varieert deze weerstand van 1 000 Ω wanneer de huid nat is, tot 100 000 Ω wanneer de huid droog is. Een persoon op blote voeten, die zijn huis met water aan het wassen was, kreeg natte voeten en stapte per ongeluk op een blootliggende draad, waarbij hij een elektrische ontlading kreeg bij een spanning van 120 V.
Wat is de maximale intensiteit van elektrische stroom die door het lichaam van de persoon gaat?
a) 1,2 mA
b) 120 mA
c) 8,3 A
d) 833 A
e) 120 kA
We willen de maximale stroom ontdekken die door het lichaam van de persoon loopt. Merk op dat we twee weerstandswaarden hebben, één voor het droge lichaam en één voor het natte lichaam.
De maximale stroom, aangezien de persoon zich in een nat lichaam bevindt, zal worden gevonden met inachtneming van de minimale waarde die voor de weerstand wordt gegeven, namelijk 1000 Ω.
Laten we, gezien deze waarde, de wet van Ohm toepassen:
Alternatief: b) 120 mA
7) Fuvest - 2010
Elektrische metingen geven aan dat het aardoppervlak een totale negatieve elektrische lading heeft van ongeveer 600.000 coulombs. Bij stormen kunnen positief geladen stralen, hoewel zeldzaam, het aardoppervlak bereiken. De elektrische stroom van deze stralen kan waarden tot 300.000 A bereiken. Welk deel van de totale elektrische lading van de aarde kan worden gecompenseerd door een straal van 300.000 A en een duur van 0,5 s?
a) 1/2
b) 1/3
c) 1/4
d) 1/10
e) 1/20
De huidige waarde wordt gevonden door de volgende formule toe te passen:
Wezen:
ik: stroom (A)
Vraag: elektrische lading (C)
Δt: tijdsinterval(s)
Als we de aangegeven waarden vervangen, vinden we:
Om de fractie van de totale elektrische lading van de aarde te kennen die zou kunnen worden gecompenseerd door de straal, laten we de volgende reden doen:
Alternatief: c) 1/4
Zie voor meer informatie ook:
- Weerstandsvereniging - Oefeningen
- Vereniging van Trainers
- Fysische formules
