Elektriske strømøvelser

Elektrisk strøm representerer ladningen som går gjennom en leder per tidsenhet. Enheten med elektrisk strøm i det internasjonale systemet er ampere (A).

I beregninger av elektriske kretser må vi ofte beregne strømmen som går gjennom terminalene. Å være et veldig ladet innhold på opptaksprøver på college.

Så ikke gå glipp av muligheten til å sjekke kunnskapen din ved å prøve øvelsene nedenfor og følge de foreslåtte resolusjonene.

Løste og kommenterte problemer

1) UERJ - 2019

Identiske ohmiske motstander ble kombinert i fire forskjellige kretser og utsatt for samme spenning U_{A, B}. Se på skjemaene:

Under disse forholdene blir den elektriske strømmen av mindre intensitet etablert i følgende krets:

der
b) II
c) III
d) IV

Se Svar

Siden motstandene er ohmske, kan vi anvende Ohms lov i de 4 foreslåtte kretsene, dvs.

U_{A, B} = R_ekv.Jeg

Når vi analyserer dette forholdet, konkluderer vi med at hvis spenningen ved terminalene AB er den samme for alle kretser, vil den med høyest ekvivalent motstand ha mindre strøm.

Derfor må vi beregne ekvivalent motstand i hver krets.

I) Vi har fire motstander assosiert parallelt. På denne måten vil tilsvarende motstand bli funnet ved å gjøre:

II) I denne kretsen er motstandene assosiert i serie og parallell (blandet assosiasjon). Vi har tre grener, med to motstander assosiert i serie i hver gren.

Vi starter med å finne den tilsvarende motstanden til serien. Så vi har:

På denne måten kan kretsen erstattes av en parallell krets, med en 2R-motstand i hver av de tre grenene.

Vi kan nå beregne ekvivalent motstand av parallellforeningen som vil være ekvivalent motstand av kretsen:

III) Dette er også en blandet krets, med to motstander assosiert parallelt og i serie med en tredje motstand.

Å finne ekvivalent motstand av parallellen, har vi:

Den ekvivalente motstanden til kretsen blir funnet ved å legge til den ekvivalente motstanden til parallellen med motstanden R, så vi har:

IV) Vi har nå tre seriemotstander assosiert parallelt med to andre seriemotstander. La oss først finne ekvivalent motstand for hver serie:

Nå vil vi finne ekvivalent motstand av kretsen ved å beregne ekvivalent motstand av parallellen:

Nå som vi har funnet de tilsvarende motstandene for hver krets, må vi identifisere hvilken som er størst. Å være:

Vi konkluderer med at i krets III, som har den høyeste motstanden, vil vi ha den laveste strømintensiteten.

Alternativ: c) III

2) Enem - 2018

Noen fisker, som for eksempel poraquê, den elektriske ålen fra Amazonas, kan produsere en elektrisk strøm når de er i fare. Et 1 meter langt, truet svinekjøtt produserer en strøm på rundt 2 ampere og en spenning på 600 volt.

Tabellen viser den omtrentlige effekten til elektrisk utstyr.

Det elektriske utstyret som har lik kraft som produseres av denne truede fisken, er

a) Eksosviften.
b) datamaskin.
c) støvsuger.
d) elektrisk grill.
e) tørketrommel.

Se Svar

Først må vi finne ut hva verdien av styrken er produsert av fisken, for det vil vi bruke styrkeformelen og erstatte de presenterte verdiene:

Sammenlignet med dataene i tabellen identifiserte vi at denne effekten tilsvarer en elektrisk grill.

Alternativ: d) elektrisk grill.

3) PUC / RJ - 2018

I en elektrisk krets er to identiske motstander, av motstanden R, installert parallelt og seriekoblet til et batteri og en tredje motstand, identisk med de forrige. I denne konfigurasjonen er strømmen som strømmer gjennom kretsen jeg₀. Når du bytter ut denne tredje motstanden i serie med en annen motstand på 2R, vil den nye strømmen i kretsen være

der₀
b) 3I₀/5
c) 3I₀/4
d) jeg₀/2
Hei₀/4

Se Svar

I den første situasjonen vil den tilsvarende motstanden bli gitt av:

I den andre situasjonen endres motstandsmotstanden i serie til 2R, så den tilsvarende motstanden i denne nye situasjonen vil være lik:

Siden det ikke var noen endring i verdien på batteriet som mater kretsen, er spenningen den samme i begge situasjoner. Tatt i betraktning Ohms lov, har vi følgende likheter:

Alternativ: b) 3I₀/5

4) Enem - 2017

I noen hjem brukes elektrifiserte gjerder for å holde potensielle inntrengere utenfor. Et elektrifisert gjerde fungerer med en elektrisk potensialforskjell på omtrent 10.000 V. For ikke å være dødelig, må strømmen som kan overføres gjennom en person ikke være større enn 0,01 A. Kroppens elektriske motstand mellom en persons hender og føtter er rundt 1000 1.

For at strømmen ikke skal være dødelig for en person som berører det elektrifiserte gjerdet, må spenningsgeneratoren ha en indre motstand som i forhold til menneskekroppen er:

a) praktisk talt null.
b) omtrent lik.
c) tusenvis av ganger større.
d) i størrelsesorden 10 ganger større.
e) i størrelsesorden 10 ganger mindre.

Se Svar

For dette spørsmålet vil vi bruke ligningen til en generator, ettersom vi vil sammenligne den indre motstanden til generatoren med motstanden til menneskekroppen. Denne ligningen er gitt av:

Å være:

U: kretspotensialforskjellen (V)
ε: elektromotorisk kraft (V)
r: intern generatormotstand (Ω)
i: gjeldende (A)

Verdien av U kan bli funnet ved bruk av Ohms lov, dvs. U = R.i. Merk at denne motstanden er den for kretsen, som i dette tilfellet er lik kroppsmotstand.

Ved å erstatte problemverdiene i generatorligningen har vi:

Nå må vi finne ut hvor mange ganger generatorens indre motstand må være større enn kroppens motstand. For dette, la oss dele hverandre, det vil si:

Derfor bør generatorens indre motstand være rundt 1000 ganger større enn personens kroppsmotstand.

Alternativ: c) tusenvis av ganger større.

5) Enem - 2016

Tre identiske lamper var koblet til i skjematisk krets. Batteriet har ubetydelig indre motstand, og ledningene har null motstand. En tekniker utførte en kretsanalyse for å forutsi den elektriske strømmen ved punktene: A, B, C, D og E; og merket disse strømningene_DE, JEG_B, JEG_Ç, JEG_D Hei_OG, henholdsvis.

Teknikeren konkluderte med at kjedene som har samme verdi er

der_DE = Jeg_OG Hei_Ç = Jeg_D.
b) jeg_DE = Jeg_B = Jeg_OG Hei_Ç = Jeg_D.
c) jeg_DE = Jeg_B, kun.
d) jeg_DE = Jeg_B = Jeg_OG, kun.
Hei_Ç = Jeg_B, kun.

Se Svar

I diagrammet nedenfor representerer vi strømmen som strømmer gjennom de forskjellige grenene av kretsen.

Etter ordningen observerer vi at jeg_DE Hei_B er de samme og at jeg_ç Hei_D er også de samme.

Alternativ: a) Jeg_DE = Jeg_OG Hei_Ç = Jeg_D

6) Enem PPL - 2016

Elektrisk støt er en følelse forårsaket av passering av elektrisk strøm gjennom kroppen. Konsekvensene av et sjokk spenner fra enkel skremme til døden. Sirkulasjonen av elektriske ladninger avhenger av materialets motstand. For menneskekroppen varierer denne motstanden fra 1000 Ω når huden er våt, til 100 000 Ω når huden er tørr. En barbeint person som vasker huset sitt med vann, fikk føttene våte og tråkket ved et uhell på en bar ledning og fikk elektrisk utladning ved en spenning på 120 V.

Hva er den maksimale intensiteten av elektrisk strøm som passerer gjennom personens kropp?

a) 1,2 mA
b) 120 mA
c) 8.3 A
d) 833 A.
e) 120 kA

Se Svar

Vi ønsker å oppdage maksimal strøm som går gjennom personens kropp. Merk at vi har to motstandsverdier, en for den tørre kroppen og den ene for den våte kroppen.

Maksimal strøm, siden personen er i en våt kropp, vil bli funnet med tanke på minimumsverdien gitt for motstanden, dvs. 1000 Ω.

Med tanke på denne verdien, la oss bruke Ohms lov:

Alternativ: b) 120 mA

7) Fuvest - 2010

Elektriske målinger indikerer at jordoverflaten har en total negativ elektrisk ladning på omtrent 600 000 coulomb. I storm kan positivt ladede stråler nå jordens overflate, selv om de er sjeldne. Den elektriske strømmen til disse strålene kan nå verdier på opptil 300.000 A. Hvilken brøkdel av Jordens totale elektriske ladning kan motvirkes av en radius på 300 000 A og en varighet på 0,5 s?

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

Se Svar

Den nåværende verdien blir funnet ved å bruke følgende formel:

Å være:

i: gjeldende (A)
Spørsmål: elektrisk ladning (C)
Δt: tidsintervall (er)

Ved å erstatte de angitte verdiene finner vi:

For å kjenne brøkdelen av jordens totale elektriske ladning som kan kompenseres av radiusen, la oss gjøre følgende grunn:

Alternativ: c) 1/4

For å lære mer, se også:

• Motstandsforening - Øvelser
• Association of Trainers
• Fysikkformler