Вежбе електричне струје

Електрична струја представља количину наелектрисања која пролази кроз проводник у јединици времена. Јединица електричне струје у међународном систему је ампер (А).

У прорачунима електричних кола често морамо израчунати струју која пролази кроз њихове терминале. Бити веома наплаћен садржај на пријемним испитима за факултете.

Дакле, не пропустите прилику да проверите своје знање испробавајући вежбе у наставку и пратећи предложене резолуције.

Решена и коментарисана питања

1) УЕРЈ - 2019

Идентични омски отпорници су комбиновани у четири различита кола и подвргнути истом напону У_{А, Б}. Погледајте шеме:

Под овим условима, електрична струја мањег интензитета успоставља се у следећем колу:

тамо
б) ИИ
ц) ИИИ
д) ИВ

Погледајте одговор

Будући да су отпорници омски, можемо применити Охмов закон у 4 предложена кола, то јест:

У_{А, Б} = Р._ек.и

Анализирајући овај однос, закључујемо да ако је напон на стезаљкама АБ једнак за сва кола, тада ће онај са највећим еквивалентним отпором имати мање струје.

Због тога морамо израчунати еквивалентни отпор у сваком колу.

И) Имамо паралелно повезана четири отпорника. На овај начин ће се наћи еквивалентан отпор радећи:

ИИ) У овом колу отпорници су повезани редно и паралелно (мешовита асоцијација). Имамо три гране, са по два отпорника повезана у серију у свакој грани.

Почињемо са проналажењем еквивалентног отпора серије. Тако имамо:

На овај начин, коло може бити замењено паралелним колом, са 2Р отпорником у свакој од 3 гране.

Сада можемо израчунати еквивалентни отпор паралелне асоцијације који ће бити еквивалентни отпор кола:

ИИИ) Ово је такође мешовито коло, са два отпорника повезана паралелно и у серији са трећим отпорником.

Проналажењем еквивалентног отпора паралеле имамо:

Еквивалентни отпор кола се проналази додавањем еквивалентног отпора паралеле са отпором Р, па имамо:

ИВ) Сада имамо три серијска отпорника повезана паралелно са два друга серијска отпорника. Нађимо прво еквивалентни отпор сваке серије:

Сада ћемо пронаћи еквивалентни отпор кола израчунавањем еквивалентног отпора паралеле:

Сада када смо пронашли еквивалентне отпоре за сваки круг, морамо да утврдимо који је највећи. Бити:

Закључујемо да ћемо у кругу ИИИ, који има највећи отпор, имати најмањи интензитет струје.

Алтернатива: ц) ИИИ

2) Енем - 2018

Неке рибе, попут поракуе, електричне јегуље из Амазоне, могу произвести електричну струју када су у опасности. Угрожена свињетина дуга 1 метар производи струју од око 2 ампера и напон од 600 волти.

Табела приказује приближну снагу електричне опреме.

Електрична опрема која има снагу сличну оној коју производи ова угрожена риба је

а) Издувни вентилатор.
б) рачунар.
в) усисивач.
г) електрични роштиљ.
д) сушач за веш.

Погледајте одговор

Прво морамо да сазнамо колика је вредност потенције коју производи риба, за то ћемо користити формулу потенције и заменити представљене вредности:

Упоређујући податке из табеле, утврдили смо да је ова снага еквивалентна електричном роштиљу.

Алтернатива: д) електрични роштиљ.

3) ЈКП / РЈ - 2018

У електричном колу су два идентична отпорника, отпора Р, паралелно инсталирана и повезана, серијски, на батерију и трећи отпорник, идентичан претходним. У овој конфигурацији струја која пролази кроз коло је И₀. Приликом замене овог трећег отпорника у серији са другим отпорником од 2Р, нова струја у колу ће бити

тамо₀
б) 3И₀/5
в) 3И₀/4
д) И₀/2
Хеј!₀/4

Погледајте одговор

У првој ситуацији, еквивалентни отпор ће дати:

У другој ситуацији, отпор отпора у серији се мења на 2Р, па ће еквивалентни отпор у овој новој ситуацији бити једнак:

Како није дошло до промене вредности батерије која напаја коло, напон је у обе ситуације исти. Узимајући у обзир Охмов закон, имамо следеће једнакости:

Алтернатива: б) 3И₀/5

4) Енем - 2017

У неким се кућама електрифициране ограде користе како би се заштитили потенцијални уљези. Електрификована ограда ради са разликом у електричном потенцијалу од приближно 10 000 В. Да не би била смртоносна, струја која се може пренети преко особе не сме бити већа од 0,01 А. Електрични отпор тела између руку и стопала особе је реда величине 1 000 Ω.

Да струја не би била смртоносна за особу која додирује електрификовану ограду, генератор напона мора да има унутрашњи отпор који у односу на отпор људског тела износи:

а) практично нула.
б) приближно једнаке.
в) хиљадама пута већи.
г) реда величине 10 пута веће.
д) реда величине 10 пута мањег.

Погледајте одговор

За ово питање користићемо једначину генератора, јер желимо да упоредимо унутрашњи отпор генератора са отпором људског тела. Ову једначину даје:

Бити:

У: разлика потенцијала кола (В)
ε: електромоторна сила (В)
р: унутрашњи отпор генератора (Ω)
и: струја (А)

Вредност У се може наћи помоћу Омовог закона, односно У = Р.и. Имајте на уму да је овај отпор отпор кола, који је у овом случају једнак отпору тела.

Замењујући вредности проблема у једначини генератора, имамо:

Сада морамо да сазнамо колико пута унутрашњи отпор генератора мора бити већи од отпора тела. За ово, поделимо једно са другим, то јест:

Због тога би унутрашњи отпор генератора требао бити око 1000 пута већи од отпора тела особе.

Алтернатива: в) хиљаде пута већа.

5) Енем - 2016

Три идентичне лампе биле су повезане у шематски круг. Батерија има занемарљив унутрашњи отпор, а жице имају нулти отпор. Техничар је извршио анализу кола како би предвидео електричну струју у тачкама: А, Б, Ц, Д и Е; и означио ове струје И._ТХЕ, Ја_Б., Ја_Ц, Ја_Д. Хеј!_И, редом.

Техничар је закључио да су ланци који имају исту вредност

тамо_ТХЕ = И_И Хеј!_Ц = И_Д..
б) И_ТХЕ = И_Б. = И_И Хеј!_Ц = И_Д..
ц) И_ТХЕ = И_Б., само.
д) И_ТХЕ = И_Б. = И_И, само.
Хеј!_Ц = И_Б., само.

Погледајте одговор

На доњем дијаграму представљамо струје које пролазе кроз различите гране кола.

Следећи шему, примећујемо да И._ТХЕ Хеј!_Б. су исти и да ја_ц Хеј!_Д. такође су исти.

Алтернатива: а) И._ТХЕ = И_И Хеј!_Ц = И_Д.

6) Енем ППЛ - 2016

Електрични удар је сензација изазвана проласком електричне струје кроз тело. Последице шока крећу се од једноставног уплашења до смрти. Циркулација електричних набоја зависи од отпора материјала. За људско тело овај отпор варира од 1 000 Ω када је кожа мокра, до 100 000 Ω када је кожа сува. Босонога особа, перећи кућу водом, смочила се ногама и случајно нагазила на голу жицу претрпевши електрично пражњење под напоном од 120 В.

Који је максимални интензитет електричне струје која је прошла кроз тело особе?

а) 1,2 мА
б) 120 мА
в) 8.3 А.
г) 833 А.
д) 120 кА

Погледајте одговор

Желимо да откријемо максималну струју која пролази кроз тело особе. Имајте на уму да имамо две вредности отпора, једну за суво тело и једну за мокро тело.

Максимална струја, будући да је особа у мокром телу, наћи ће се узимајући у обзир минималну вредност наведену за отпор, односно 1000 Ω.

Узимајући у обзир ову вредност, применимо Омов закон:

Алтернатива: б) 120 мА

7) Фувест - 2010

Електрична мерења показују да земљина површина има укупан негативни електрични набој од приближно 600 000 кулома. У олујама позитивно наелектрисани зраци, иако ретки, могу доћи до земљине површине. Електрична струја ових зрака може достићи вредности до 300 000 А. Који део укупног Земљиног електричног наелектрисања може се надокнадити радијусом од 300 000 А и трајањем од 0,5 с?

а) 1/2
б) 1/3
в) 1/4
г) 1/10
д) 1/20

Погледајте одговор

Тренутна вредност се проналази применом следеће формуле:

Бити:

и: струја (А)
П: електрично пуњење (Ц)
Δт: временски интервал (с)

Замењујући назначене вредности, налазимо:

Да бисмо знали удео укупног Земљиног електричног наелектрисања који се може надокнадити радијусом, учинимо следећи разлог:

Алтернатива: ц) 1/4

Да бисте сазнали више, погледајте такође:

• Удружење отпорника - вежбе
• Удружење тренера
• Формуле физике