Elektrisk ström representerar den mängd laddning som passerar genom en ledare per tidsenhet. Enheten för elektrisk ström i det internationella systemet är ampere (A).
I beräkningar av elektriska kretsar måste vi ofta beräkna strömmen som passerar genom deras terminaler. Att vara ett mycket laddat innehåll i högskoleexamen.
Så missa inte chansen att kontrollera dina kunskaper genom att prova övningarna nedan och följa de föreslagna resolutionerna.
Lösta och kommenterade problem
1) UERJ - 2019
Identiska ohmiska motstånd kombinerades i fyra olika kretsar och utsattes för samma spänning UA, B. Titta på schemat:
Under dessa förhållanden upprättas den elektriska strömmen med lägre intensitet i följande krets:
där
b) II
c) III
d) IV
Eftersom motstånden är ohmiska kan vi tillämpa Ohms lag i de fyra föreslagna kretsarna, dvs.
UA, B = Rekv.i
När vi analyserar detta förhållande drar vi slutsatsen att om spänningen vid terminalerna AB är densamma för alla kretsar, kommer den med högst ekvivalent motstånd att ha mindre ström.
Därför måste vi beräkna motsvarande motstånd i varje krets.
I) Vi har fyra motstånd associerade parallellt. På detta sätt kommer motsvarande motstånd att hittas genom att göra:
II) I denna krets är motstånden associerade i serie och parallella (blandad associering). Vi har tre grenar, med två motstånd associerade i serie i varje gren.
Vi börjar med att hitta motsvarande motstånd i serien. Så vi har:
På detta sätt kan kretsen ersättas av en parallell krets med ett 2R-motstånd i var och en av de tre grenarna.
Vi kan nu beräkna det ekvivalenta motståndet för parallellföreningen som kommer att vara ekvivalent motstånd för kretsen:
III) Detta är också en blandad krets, med två motstånd associerade parallellt och i serie med ett tredje motstånd.
Att hitta motsvarande motstånd för parallellen har vi:
Kretsens ekvivalenta motstånd hittas genom att lägga till motsvarande motstånd för parallellen med motståndet R, så vi har:
IV) Vi har nu tre seriemotstånd associerade parallellt med två andra seriemotstånd. Låt oss först hitta motsvarande motstånd för varje serie:
Nu hittar vi kretsens ekvivalenta motstånd genom att beräkna parallellens ekvivalenta motstånd:
Nu när vi har hittat motsvarande motstånd för varje krets måste vi identifiera vilken som är störst. Varelse:
Vi drar slutsatsen att i krets III, som har det högsta motståndet, kommer vi att ha den lägsta strömintensiteten.
Alternativ: c) III
Vissa fiskar, såsom poraquê, den elektriska ålen från Amazonas, kan producera en elektrisk ström när de är i fara. Ett 1 meter långt hotat fläsk producerar en ström på cirka 2 ampere och en spänning på 600 volt.
Tabellen visar den ungefärliga effekten för elektrisk utrustning.
Den elektriska utrustningen som har liknande kraft som den som produceras av denna utrotningshotade fisk är
a) Avgasfläkten.
b) dator.
c) dammsugare.
d) elektrisk grill.
e) torktumlare.
Först måste vi ta reda på vad värdet på fiskens produktion är, för att vi kommer att använda styrka formeln och ersätta de presenterade värdena:
Jämfört med uppgifterna i tabellen identifierade vi att denna effekt motsvarar en elektrisk grill.
Alternativ: d) elektrisk grill.
I en elektrisk krets installeras två identiska motstånd, av motstånd R, parallellt och seriekopplade till ett batteri och ett tredje motstånd, identiskt med de tidigare. I denna konfiguration är strömmen som strömmar genom kretsen I0. När du byter ut detta tredje motstånd i serie med ett annat motstånd på 2R kommer den nya strömmen i kretsen att vara
där0
b) 3I0/5
c) 3I0/4
d) jag0/2
Hallå0/4
I den första situationen kommer motsvarande motstånd att ges av:
I den andra situationen ändras motståndsmotståndet i serie till 2R, så motsvarande motstånd i denna nya situation kommer att vara lika med:
Eftersom det inte skedde någon förändring i värdet på batteriet som matar kretsen är spänningen densamma i båda situationerna. Med tanke på Ohms lag har vi följande likheter:
Alternativ: b) 3I0/5
I vissa hem används elektrifierade staket för att hålla bort potentiella inkräktare. Ett elektrifierat staket arbetar med en elektrisk potentialskillnad på cirka 10 000 V. För att inte vara dödlig får strömmen som kan överföras genom en person inte vara större än 0,01 A. Kroppens elektriska motstånd mellan en persons händer och fötter är cirka 1 000 1.
För att strömmen inte ska vara dödlig för en person som berör det elektrifierade staketet måste spänningsgeneratorn ha ett inre motstånd som i förhållande till människokroppen är:
a) praktiskt taget noll.
b) ungefär lika.
c) tusentals gånger större.
d) i storleksordningen 10 gånger större.
e) i storleksordningen tio gånger mindre.
För denna fråga kommer vi att använda ekvationen av en generator, eftersom vi vill jämföra generatorns interna motstånd med människokroppens motstånd. Denna ekvation ges av:
Varelse:
U: kretspotentialskillnaden (V)
ε: elektromotorisk kraft (V)
r: intern generatorresistans (Ω)
i: ström (A)
Värdet på U kan hittas med hjälp av Ohms lag, dvs. U = R.i. Observera att detta motstånd är det hos kretsen, vilket i detta fall är lika med kroppsmotståndet.
Genom att ersätta problemvärdena i generatorekvationen har vi:
Nu måste vi ta reda på hur många gånger generatorns inre motstånd måste vara större än kroppens motstånd. För detta, låt oss dela upp varandra, det vill säga:
Därför bör generatorns inre motstånd vara cirka 1000 gånger större än personens kroppsmotstånd.
Alternativ: c) tusentals gånger större.
Tre identiska lampor var anslutna i den schematiska kretsen. Batteriet har försumbart inre motstånd och kablarna har inget motstånd. En tekniker utförde en kretsanalys för att förutsäga den elektriska strömmen vid punkterna: A, B, C, D och E; och märkt dessa strömmarDE, JagB, JagÇ, JagD HallåOCHrespektive.
Teknikern drog slutsatsen att kedjorna som har samma värde är
därDE = JagOCH HallåÇ = JagD.
b) jagDE = JagB = JagOCH HallåÇ = JagD.
c) jagDE = JagB, bara.
d) jagDE = JagB = JagOCH, bara.
HallåÇ = JagB, bara.
I diagrammet nedan representerar vi strömmarna som strömmar genom kretsens olika grenar.
Efter schemat observerar vi att jagDE HallåB är samma och att jagç HallåD är också samma.
Alternativ: a) JagDE = JagOCH HallåÇ = JagD
6) Enem PPL - 2016
Elektrisk chock är en känsla som orsakas av passage av elektrisk ström genom kroppen. Konsekvenserna av en chock sträcker sig från enkel skrämsel till dödsfall. Cirkulationen av elektriska laddningar beror på materialets motstånd. För människokroppen varierar detta motstånd från 1 000 Ω när huden är våt till 100 000 Ω när huden är torr. En barfota person tvättade sitt hus med vatten, fick fötterna blöta och av misstag trampade på en bar ledning och fick en elektrisk urladdning vid en spänning på 120 V.
Vad är den maximala intensiteten av elektrisk ström som passerar genom personens kropp?
a) 1,2 mA
b) 120 mA
c) 8.3 A
d) 833 A.
e) 120 kA
Vi vill upptäcka den maximala strömmen som går genom personens kropp. Observera att vi har två motståndsvärden, ett för den torra kroppen och ett för den våta kroppen.
Den maximala strömmen, eftersom personen befinner sig i en våt kropp, kommer att hittas med hänsyn till det minimivärde som ges för motståndet, dvs. 1000 Ω.
Med tanke på detta värde, låt oss tillämpa Ohms lag:
Alternativ: b) 120 mA
7) Fuvest - 2010
Elektriska mätningar indikerar att jordytan har en total negativ elektrisk laddning på cirka 600 000 coulomber. I stormar kan positivt laddade strålar nå jordytan, även om de är sällsynta. Strålarnas elektriska ström kan nå värden på upp till 300 000 A. Vilken bråkdel av jordens totala elektriska laddning kan kompenseras med en radie på 300 000 A och en varaktighet på 0,5 s?
a) 1/2
b) 1/3
c) 1/4
d) 1/10
e) 1/20
Det aktuella värdet hittas genom att använda följande formel:
Varelse:
i: ström (A)
F: elektrisk laddning (C)
Δt: tidsintervall (er)
Vi ersätter de angivna värdena:
För att känna till den del av jordens totala elektriska laddning som kan kompenseras av radien, låt oss göra följande anledning:
Alternativ: c) 1/4
För att lära dig mer, se även:
- Resistor Association - Övningar
- Association of Trainers
- Fysikformler
