Elektrik Akımı Egzersizleri

Elektrik akımı, birim zamanda bir iletkenden geçen yük miktarını temsil eder. Uluslararası sistemde elektrik akımının birimi amperdir (A).

Elektrik devrelerinin hesaplanmasında, genellikle terminallerinden geçen akımı hesaplamamız gerekir. Üniversite giriş sınavlarında çok yüklü bir içerik olmak.

Bu nedenle, aşağıdaki alıştırmaları deneyerek ve önerilen çözümleri takip ederek bilginizi kontrol etme fırsatını kaçırmayın.

Çözülen ve Yorumlanan Sorunlar

1) UERJ - 2019

Özdeş omik dirençler dört farklı devrede birleştirildi ve aynı gerilime U maruz bırakıldı._{A, B}. Şematiklere bakın:

Bu koşullar altında, aşağıdaki devrede daha düşük yoğunluklu elektrik akımı kurulur:

Orada
b) II
c) III
d) IV

Yanıtı Gör

Dirençler omik olduğundan, önerilen 4 devrede Ohm yasasını uygulayabiliriz, yani:

sen_{A, B} = R_eşdeğer.ben

Bu ilişkiyi analiz ederek, AB terminallerindeki voltaj tüm devreler için aynıysa, en yüksek eşdeğer dirence sahip olanın daha az akımı olacağı sonucuna varıyoruz.

Bu nedenle, her devredeki eşdeğer direnci hesaplamamız gerekir.

I) Paralel olarak ilişkilendirilmiş dört direncimiz var. Bu şekilde, eşdeğer direnç şu şekilde bulunacaktır:

II) Bu devrede dirençler seri ve paralel olarak birleştirilir (karışık ilişki). Her dalda seri olarak ilişkilendirilmiş iki dirençle üç dalımız var.

Serinin eşdeğer direncini bularak başlıyoruz. Böylece sahibiz:

Bu şekilde devre, 3 dalın her birinde 2R direnç bulunan paralel bir devre ile değiştirilebilir.

Şimdi devrenin eşdeğer direnci olacak paralel ilişkinin eşdeğer direncini hesaplayabiliriz:

III) Bu aynı zamanda, iki direncin paralel ve seri olarak üçüncü bir dirençle ilişkilendirildiği bir karma devredir.

Paralelin eşdeğer direncini bulursak:

Devrenin eşdeğer direnci, paralelin eşdeğer direncinin R direncine eklenmesiyle bulunur, bu nedenle:

IV) Şimdi, diğer iki seri dirençle paralel olarak ilişkilendirilmiş üç seri direncimiz var. Önce her serinin eşdeğer direncini bulalım:

Şimdi paralelin eşdeğer direncini hesaplayarak devrenin eşdeğer direncini bulacağız:

Artık her devre için eşdeğer dirençleri bulduğumuza göre, hangisinin en büyük olduğunu belirlememiz gerekiyor. Olmak:

En yüksek dirence sahip olan devre III'te en düşük akım yoğunluğuna sahip olacağımız sonucuna varıyoruz.

Alternatif: c) III

2) Düşman - 2018

Amazon'dan gelen elektrikli yılan balığı poraquê gibi bazı balıklar tehlikede olduklarında elektrik akımı üretebilir. 1 metre uzunluğunda, nesli tükenmekte olan bir domuz, yaklaşık 2 amperlik bir akım ve 600 voltluk bir voltaj üretir.

Tablo, elektrikli ekipmanın yaklaşık gücünü göstermektedir.

Nesli tükenmekte olan bu balığın ürettiğine benzer güce sahip elektrikli ekipman,

a) Egzoz fanı.
b) bilgisayar.
c) elektrikli süpürge.
d) elektrikli barbekü.
e) çamaşır kurutma makinesi.

Yanıtı Gör

İlk önce balığın ürettiği gücün değerinin ne olduğunu bulmalıyız, bunun için güç formülünü kullanacağız ve sunulan değerleri değiştireceğiz:

Tablodaki verilerle karşılaştırdığımızda bu gücün bir elektrikli barbeküye eşdeğer olduğunu belirledik.

Alternatif: d) elektrikli barbekü.

3) PUC/RJ - 2018

Bir elektrik devresinde, R direncine sahip iki özdeş direnç paralel olarak kurulur ve seri olarak bir aküye ve öncekilerle aynı olan üçüncü bir dirence bağlanır. Bu konfigürasyonda devreden geçen akım I₀. Bu üçüncü direnci 2R'lik başka bir dirençle seri olarak değiştirirken, devredeki yeni akım

Orada₀
b) 3I₀/5
c) 3I₀/4
d) ben₀/2
Hey₀/4

Yanıtı Gör

İlk durumda, eşdeğer direnç şu şekilde verilecektir:

İkinci durumda, serideki direnç direnci 2R olarak değişir, dolayısıyla bu yeni durumda eşdeğer direnç şuna eşit olacaktır:

Devreyi besleyen pilin değerinde bir değişiklik olmadığı için her iki durumda da gerilim aynıdır. Ohm kanunu göz önüne alındığında, aşağıdaki eşitliklere sahibiz:

Alternatif: b) 3I₀/5

4) Düşman - 2017

Bazı evlerde, potansiyel davetsiz misafirleri uzak tutmak için elektrikli çitler kullanılır. Elektrikli bir çit, yaklaşık 10.000 V'luk bir elektriksel potansiyel farkı ile çalışır. Ölümcül olmamak için bir insandan geçebilecek akımın 0,01 A'dan büyük olmaması gerekir. Bir kişinin elleri ve ayakları arasındaki vücut elektrik direnci 1 000 1 civarındadır.

Akımın, elektrikli çite dokunan bir kişi için öldürücü olmaması için, gerilim üretecinin insan vücudununkiyle ilgili olarak aşağıdaki gibi bir iç dirence sahip olması gerekir:

a) pratik olarak boş.
b) yaklaşık olarak eşittir.
c) binlerce kat daha büyük.
d) 10 kat daha büyük mertebede.
e) 10 kat daha küçük mertebede.

Yanıtı Gör

Bu soru için, jeneratörün iç direncini insan vücudunun direnciyle karşılaştırmak istediğimizden, bir jeneratör denklemini kullanacağız. Bu denklem şu şekilde verilir:

Olmak:

U: devre potansiyel farkı (V)
ε: elektromotor kuvveti (V)
r: dahili jeneratör direnci (Ω)
ben: akım (A)

U'nun değeri Ohm kanunu kullanılarak bulunabilir, yani U = R.i. Bu direncin, bu durumda vücut direncine eşit olan devrenin direnci olduğuna dikkat edin.

Jeneratör denklemindeki problem değerlerini değiştirerek, elimizde:

Şimdi, jeneratörün iç direncinin vücudun direncinden kaç kez daha büyük olması gerektiğini bulmamız gerekiyor. Bunun için birini diğerine bölelim yani:

Bu nedenle jeneratörün iç direnci, kişinin vücut direncinden yaklaşık 1000 kat daha fazla olmalıdır.

Alternatif: c) binlerce kat daha büyük.

5) Düşman - 2016

Şematik devreye üç özdeş lamba bağlanmıştır. Pil ihmal edilebilir bir iç dirence sahiptir ve kablolar sıfır dirence sahiptir. Bir teknisyen, A, B, C, D ve E noktalarındaki elektrik akımını tahmin etmek için bir devre analizi yaptı; ve bu akımları etiketledim I_bu, BEN_B, BEN_Ç, BEN_D Hey_VE, sırasıyla.

Teknisyen, aynı değere sahip zincirlerin

Orada_bu = ben_VE Hey_Ç = ben_D.
b) ben_bu = ben_B = ben_VE Hey_Ç = ben_D.
c) ben_bu = ben_B, sadece.
d) ben_bu = ben_B = ben_VE, sadece.
Hey_Ç = ben_B, sadece.

Yanıtı Gör

Aşağıdaki şemada, devrenin çeşitli kollarından akan akımları temsil ediyoruz.

Şemayı takip ederek, şunu gözlemliyoruz:_bu Hey_B aynılar ve ben_ç Hey_D onlar da aynı.

Alternatif: a) ben_bu = ben_VE Hey_Ç = ben_D

6) Düşman PPL - 2016

Elektrik çarpması, elektrik akımının vücuttan geçişinin neden olduğu bir histir. Bir şokun sonuçları basit bir korkudan ölüme kadar değişir. Elektrik yüklerinin dolaşımı, malzemenin direncine bağlıdır. İnsan vücudu için bu direnç, cilt ıslakken 1 000 Ω ile cilt kuruyken 1 000 Ω arasında değişir. Çıplak ayaklı bir kişi evini suyla yıkarken ayakları ıslandı ve yanlışlıkla çıplak bir tele bastı ve 120 V'luk bir voltajda elektrik boşalması yaşadı.

Kişinin vücudundan geçen maksimum elektrik akımı yoğunluğu nedir?

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

Yanıtı Gör

Kişinin vücudundan geçen maksimum akımı keşfetmek istiyoruz. Biri kuru gövde, diğeri ıslak gövde için olmak üzere iki direnç değerimiz olduğunu unutmayın.

Kişi ıslak bir vücut içinde olduğundan maksimum akım, direnç için verilen minimum değer yani 1000 Ω dikkate alınarak bulunacaktır.

Bu değeri dikkate alarak Ohm yasasını uygulayalım:

Alternatif: b) 120 mA

7) Füvest - 2010

Elektrik ölçümleri, dünya yüzeyinin yaklaşık 600.000 coulomb toplam negatif elektrik yüküne sahip olduğunu göstermektedir. Fırtınalarda, pozitif yüklü ışınlar nadir de olsa yeryüzüne ulaşabilir. Bu ışınların elektrik akımı 300.000 A değerine kadar çıkabilmektedir. Dünya'nın toplam elektrik yükünün ne kadarı 300.000 A yarıçaplı ve 0,5 s'lik bir süre ile dengelenebilir?

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

Yanıtı Gör

Geçerli değer, aşağıdaki formül uygulanarak bulunur:

Olmak:

ben: akım (A)
S: elektrik yükü (C)
Δt: zaman aralığı(lar)

Belirtilen değerleri değiştirerek şunu buluruz:

Dünyanın toplam elektrik yükünün yarıçap tarafından telafi edilebilecek kısmını bilmek için aşağıdaki nedeni yapalım:

Alternatif: c) 1/4

Daha fazla bilgi edinmek için ayrıca bakınız:

• Direnç Birliği - Alıştırmalar
• Eğitmenler Derneği
• Fizik Formülleri