7. Spajanje otpornika u strujnom krugu


Spajanje otpornika u strujnom krugu

Napiši nazive simbola za elemente strujnog kruga:

31

Skiciraj jednostavni strujni krug sa jednim otpornikom i izvorom (sl.1).

Što znaš o galvanometrima-ampermetri, voltmetrima? Koliki im je otpor? Kako se spajaju?

U skicu strujnog kruga (sl.1) dodaj ampermetar i voltmetar.

I. dio

PRIBOR: otpornik, baterija 4,5 V, žice, promjenjivi otpornik, ampermetar, voltmetar.

Koja je uloga promjenjivog otpornika u strujnom krugu?

Spoji strujni krug pomoću dobivenih elemenata kao na prethodno nacrtanoj skici na slici 1.

Mijenajući položaj klizača na promjenjivom otporniku mijenjamo jakost struje u krugu i očitavamo pad napona na otporniku. Izmjeri nekoliko vrijednosti napona i struje.

32

Srednja vrijednost otpora:

Zapis rezultata mjerenja:

Kakav je omjer napona i struje i čemu je jednak?

Nacrtaj U/I graf. Čemu je jednak nagib grafa?

13

II. dio

Primjer: nekoliko otpornika istog otpora npr. žaruljica ili drugi otpor), izvor istosmjerne struje (može baterija 4, 5 V i sl.), žice.

Spoji u seriju nekoliko otpornika. Nacrtaj skicu spoja.

Gdje će biti spojeni ampermetar i voltmetar? Nacrtaj.

Kakav je iznos struje koja teče kroz serijski spojene otpornike?

Kakav je napon na svakom otporniku, ako ste spojili otpornike istog napona? Objasni.

Izmjeri struju i napon na otpornicima.

U=___________ I=_______________

Izračunaj ukupni otpor tako spojenih otpornika.

Ru=__________________________________________

Kako bi računski provjerili točnost izmjerenih podataka?

Spoji te iste otpornike u paralelu. Nacrtaj sliku strujnog kruga.

Što se događa sa električnom strujom u „čvoru“strujnog kruga? Objasni.

Kakav je napon u granama paralelnog spoja otpornika?

Kako bi spojili ampermetar i voltmetar u strujni krug? Nacrtaj.

Izmjeri ukupnu struju koja teče strujnim krugom i napon na otpornicima.

U=_____________ I=_____________________

Kako bi mogli odrediti iznos struje u pojedinim granama strujnog kruga?

Kako bi računski provjerili točnost izmjerenih podataka?

III. dio

PRIBOR: otpornik, žica, dva voltmetra, ampermetar.

Spoji u strujni krug jedan izvor, ampermetar, voltmetar, otpornik

Nacrtaj strujni krug i očitaj struju i napon na otporniku.

I=_____________

U=____________

Spojimo još voltmetar na izvor. Dodaj na sliku strujnog kruga taj voltmetar. Koliki je napon na izvoru?

Ui=____________

Iz strujnog kruga maknemo sve elemente, otpornik i njegov voltmetar, ampermetar. Kakav će tada biti iznos napona na izvoru?

Provjeri i napiši koliki je iznos napona na izvoru.

Kako se zove napon izvora?

Kako se zove takav spoj na izvor struje?

Zašto nikada ne spajamo ampermetar na taj način?

Napiši Ohmov zakon uključujući izvor, elektromotorni napon (Ohmov zakon za cijeli strujni krug).

Na osnovi podataka računski odredi unutarnji otpor izvora.

ZADACI:

1. Dva bakrena vodiča imaju jednake duljine. Omjer polumjera poprečnih presjeka je r1/r2 =1/5. Tada je omjer pripadnih otpora:

a) R1/R2 = 0,2

b) R1/R2 = 5

c) R1/R2 = 25

d) R1/R2 = 0,04

e)R1/R2 = 0,4

2. Napiši jakost struje u četvrtoj grani strujnog kruga na slici .

35

3. Na izvor električne struje paralelno su priključeni potrošači različitih otpora. Jakost struje je:

a) najveća kroz potrošač najvećeg otpora,

b) najveća kroz potrošač najmanjeg otpora,

c) ista u svakoj točki strujnog kruga,

d) najveća uz pozitivni pol izvora,

e) najveća uz negativni pol izvora

4. Strujni krug na crtežu sadrži izvor napona U = 12 V, zanemarivog unutarnjeg otpora, dvije jednake žaruljice, tri jednaka voltmetra i prekidač P. Koje vrijednosti napona pokazuju voltmetri kada je prekidač P zatvoren?

33

a) U1 = 0V, U2 = 0V, U3 = 0V

b) U1 = 12V, U2 = 0V, U3 = 0V

c) U1 = 4V, U2 = 4V, U3 = 4V

d) U1 = 0V, U2 = 6V, U3 = 6V

5. Polovi baterije napona 120V spojeni su bakrenom žicom (ρ = 1,7 ·10–8Ωm) duljine 1dm i presjeka 1mm2. Koliku jakost ima struja u vodiču?

6. Žarulja snage 100 W gorjela je 30 minuta. Koliko je električne energije utrošila?

a) 3000Wh

b) 50kWh

c) 80Wh

d) 0,05kWh

e) 0,005kWh

7. Na polovima izvora s unutrašnjim otporom 0,25Ω, izmjeren je napon od 23 V kad je krugom tekla struja 4 A. Kolika je elektromotorna sila izvora?

8. Baterija daje struju I1 = 6A ako je kratko spojena. Ako u seriju s njom spojimo otpor 2Ω, jakost struje je I2 = 4A. Izračunaj elektomotornu silu i unutarnji otpor baterije.

9. Odredite ukupni otpor otpornika spojenih kao na slici.

34

10. Dva paralelno spojena otpora, svaki od 2Ω, spojena su u seriju s tri paralelno spojena otpora, svaki od 9Ω. Nađite ukupni otpor.

11. Četiri otpornika od po 1Ω spojena su kao na slici između točaka A i B. Koliko iznosi ukupni otpor?

36

12. N jednakih otpornika, kad su spojeni u seriju imaju ekvivalentni otpor 75 Ω, a spojeni u paralelu 3Ω. Koliko otpornika je spojeno u strujni krug?

13. Koliki je napon između točaka A i B strujnog kruga na slici?

37

14. Kolika je jakost struje I u strujnom krugu na slici? Koliki će napon pokazivati voltmetar?

40