514. Sähkövirta rinnan- ja sarjaankytkennöissä

Kahden vastuksen resistanssit ovat 22 ​Ω ja 33 ​Ω. Jännitelähteen lähdejännite on 24 V ja sisäinen resistanssi hyvin pieni. Määritä piirissä syntyvä kokonaissähkövirta, kun vastukset kytketään

  1. sarjaan
  2. rinnan.


Ratkaisu

a. Merkitään vastuksien resistansseja [[$R_1=22 \ \Omega$]] ja [[$R_2=33 \ \Omega$]]. Kytkettäessä vastukset sarjaan saadaan Kirchhoffin II lain mukaan [[$U-R_1I-R_2I=0$]]. Tästä voidaan ratkaista sähkövirta:

[[$I=\dfrac{U}{R_1+R_2}=\dfrac{24\text{ V}}{22 \ \Omega+33 \ \Omega}=0,436\dots\text{A}\approx 0,44\text{ A}$]].

b. Rinnankytkennässä kummankin vastuksen napajännite on sama kuin pariston napajännite. Ohmin lain avulla voidaan laskea kummankin vastuksen läpi kulkeva virta erikseen:

[[$I_1=\dfrac{U}{R_1}$]]

[[$I_2=\dfrac{U}{R_2}$]]

Kokonaissähkövirta on Kirchhoffin I lain mukaan näiden kahden summa:

[[$I=I_1+I_2=\dfrac{U}{R_1}+\dfrac{U}{R_2}=\dfrac{24\text{ V}}{22 \ \Omega}+\dfrac{24\text{ V}}{33 \ \Omega}=1,81\dots\text{A}\approx 1,8\text{ A}$]]