411. Piirin sähkövirran ratkaiseminen (ent 403 ja 404)

Virtapiirissä pariston napajännite on [[$U=1{,}5\text{ V}$]] ja vastusten resistanssit ovat [[$R_1=110\,\Omega,\ R_2=85\,\Omega$]].


  1. Kirjoita Kirchhoffin II lain mukainen yhtälö.
  2. Ratkaise virtapiirissä kulkeva sähkövirta.
  3. Määritä vastusten napajännitteet.



Ratkaisu

a. Tilanteen kytkentäkaavio:


Kirchhoffin II lain mukainen yhtälö [[$\Sigma \Delta V=0$]]

[[$ U-IR_1-IR_2=0 $]]​


b. Ratkaistaan Kirchhoffin II lain yhtälöstä sähkövirta [[$ I $]].

[[$ U-IR_1-IR_2=0 $]]​

.

[[$ \begin{align} U&=I(R_1+R_2)\\ \, \\ I&=\dfrac{U}{R_1+R_2} \\ \, \\ U&=1,5 \textrm{ V}\\ R_1&=110 \textrm{ }\Omega\\ R_2&=85 \textrm{ }\Omega \end{align} $]]​

​Ratkaisuksi saadaan

[[$ I= 0,0076923\dots \textrm{ A}\approx 7,7 \textrm{ mA} $]]​

c.
Kirchhoffin II lain mukaan [[$\Sigma \Delta V=0$]]

​[[$ \begin{align} U-IR_1-IR_2&=0\\ \, \\ I&=\dfrac{U}{R_1+R_2} \end{align} $]]​

(Voidaan ratkaista sähkövirralle arvo 0,0076923 A)

Ohmin lain mukaan

​[[$ \begin{align} U_{R_1}&=IR_1=\dfrac{U}{R_1+R_2}R_1\\ \, \\ U_{R_2}&=IR_2=\dfrac{U}{R_1+R_2}R_1\\ \, \\ U&=1,5 \textrm{ V}\\ R_1&=110 \textrm{ }\Omega\\ R_2&=85 \textrm{ }\Omega \end{align} $]]​

​​Saadaan jännitteiden suuruuksiksi

​[[$ U_{R_1}= 0,84615\dots \textrm{ V}\approx 0,85 \textrm{ V}\\ \, \\ U_{R_2}= 0,65384\dots \textrm{ V}\approx 0,65 \textrm{ V} $]]​