Come determinare il flusso di corrente in un circuito parallelo

Come determinare il flusso di corrente in un circuito parallelo

Una domanda di base in corsi introduttivi di fisica chiede agli studenti di determinare la corrente attraverso ogni ramo di un circuito parallelo. Una configurazione di tale circuito posti resistenze R1 e R2 su fili separati ma parallele che combinano in un unico filo ad entrambe le estremità per contattare le estremità della batteria di tensione nota V. Come discusso in Halliday e "Fondamenti di fisica" di Resnick, varie regole limitano i valori attuali possibili I1 e I2 attraverso le resistenze, ad esempio la definizione di resistenza (R = V / io) e regola del ciclo di Kirchhoff.

Istruzioni

• Determinano l'effettiva resistenza delle due parallele resistenze R1 e R2 secondo la configurazione descritta nell'introduzione. La formula è:

1/Reff = 1/R1 + 1/R2

Ad esempio, se R1 = 1 ohm e R2 = 2 ohm, quindi Reff = 2/3.

• Determinare la corrente attraverso il circuito tra la sezione parallela dove si divide il circuito e l'origine della batteria. In altre parole, trovare la corrente dove il filo non è in esecuzione in parallelo. Reff, essendo l'unica resistenza, utilizzare la definizione della resistenza, V = IR. Questo dà I = V/Reff, che è facile da risolvere poiché V è conosciuto in anticipo. Si noti che la corrente prima e dopo la sezione parallela, la corrente deve essere lo stesso perché il conteggio dell'elettrone è conservato.

• Utilizzare regola ciclo di Kirchhoff per determinare la corrente attraverso R1 e R2. La regola del ciclo dice che la caduta di tensione deve essere lo stesso per qualsiasi ciclo chiuso dal negativo al terminale positivo della batteria. Di conseguenza, la caduta di tensione attraverso R1 e R2 è uguale. Poiché R1 e R2 sono l'unica fonte di resistenza in questo esempio, V è la caduta di tensione attraverso R1 e R2. Di conseguenza, le correnti sono determinate dalla definizione di resistenza: I1 = V/R1 e I2 = V/R2.