This physics problem tests your understanding of fundamental physical laws and their applications. The step-by-step solution below breaks down the problem using relevant equations and physical reasoning.
ScanSolve AI Answer
Kumbuka: Kwa maswali ya mzunguko wa umeme, tutatumia sheria za Ohm na Kirchhoff. Swali la 1: a) Kokotoa tofauti ya uwezo (potential difference) kwenye kipingamizi cha 15 \, . Step 1: Tambua vigezo vilivyotolewa. Kipingamizi R = 15 \, . Mkondo wa umeme unaopita kwenye kipingamizi cha 15 \, ni I = 0.24 \, A. Step 2: Tumia Sheria ya Ohm kukokotoa tofauti ya uwezo. Sheria ya Ohm inasema V = IR. V = 0.24 \, A × 15 \, V = 3.6 \, V Tofauti ya uwezo kwenye kipingamizi cha 15 \, ni 3.6 V. b) Kokotoa mkondo wa umeme I_1 kwenye kipingamizi cha 4.0 \, . Step 1: Tambua kuwa vipingamizi vya R na 15 \, vimeunganishwa sambamba. Hii inamaanisha tofauti ya uwezo kwenye kipingamizi cha R ni sawa na tofauti ya uwezo kwenye kipingamizi cha 15 \, , ambayo ni 3.6 \, V. Step 2: Kokotoa mkondo wa umeme wa jumla unaopita kwenye tawi la sambamba. Mkondo wa umeme unaopita kwenye kipingamizi cha 15 \, ni 0.24 \, A. Mkondo wa umeme wa jumla unaotoka kwenye betri ni I_1. Mkondo wa umeme I_1 unapita kwenye kipingamizi cha 4.0 \, . Tofauti ya uwezo kwenye kipingamizi cha 4.0 \, ni V_4.0. Tofauti ya uwezo kwenye tawi la sambamba ni V_parallel = 3.6 \, V. Jumla ya tofauti ya uwezo kutoka betri ni 6.0 \, V. Kwa mzunguko wa mfululizo, jumla ya tofauti ya uwezo ni V_total = V_4.0 + V_parallel. 6.0 \, V = V_4.0 + 3.6 \, V V_4.0 = 6.0 \, V - 3.6 \, V V_4.0 = 2.4 \, V Step 3: Tumia Sheria ya Ohm kukokotoa I_1. I_1 = V_4.0R_4.0 I_1 = 2.4 \, V4.0 \, I_1 = 0.6 \, A Mkondo wa umeme I_1 ni 0.6 A. c) Kokotoa mkondo wa umeme I_2 na kipingamizi R. Step 1: Kokotoa mkondo wa umeme I_2. Mkondo wa umeme I_1 hugawanyika kuwa I_2 na 0.24 \, A (mkondo unaopita 15 \, ). Kutoka Sheria ya Kirchhoff ya Mikondo (Kirchhoff's Current Law), I_1 = I_2 + 0.24 \, A. 0.6 \, A = I_2 + 0.24 \, A I_2 = 0.6 \, A - 0.24 \, A I_2 = 0.36 \, A Mkondo wa umeme I_2 ni 0.36 A. Step 2: Kokotoa kipingamizi R. Kipingamizi R kimeunganishwa sambamba na kipingamizi cha 15 \, , hivyo tofauti ya uwezo kwenye R ni 3.6 \, V. Tumia Sheria ya Ohm: R = (V)/(I_2). R = 3.6 \, V0.36 \, A R = 10 \, Kipingamizi R ni 10 . Tuma inayofuata 📸