Есть 17 одинаковых аккумуляторов с напряжением 20 В и резисторами сопротивлением 1 Ом, они соединены в последовательность. Из них 7 аккумуляторов подключены в противофазе друг с другом. Какова сила тока в цепи, если ее замкнуть на резистор сопротивлением 3 Ом?
Ластик
Для решения этой задачи воспользуемся законом Ома, который связывает силу тока, напряжение и сопротивление в электрической цепи.
Закон Ома гласит: сила тока \(I\) равна отношению напряжения \(U\) к сопротивлению \(R\):
\[I = \frac{U}{R}\]
Для начала, посчитаем общее сопротивление цепи. Поскольку все аккумуляторы имеют одно и то же сопротивление, сопротивление одного аккумулятора равно 1 Ом. Аккумуляторы, соединенные в последовательность, складываются:
\[R_{\text{общ}} = 17 \times 1 = 17 \, \text{Ом}\]
Теперь рассмотрим аккумуляторы, подключенные в противофазе. Когда аккумуляторы подключены в противофазе, напряжение на них складывается с обратными знаками. Из 17 аккумуляторов, 7 подключены в противофазе, поэтому суммарное напряжение от них будет:
\[U_{\text{противофаза}} = 7 \times (-20 \, \text{В}) = -140 \, \text{В}\]
Теперь можем найти общее напряжение цепи. Оно равно сумме напряжений от аккумуляторов, подключенных последовательно, и напряжения от аккумуляторов, подключенных в противофазе:
\[U_{\text{общ}} = 17 \times 20 \, \text{В} + (-140 \, \text{В}) = 240 \, \text{В}\]
Теперь можем применить закон Ома и найти силу тока в цепи:
\[I = \frac{U_{\text{общ}}}{R_{\text{общ}}} = \frac{240 \, \text{В}}{17 \, \text{Ом}} \approx 14.12 \, \text{А}\]
Таким образом, сила тока в данной цепи составляет примерно 14.12 ампер.
Закон Ома гласит: сила тока \(I\) равна отношению напряжения \(U\) к сопротивлению \(R\):
\[I = \frac{U}{R}\]
Для начала, посчитаем общее сопротивление цепи. Поскольку все аккумуляторы имеют одно и то же сопротивление, сопротивление одного аккумулятора равно 1 Ом. Аккумуляторы, соединенные в последовательность, складываются:
\[R_{\text{общ}} = 17 \times 1 = 17 \, \text{Ом}\]
Теперь рассмотрим аккумуляторы, подключенные в противофазе. Когда аккумуляторы подключены в противофазе, напряжение на них складывается с обратными знаками. Из 17 аккумуляторов, 7 подключены в противофазе, поэтому суммарное напряжение от них будет:
\[U_{\text{противофаза}} = 7 \times (-20 \, \text{В}) = -140 \, \text{В}\]
Теперь можем найти общее напряжение цепи. Оно равно сумме напряжений от аккумуляторов, подключенных последовательно, и напряжения от аккумуляторов, подключенных в противофазе:
\[U_{\text{общ}} = 17 \times 20 \, \text{В} + (-140 \, \text{В}) = 240 \, \text{В}\]
Теперь можем применить закон Ома и найти силу тока в цепи:
\[I = \frac{U_{\text{общ}}}{R_{\text{общ}}} = \frac{240 \, \text{В}}{17 \, \text{Ом}} \approx 14.12 \, \text{А}\]
Таким образом, сила тока в данной цепи составляет примерно 14.12 ампер.
Знаешь ответ?