Какие значения тока есть в каждом из отрезков цепи, если сопротивления имеют значения r1=15 Ом, r2=30 Ом, r3=10 Ом, r4=20 Ом, r5=3 Ом и r6=24 Ом, а напряжение источника равно U=120B? Также составьте баланс мощностей.
Летучая_Мышь
Для решения данной задачи, нам понадобится применить две основные формулы из теории электрических цепей - закон Ома \(U = I \cdot R\) и закон Кирхгофа о сумме напряжений.
Для начала, мы можем рассчитать общее сопротивление цепи путем суммирования всех сопротивлений в цепи:
\[R_{\text{общ}} = r_1 + r_2 + r_3 + r_4 + r_5 + r_6\]
Подставляя значения сопротивлений, получаем:
\[R_{\text{общ}} = 15 \, \text{Ом} + 30 \, \text{Ом} + 10 \, \text{Ом} + 20 \, \text{Ом} + 3 \, \text{Ом} + 24 \, \text{Ом} = 102 \, \text{Ом}\]
Теперь, используя закон Ома, можем рассчитать ток \(I\) в цепи, распределенный по всем отрезкам цепи. Подставляя значение напряжения \(U = 120 \, \text{В}\) и общее сопротивление \(R_{\text{общ}} = 102 \, \text{Ом}\) в формулу, получаем:
\[I = \frac{U}{R_{\text{общ}}}\]
\[I = \frac{120 \, \text{В}}{102 \, \text{Ом}} \approx 1.18 \, \text{А}\]
Теперь мы можем рассчитать значения тока в каждом отрезке цепи, используя снова закон Ома:
\[I_1 = \frac{U}{r_1}\]
\[I_2 = \frac{U}{r_2}\]
\[I_3 = \frac{U}{r_3}\]
\[I_4 = \frac{U}{r_4}\]
\[I_5 = \frac{U}{r_5}\]
\[I_6 = \frac{U}{r_6}\]
Подставляя значения \(U = 120 \, \text{В}\) и соответствующие значения сопротивлений, получаем:
\[I_1 = \frac{120 \, \text{В}}{15 \, \text{Ом}} = 8 \, \text{А}\]
\[I_2 = \frac{120 \, \text{В}}{30 \, \text{Ом}} = 4 \, \text{А}\]
\[I_3 = \frac{120 \, \text{В}}{10 \, \text{Ом}} = 12 \, \text{А}\]
\[I_4 = \frac{120 \, \text{В}}{20 \, \text{Ом}} = 6 \, \text{А}\]
\[I_5 = \frac{120 \, \text{В}}{3 \, \text{Ом}} \approx 40 \, \text{А}\]
\[I_6 = \frac{120 \, \text{В}}{24 \, \text{Ом}} = 5 \, \text{А}\]
Таким образом, значения тока в каждом отрезке цепи следующие:
\(I_1 = 8 \, \text{А}\) (отрезок сопротивления \(r_1 = 15 \, \text{Ом}\))
\(I_2 = 4 \, \text{А}\) (отрезок сопротивления \(r_2 = 30 \, \text{Ом}\))
\(I_3 = 12 \, \text{А}\) (отрезок сопротивления \(r_3 = 10 \, \text{Ом}\))
\(I_4 = 6 \, \text{А}\) (отрезок сопротивления \(r_4 = 20 \, \text{Ом}\))
\(I_5 \approx 40 \, \text{А}\) (отрезок сопротивления \(r_5 = 3 \, \text{Ом}\))
\(I_6 = 5 \, \text{А}\) (отрезок сопротивления \(r_6 = 24 \, \text{Ом}\))
Теперь составим баланс мощностей в цепи. Мощность в цепи можно рассчитать по формуле \(P = I \cdot U\), где \(P\) - мощность, \(I\) - ток и \(U\) - напряжение.
Общая мощность в цепи равна:
\[P_{\text{общ}} = I \cdot U = 1.18 \, \text{А} \cdot 120 \, \text{В} = 141.6 \, \text{Вт}\]
Мощности в каждом отрезке цепи:
\[P_1 = I_1 \cdot U = 8 \, \text{А} \cdot 120 \, \text{В} = 960 \, \text{Вт}\]
\[P_2 = I_2 \cdot U = 4 \, \text{А} \cdot 120 \, \text{В} = 480 \, \text{Вт}\]
\[P_3 = I_3 \cdot U = 12 \, \text{А} \cdot 120 \, \text{В} = 1440 \, \text{Вт}\]
\[P_4 = I_4 \cdot U = 6 \, \text{А} \cdot 120 \, \text{В} = 720 \, \text{Вт}\]
\[P_5 = I_5 \cdot U = 40 \, \text{А} \cdot 120 \, \text{В} = 4800 \, \text{Вт}\]
\[P_6 = I_6 \cdot U = 5 \, \text{А} \cdot 120 \, \text{В} = 600 \, \text{Вт}\]
Контрольная проверка мощностей:
\[P_{\text{общ}} = P_1 + P_2 + P_3 + P_4 + P_5 + P_6\]
\[141.6 \, \text{Вт} = 960 \, \text{Вт} + 480 \, \text{Вт} + 1440 \, \text{Вт} + 720 \, \text{Вт} + 4800 \, \text{Вт} + 600 \, \text{Вт}\]
Таким образом, баланс мощностей в цепи соблюдается, и сумма мощностей в каждом отрезке равна общей мощности в цепи.
Для начала, мы можем рассчитать общее сопротивление цепи путем суммирования всех сопротивлений в цепи:
\[R_{\text{общ}} = r_1 + r_2 + r_3 + r_4 + r_5 + r_6\]
Подставляя значения сопротивлений, получаем:
\[R_{\text{общ}} = 15 \, \text{Ом} + 30 \, \text{Ом} + 10 \, \text{Ом} + 20 \, \text{Ом} + 3 \, \text{Ом} + 24 \, \text{Ом} = 102 \, \text{Ом}\]
Теперь, используя закон Ома, можем рассчитать ток \(I\) в цепи, распределенный по всем отрезкам цепи. Подставляя значение напряжения \(U = 120 \, \text{В}\) и общее сопротивление \(R_{\text{общ}} = 102 \, \text{Ом}\) в формулу, получаем:
\[I = \frac{U}{R_{\text{общ}}}\]
\[I = \frac{120 \, \text{В}}{102 \, \text{Ом}} \approx 1.18 \, \text{А}\]
Теперь мы можем рассчитать значения тока в каждом отрезке цепи, используя снова закон Ома:
\[I_1 = \frac{U}{r_1}\]
\[I_2 = \frac{U}{r_2}\]
\[I_3 = \frac{U}{r_3}\]
\[I_4 = \frac{U}{r_4}\]
\[I_5 = \frac{U}{r_5}\]
\[I_6 = \frac{U}{r_6}\]
Подставляя значения \(U = 120 \, \text{В}\) и соответствующие значения сопротивлений, получаем:
\[I_1 = \frac{120 \, \text{В}}{15 \, \text{Ом}} = 8 \, \text{А}\]
\[I_2 = \frac{120 \, \text{В}}{30 \, \text{Ом}} = 4 \, \text{А}\]
\[I_3 = \frac{120 \, \text{В}}{10 \, \text{Ом}} = 12 \, \text{А}\]
\[I_4 = \frac{120 \, \text{В}}{20 \, \text{Ом}} = 6 \, \text{А}\]
\[I_5 = \frac{120 \, \text{В}}{3 \, \text{Ом}} \approx 40 \, \text{А}\]
\[I_6 = \frac{120 \, \text{В}}{24 \, \text{Ом}} = 5 \, \text{А}\]
Таким образом, значения тока в каждом отрезке цепи следующие:
\(I_1 = 8 \, \text{А}\) (отрезок сопротивления \(r_1 = 15 \, \text{Ом}\))
\(I_2 = 4 \, \text{А}\) (отрезок сопротивления \(r_2 = 30 \, \text{Ом}\))
\(I_3 = 12 \, \text{А}\) (отрезок сопротивления \(r_3 = 10 \, \text{Ом}\))
\(I_4 = 6 \, \text{А}\) (отрезок сопротивления \(r_4 = 20 \, \text{Ом}\))
\(I_5 \approx 40 \, \text{А}\) (отрезок сопротивления \(r_5 = 3 \, \text{Ом}\))
\(I_6 = 5 \, \text{А}\) (отрезок сопротивления \(r_6 = 24 \, \text{Ом}\))
Теперь составим баланс мощностей в цепи. Мощность в цепи можно рассчитать по формуле \(P = I \cdot U\), где \(P\) - мощность, \(I\) - ток и \(U\) - напряжение.
Общая мощность в цепи равна:
\[P_{\text{общ}} = I \cdot U = 1.18 \, \text{А} \cdot 120 \, \text{В} = 141.6 \, \text{Вт}\]
Мощности в каждом отрезке цепи:
\[P_1 = I_1 \cdot U = 8 \, \text{А} \cdot 120 \, \text{В} = 960 \, \text{Вт}\]
\[P_2 = I_2 \cdot U = 4 \, \text{А} \cdot 120 \, \text{В} = 480 \, \text{Вт}\]
\[P_3 = I_3 \cdot U = 12 \, \text{А} \cdot 120 \, \text{В} = 1440 \, \text{Вт}\]
\[P_4 = I_4 \cdot U = 6 \, \text{А} \cdot 120 \, \text{В} = 720 \, \text{Вт}\]
\[P_5 = I_5 \cdot U = 40 \, \text{А} \cdot 120 \, \text{В} = 4800 \, \text{Вт}\]
\[P_6 = I_6 \cdot U = 5 \, \text{А} \cdot 120 \, \text{В} = 600 \, \text{Вт}\]
Контрольная проверка мощностей:
\[P_{\text{общ}} = P_1 + P_2 + P_3 + P_4 + P_5 + P_6\]
\[141.6 \, \text{Вт} = 960 \, \text{Вт} + 480 \, \text{Вт} + 1440 \, \text{Вт} + 720 \, \text{Вт} + 4800 \, \text{Вт} + 600 \, \text{Вт}\]
Таким образом, баланс мощностей в цепи соблюдается, и сумма мощностей в каждом отрезке равна общей мощности в цепи.
Знаешь ответ?