Какое значение второго сопротивления в параллельной цепи необходимо, если один из проводников имеет сопротивление 4 Ом, а ток в неразветвленной части цепи составляет 2 А? При этом, известно, что напряжение на концах цепи равно 4,8 В.
Misticheskiy_Zhrec
Для решения этой задачи, нам необходимо использовать законы параллельных цепей. В параллельной цепи сумма обратных величин сопротивлений равна обратной величине эквивалентного сопротивления цепи.
Первый проводник имеет сопротивление 4 Ом. Пусть второй проводник имеет сопротивление \(R_2\) Ом.
Так как проводники соединены параллельно, то эквивалентное сопротивление цепи будет равно:
\[
\frac{1}{R_{\text{экв}}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}
\]
Подставим известные значения:
\[
\frac{1}{R_{\text{экв}}} = \frac{1}{4 \, \text{Ом}} + \frac{1}{R_2}
\]
Далее нужно найти эквивалентное сопротивление параллельной цепи. Для этого возьмём обратную величину от обоих сторон уравнения:
\[
R_{\text{экв}} = \frac{1}{\frac{1}{4 \, \text{Ом}} + \frac{1}{R_2}}
\]
Теперь, чтобы найти значение второго сопротивления, подставим известные значения в уравнение. У нас также дано, что ток в неразветвленной части цепи составляет 2 А, а напряжение на концах цепи равно \(U\).
С использованием закона Ома \(U = I \cdot R\), мы можем найти значение напряжения на концах цепи:
\[
U = I \cdot R_{\text{экв}} = 2 \, \text{А} \cdot R_{\text{экв}}
\]
Теперь, мы можем решить это уравнение относительно \(R_2\):
\[
\frac{1}{\frac{1}{4 \, \text{Ом}} + \frac{1}{R_2}} = 2 \, \text{А} \cdot R_{\text{экв}}
\]
Осталось только решить это уравнение:
\[
\frac{1}{\frac{1}{4 \, \text{Ом}} + \frac{1}{R_2}} = 2 \, \text{А} \cdot \frac{1}{\frac{1}{4 \, \text{Ом}} + \frac{1}{R_2}}
\]
Проще всего избавиться от менее удобной дроби приведением к общему знаменателю:
\[
\frac{1}{\frac{4 \, \text{Ом} + R_2}{4 \, \text{Ом} \cdot R_2}} = \frac{2 \, \text{А}}{\frac{4 \, \text{Ом} + R_2}{4 \, \text{Ом} \cdot R_2}}
\]
Теперь, чтобы двигаться дальше, упростим оба выражения:
\[
\frac{4 \, \text{Ом} \cdot R_2}{4 \, \text{Ом} + R_2} = \frac{8 \, \text{Ом} \cdot R_2}{4 \, \text{Ом} + R_2}
\]
Мы можем удалить общий множитель, так как знаменатель будет одинаковым:
\[
4 \, \text{Ом} \cdot R_2 = 8 \, \text{Ом} \cdot R_2
\]
Таким образом, мы видим, что значение второго сопротивления \(R_2\) не имеет значения, так как оно сокращается и не влияет на итоговое значение эквивалентного сопротивления.
Ответ: Значение второго сопротивления \(R_2\) не имеет значения.
Первый проводник имеет сопротивление 4 Ом. Пусть второй проводник имеет сопротивление \(R_2\) Ом.
Так как проводники соединены параллельно, то эквивалентное сопротивление цепи будет равно:
\[
\frac{1}{R_{\text{экв}}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}
\]
Подставим известные значения:
\[
\frac{1}{R_{\text{экв}}} = \frac{1}{4 \, \text{Ом}} + \frac{1}{R_2}
\]
Далее нужно найти эквивалентное сопротивление параллельной цепи. Для этого возьмём обратную величину от обоих сторон уравнения:
\[
R_{\text{экв}} = \frac{1}{\frac{1}{4 \, \text{Ом}} + \frac{1}{R_2}}
\]
Теперь, чтобы найти значение второго сопротивления, подставим известные значения в уравнение. У нас также дано, что ток в неразветвленной части цепи составляет 2 А, а напряжение на концах цепи равно \(U\).
С использованием закона Ома \(U = I \cdot R\), мы можем найти значение напряжения на концах цепи:
\[
U = I \cdot R_{\text{экв}} = 2 \, \text{А} \cdot R_{\text{экв}}
\]
Теперь, мы можем решить это уравнение относительно \(R_2\):
\[
\frac{1}{\frac{1}{4 \, \text{Ом}} + \frac{1}{R_2}} = 2 \, \text{А} \cdot R_{\text{экв}}
\]
Осталось только решить это уравнение:
\[
\frac{1}{\frac{1}{4 \, \text{Ом}} + \frac{1}{R_2}} = 2 \, \text{А} \cdot \frac{1}{\frac{1}{4 \, \text{Ом}} + \frac{1}{R_2}}
\]
Проще всего избавиться от менее удобной дроби приведением к общему знаменателю:
\[
\frac{1}{\frac{4 \, \text{Ом} + R_2}{4 \, \text{Ом} \cdot R_2}} = \frac{2 \, \text{А}}{\frac{4 \, \text{Ом} + R_2}{4 \, \text{Ом} \cdot R_2}}
\]
Теперь, чтобы двигаться дальше, упростим оба выражения:
\[
\frac{4 \, \text{Ом} \cdot R_2}{4 \, \text{Ом} + R_2} = \frac{8 \, \text{Ом} \cdot R_2}{4 \, \text{Ом} + R_2}
\]
Мы можем удалить общий множитель, так как знаменатель будет одинаковым:
\[
4 \, \text{Ом} \cdot R_2 = 8 \, \text{Ом} \cdot R_2
\]
Таким образом, мы видим, что значение второго сопротивления \(R_2\) не имеет значения, так как оно сокращается и не влияет на итоговое значение эквивалентного сопротивления.
Ответ: Значение второго сопротивления \(R_2\) не имеет значения.
Знаешь ответ?