Какова величина напряжения на каждом резисторе в цепи, если известно, что напряжение на зажимах составляет 150 В, эквивалентное сопротивление равно 30 Ом, а сопротивление резисторов R1 и R2 составляет соответственно 15 Ом и 2 Ом? Каково сопротивление R3 и ток в цепи?
Morskoy_Plyazh
Для решения этой задачи, мы можем воспользоваться законом Ома и законом Кирхгофа.
Сначала найдем суммарное сопротивление R1 и R2. По формуле для сопротивления двух резисторов, соединенных последовательно, мы можем сложить их сопротивления:
\[ R_{\text{сум}} = R1 + R2 \]
\[ R_{\text{сум}} = 15 \, \text{Ом} + 2 \, \text{Ом} = 17 \, \text{Ом} \]
Суммарное сопротивление R1 и R2 равно 17 Ом.
Затем, для нахождения сопротивления R3, воспользуемся формулой для сопротивления параллельного соединения двух резисторов:
\[ \frac{1}{R_{\text{пар}}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} \]
\[ \frac{1}{R_{\text{пар}}} = \frac{1}{15 \, \text{Ом}} + \frac{1}{2 \, \text{Ом}} \]
\[ \frac{1}{R_{\text{пар}}} = \frac{2}{30 \, \text{Ом}} + \frac{15}{30 \, \text{Ом}} \]
\[ \frac{1}{R_{\text{пар}}} = \frac{17}{30 \, \text{Ом}} \]
Теперь найдем сопротивление R3, взяв обратное значение от \( R_{\text{пар}} \):
\[ R_{3} = \frac{30 \, \text{Ом}}{17} \approx 1.76 \, \text{Ом} \]
Таким образом, сопротивление R3 составляет около 1.76 Ом.
Теперь мы можем использовать закон Ома, чтобы найти ток в цепи. По формуле:
\[ I = \frac{U}{R_{\text{экв}}} \]
\[ I = \frac{150 \, \text{В}}{30 \, \text{Ом}} \]
\[ I \approx 5 \, \text{А} \]
Таким образом, ток в цепи равен приблизительно 5 А.
Теперь, чтобы найти напряжение на каждом резисторе, мы можем воспользоваться законом Ома:
\[ U_{R1} = I \times R_{1} \]
\[ U_{R1} \approx 5 \, \text{А} \times 15 \, \text{Ом} \]
\[ U_{R1} \approx 75 \, \text{В} \]
\[ U_{R2} = I \times R_{2} \]
\[ U_{R2} \approx 5 \, \text{А} \times 2 \, \text{Ом} \]
\[ U_{R2} \approx 10 \, \text{В} \]
\[ U_{R3} = I \times R_{3} \]
\[ U_{R3} \approx 5 \, \text{А} \times 1.76 \, \text{Ом} \]
\[ U_{R3} \approx 8.8 \, \text{В} \]
Таким образом, напряжение на резисторе R1 составляет около 75 В, на резисторе R2 - около 10 В, а на резисторе R3 - около 8.8 В.
Я надеюсь, что это подробное объяснение помогло вам понять, как был решен вопрос.
Сначала найдем суммарное сопротивление R1 и R2. По формуле для сопротивления двух резисторов, соединенных последовательно, мы можем сложить их сопротивления:
\[ R_{\text{сум}} = R1 + R2 \]
\[ R_{\text{сум}} = 15 \, \text{Ом} + 2 \, \text{Ом} = 17 \, \text{Ом} \]
Суммарное сопротивление R1 и R2 равно 17 Ом.
Затем, для нахождения сопротивления R3, воспользуемся формулой для сопротивления параллельного соединения двух резисторов:
\[ \frac{1}{R_{\text{пар}}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} \]
\[ \frac{1}{R_{\text{пар}}} = \frac{1}{15 \, \text{Ом}} + \frac{1}{2 \, \text{Ом}} \]
\[ \frac{1}{R_{\text{пар}}} = \frac{2}{30 \, \text{Ом}} + \frac{15}{30 \, \text{Ом}} \]
\[ \frac{1}{R_{\text{пар}}} = \frac{17}{30 \, \text{Ом}} \]
Теперь найдем сопротивление R3, взяв обратное значение от \( R_{\text{пар}} \):
\[ R_{3} = \frac{30 \, \text{Ом}}{17} \approx 1.76 \, \text{Ом} \]
Таким образом, сопротивление R3 составляет около 1.76 Ом.
Теперь мы можем использовать закон Ома, чтобы найти ток в цепи. По формуле:
\[ I = \frac{U}{R_{\text{экв}}} \]
\[ I = \frac{150 \, \text{В}}{30 \, \text{Ом}} \]
\[ I \approx 5 \, \text{А} \]
Таким образом, ток в цепи равен приблизительно 5 А.
Теперь, чтобы найти напряжение на каждом резисторе, мы можем воспользоваться законом Ома:
\[ U_{R1} = I \times R_{1} \]
\[ U_{R1} \approx 5 \, \text{А} \times 15 \, \text{Ом} \]
\[ U_{R1} \approx 75 \, \text{В} \]
\[ U_{R2} = I \times R_{2} \]
\[ U_{R2} \approx 5 \, \text{А} \times 2 \, \text{Ом} \]
\[ U_{R2} \approx 10 \, \text{В} \]
\[ U_{R3} = I \times R_{3} \]
\[ U_{R3} \approx 5 \, \text{А} \times 1.76 \, \text{Ом} \]
\[ U_{R3} \approx 8.8 \, \text{В} \]
Таким образом, напряжение на резисторе R1 составляет около 75 В, на резисторе R2 - около 10 В, а на резисторе R3 - около 8.8 В.
Я надеюсь, что это подробное объяснение помогло вам понять, как был решен вопрос.
Знаешь ответ?