Какова величина тока, который проходит через сопротивление и через источники в замкнутой цепи, состоящей из двух параллельно соединенных источников с эдс 2 и 1,8 В и внутренним сопротивлением 50 мОм каждый, а также сопротивления 2 Ом?
Zagadochnyy_Ubiyca
Для решения данной задачи нам необходимо применить закон Ома, закон параллельного соединения источников и формулу для вычисления силы тока.
Вначале рассмотрим закон Ома, который гласит, что сила тока \(I\) в цепи равна отношению напряжения \(U\) к сопротивлению \(R\):
\[I = \frac{U}{R}\]
Теперь применим закон параллельного соединения источников. Если ветви цепи соединены параллельно, то напряжение на каждой из них будет одинаковым, а силы тока складываются:
\[I_{\text{общ}} = I_1 + I_2\]
Также, при применении закона Ома к источникам появляется поправочный член в виде внутреннего сопротивления источника. То есть, с учетом сопротивления источника, формула для силы тока будет выглядеть следующим образом:
\[I = \frac{U}{R + r}\]
Где \(r\) - внутреннее сопротивление источника.
Теперь рассмотрим заданную замкнутую цепь:
\[
\begin{array}{l}
\text{Источник 1:} U_1 = 2 \text{ В}, \enspace r_1 = 50 \text{ мОм} = 0.05 \text{ Ом}\\
\text{Источник 2:} U_2 = 1.8 \text{ В}, \enspace r_2 = 50 \text{ мОм} = 0.05 \text{ Ом}\\
\end{array}
\]
И общее сопротивление цепи, обозначим его как \(R_{\text{общ}}\). Для нахождения \(R_{\text{общ}}\) воспользуемся формулой для сопротивления параллельного соединения резисторов:
\[\frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}\]
\[\frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{1}{0.05} + \frac{1}{0.05}\]
\[\frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{2}{0.05}\]
\[\frac{1}{R_{\text{общ}}} = 40\]
\[R_{\text{общ}} = \frac{1}{40} = 0.025 \text{ Ом}\]
Теперь, подставим полученные значения в формулу для силы тока для каждого источника:
\[I_1 = \frac{U_1}{R_{\text{общ}} + r_1} = \frac{2}{0.025 + 0.05} = \frac{2}{0.075} = \frac{40}{3} \approx 13.33 \text{ А}\]
\[I_2 = \frac{U_2}{R_{\text{общ}} + r_2} = \frac{1.8}{0.025 + 0.05} = \frac{1.8}{0.075} = \frac{36}{3} = 12 \text{ А}\]
И, наконец, найдем общую силу тока в цепи:
\[I_{\text{общ}} = I_1 + I_2 = 13.33 + 12 = 25.33 \text{ А}\]
Таким образом, величина тока, который проходит через сопротивление и через источники в данной замкнутой цепи, составляет 25.33 Ампера.
Вначале рассмотрим закон Ома, который гласит, что сила тока \(I\) в цепи равна отношению напряжения \(U\) к сопротивлению \(R\):
\[I = \frac{U}{R}\]
Теперь применим закон параллельного соединения источников. Если ветви цепи соединены параллельно, то напряжение на каждой из них будет одинаковым, а силы тока складываются:
\[I_{\text{общ}} = I_1 + I_2\]
Также, при применении закона Ома к источникам появляется поправочный член в виде внутреннего сопротивления источника. То есть, с учетом сопротивления источника, формула для силы тока будет выглядеть следующим образом:
\[I = \frac{U}{R + r}\]
Где \(r\) - внутреннее сопротивление источника.
Теперь рассмотрим заданную замкнутую цепь:
\[
\begin{array}{l}
\text{Источник 1:} U_1 = 2 \text{ В}, \enspace r_1 = 50 \text{ мОм} = 0.05 \text{ Ом}\\
\text{Источник 2:} U_2 = 1.8 \text{ В}, \enspace r_2 = 50 \text{ мОм} = 0.05 \text{ Ом}\\
\end{array}
\]
И общее сопротивление цепи, обозначим его как \(R_{\text{общ}}\). Для нахождения \(R_{\text{общ}}\) воспользуемся формулой для сопротивления параллельного соединения резисторов:
\[\frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}\]
\[\frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{1}{0.05} + \frac{1}{0.05}\]
\[\frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{2}{0.05}\]
\[\frac{1}{R_{\text{общ}}} = 40\]
\[R_{\text{общ}} = \frac{1}{40} = 0.025 \text{ Ом}\]
Теперь, подставим полученные значения в формулу для силы тока для каждого источника:
\[I_1 = \frac{U_1}{R_{\text{общ}} + r_1} = \frac{2}{0.025 + 0.05} = \frac{2}{0.075} = \frac{40}{3} \approx 13.33 \text{ А}\]
\[I_2 = \frac{U_2}{R_{\text{общ}} + r_2} = \frac{1.8}{0.025 + 0.05} = \frac{1.8}{0.075} = \frac{36}{3} = 12 \text{ А}\]
И, наконец, найдем общую силу тока в цепи:
\[I_{\text{общ}} = I_1 + I_2 = 13.33 + 12 = 25.33 \text{ А}\]
Таким образом, величина тока, который проходит через сопротивление и через источники в данной замкнутой цепи, составляет 25.33 Ампера.
Знаешь ответ?