Каково значение внутреннего сопротивления источника напряжения, если три одинаковых резистора сопротивлением 30 Ом каждый подключены к источнику постоянного напряжения, первый - последовательно, а второй - параллельно, и показания идеального амперметра (см. рисунок) различаются в 3 раза?
Сирень
Данная задача связана с электрическими цепями и внутренним сопротивлением источника напряжения. Для решения задачи нам понадобятся законы Кирхгофа и формулы для расчета сопротивлений цепей.
Первым шагом рассмотрим схему подключения резисторов:
____________
| |
| R1 = 30 |
|____________|
|
|
__|__
| |
___|_R2_|___
| |
|__R3 = 30__|
|
|
Здесь R1, R2 и R3 - это резисторы.
Из задачи нам известно, что первый резистор (R1) подключен последовательно к источнику напряжения, а второй резистор (R2) - параллельно.
Поскольку значения идеального амперметра различаются в 3 раза, можно сделать вывод, что токи, проходящие через R1 и R2, будут различаться в 3 раза.
Приступим к решению.
1. Рассчитаем эквивалентное сопротивление цепи, когда первый резистор подключен последовательно:
В данном случае, резисторы R1 и R2 образуют серию, поэтому их сопротивление складывается:
R_серия = R1 + R2 = 30 + 30 = 60 Ом
2. Рассчитаем эквивалентное сопротивление цепи, когда второй резистор подключен параллельно:
Для расчета сопротивления параллельно подключенных резисторов используется формула:
\(\dfrac{1}{R_{параллельное}} = \sum\limits_{i=1}^n \dfrac{1}{R_i}\), где n - количество резисторов.
В данном случае, n = 2. Подставим значения:
\(\dfrac{1}{R_{параллельное}} = \dfrac{1}{R_2} + \dfrac{1}{R_3}\)
\(\dfrac{1}{R_{параллельное}} = \dfrac{1}{30} + \dfrac{1}{30}\)
\(\dfrac{1}{R_{параллельное}} = \dfrac{1}{15}\)
\(R_{параллельное} = 15\) Ом
Обратная величина сопротивления в параллельно подключенном резисторе будет равна сумме обратных величин сопротивлений резисторов, подключенных параллельно.
3. Теперь рассчитаем внутреннее сопротивление источника напряжения:
Используем формулу пересчета различных цепей для расчета внутреннего сопротивления источника напряжения. В случае с подключением резисторов последовательно и параллельно, формула будет выглядеть следующим образом:
\(R_{внут} = R_{серия} + R_{параллельное}\)
\(R_{внут} = 60 + 15\)
\(R_{внут} = 75\) Ом
Таким образом, значение внутреннего сопротивления источника напряжения равно 75 Ом.
Первым шагом рассмотрим схему подключения резисторов:
____________
| |
| R1 = 30 |
|____________|
|
|
__|__
| |
___|_R2_|___
| |
|__R3 = 30__|
|
|
Здесь R1, R2 и R3 - это резисторы.
Из задачи нам известно, что первый резистор (R1) подключен последовательно к источнику напряжения, а второй резистор (R2) - параллельно.
Поскольку значения идеального амперметра различаются в 3 раза, можно сделать вывод, что токи, проходящие через R1 и R2, будут различаться в 3 раза.
Приступим к решению.
1. Рассчитаем эквивалентное сопротивление цепи, когда первый резистор подключен последовательно:
В данном случае, резисторы R1 и R2 образуют серию, поэтому их сопротивление складывается:
R_серия = R1 + R2 = 30 + 30 = 60 Ом
2. Рассчитаем эквивалентное сопротивление цепи, когда второй резистор подключен параллельно:
Для расчета сопротивления параллельно подключенных резисторов используется формула:
\(\dfrac{1}{R_{параллельное}} = \sum\limits_{i=1}^n \dfrac{1}{R_i}\), где n - количество резисторов.
В данном случае, n = 2. Подставим значения:
\(\dfrac{1}{R_{параллельное}} = \dfrac{1}{R_2} + \dfrac{1}{R_3}\)
\(\dfrac{1}{R_{параллельное}} = \dfrac{1}{30} + \dfrac{1}{30}\)
\(\dfrac{1}{R_{параллельное}} = \dfrac{1}{15}\)
\(R_{параллельное} = 15\) Ом
Обратная величина сопротивления в параллельно подключенном резисторе будет равна сумме обратных величин сопротивлений резисторов, подключенных параллельно.
3. Теперь рассчитаем внутреннее сопротивление источника напряжения:
Используем формулу пересчета различных цепей для расчета внутреннего сопротивления источника напряжения. В случае с подключением резисторов последовательно и параллельно, формула будет выглядеть следующим образом:
\(R_{внут} = R_{серия} + R_{параллельное}\)
\(R_{внут} = 60 + 15\)
\(R_{внут} = 75\) Ом
Таким образом, значение внутреннего сопротивления источника напряжения равно 75 Ом.
Знаешь ответ?