Определите значения токов, протекающих через резисторы в данной цепи, изображенной на рисунке. Укажите значения токов через резисторы с сопротивлениями 80 Ом, 40 Ом, 50 Ом, 25 Ом, 75 Ом в миллиамперах. Округлите значения до целых чисел. Впишите значения токов в соответствующие поля ответов.
Evgeniya
Хорошо, чтобы решить эту задачу, нам понадобится применить законы Кирхгофа и закон Ома. Давайте рассмотрим каждый шаг по очереди.
1. Сначала составим уравнения для каждого узла цепи, исходя из закона сохранения заряда. Давайте назовем верхний левый узел A, верхний правый узел B, нижний левый узел C и нижний правый узел D.
Верхний левый узел A:
\(I_1 + I_2 = I_3\)
Верхний правый узел B:
\(I_3 + I_4 = I_5\)
Нижний левый узел C:
\(I_1 + I_5 = I_6\)
Нижний правый узел D:
\(I_4 + I_2 = I_6\)
2. Теперь мы можем использовать закон Ома для выражения силы тока через каждый резистор. Закон Ома гласит: \(U = R \cdot I\), где U - напряжение, R - сопротивление и I - сила тока.
Для резистора с сопротивлением 80 Ом:
\(I_1 = \frac{U_1}{80}\)
Для резистора с сопротивлением 40 Ом:
\(I_2 = \frac{U_2}{40}\)
Для резистора с сопротивлением 50 Ом:
\(I_3 = \frac{U_1}{50}\)
Для резистора с сопротивлением 25 Ом:
\(I_4 = \frac{U_2}{25}\)
Для резистора с сопротивлением 75 Ом:
\(I_5 = \frac{U_1 - U_2}{75}\)
3. Мы также можем использовать закон Ома для выражения напряжения через источники питания. Закон Ома в этом случае будет иметь вид: \(I = \frac{U}{R}\), где I - сила тока, U - напряжение и R - сопротивление.
Для источника питания с напряжением 12 В и сопротивлением 30 Ом:
\(I_1 + I_4 = \frac{12}{30}\)
Для источника питания с напряжением 15 В и сопротивлением 60 Ом:
\(I_2 + I_5 = \frac{15}{60}\)
4. Теперь у нас есть система уравнений, которую мы можем решить методом замещения или методом Крамера, чтобы найти значения токов. Я воспользуюсь методом Крамера.
Приведу полученную систему уравнений:
1. \(I_1 + I_2 = I_3\)
2. \(I_3 + I_4 = I_5\)
3. \(I_1 + I_5 = I_6\)
4. \(I_4 + I_2 = I_6\)
5. \(I_1 + I_4 = \frac{12}{30}\)
6. \(I_2 + I_5 = \frac{15}{60}\)
Решая эту систему уравнений, мы найдем значения токов через резисторы с заданными сопротивлениями.
Теперь давайте решим систему уравнений.
1. Сначала составим уравнения для каждого узла цепи, исходя из закона сохранения заряда. Давайте назовем верхний левый узел A, верхний правый узел B, нижний левый узел C и нижний правый узел D.
Верхний левый узел A:
\(I_1 + I_2 = I_3\)
Верхний правый узел B:
\(I_3 + I_4 = I_5\)
Нижний левый узел C:
\(I_1 + I_5 = I_6\)
Нижний правый узел D:
\(I_4 + I_2 = I_6\)
2. Теперь мы можем использовать закон Ома для выражения силы тока через каждый резистор. Закон Ома гласит: \(U = R \cdot I\), где U - напряжение, R - сопротивление и I - сила тока.
Для резистора с сопротивлением 80 Ом:
\(I_1 = \frac{U_1}{80}\)
Для резистора с сопротивлением 40 Ом:
\(I_2 = \frac{U_2}{40}\)
Для резистора с сопротивлением 50 Ом:
\(I_3 = \frac{U_1}{50}\)
Для резистора с сопротивлением 25 Ом:
\(I_4 = \frac{U_2}{25}\)
Для резистора с сопротивлением 75 Ом:
\(I_5 = \frac{U_1 - U_2}{75}\)
3. Мы также можем использовать закон Ома для выражения напряжения через источники питания. Закон Ома в этом случае будет иметь вид: \(I = \frac{U}{R}\), где I - сила тока, U - напряжение и R - сопротивление.
Для источника питания с напряжением 12 В и сопротивлением 30 Ом:
\(I_1 + I_4 = \frac{12}{30}\)
Для источника питания с напряжением 15 В и сопротивлением 60 Ом:
\(I_2 + I_5 = \frac{15}{60}\)
4. Теперь у нас есть система уравнений, которую мы можем решить методом замещения или методом Крамера, чтобы найти значения токов. Я воспользуюсь методом Крамера.
Приведу полученную систему уравнений:
1. \(I_1 + I_2 = I_3\)
2. \(I_3 + I_4 = I_5\)
3. \(I_1 + I_5 = I_6\)
4. \(I_4 + I_2 = I_6\)
5. \(I_1 + I_4 = \frac{12}{30}\)
6. \(I_2 + I_5 = \frac{15}{60}\)
Решая эту систему уравнений, мы найдем значения токов через резисторы с заданными сопротивлениями.
Теперь давайте решим систему уравнений.
Знаешь ответ?