Яка кількість електричного струму протікає в колі, якщо перший резистор має опір 2 Ом, другий - 3 Ом, третій і четвертий - 4 Ом, а п"ятий - 0,8 Ом? Які значення показує вольтметр?
Solnechnaya_Raduga
Для решения этой задачи нам понадобятся законы Ома и правило параллельного соединения резисторов. Давайте начнем с расчета общего сопротивления всего кола.
В коле первый резистор имеет сопротивление \(R_1 = 2\) Ом, второй - \(R_2 = 3\) Ом, третий и четвертый - \(R_3 = R_4 = 4\) Ом, а пятый - \(R_5 = 0.8\) Ом.
Формула для расчета общего сопротивления параллельного соединения резисторов выглядит следующим образом:
\[\frac{1}{R_\text{общ}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + \frac{1}{R_4} + \frac{1}{R_5}\]
Подставляя значения сопротивлений, получим:
\[\frac{1}{R_\text{общ}} = \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \frac{1}{4} + \frac{1}{4} + \frac{1}{0.8}\]
Теперь найдем общее сопротивление \(R_\text{общ}\):
\[\frac{1}{R_\text{общ}} = \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \frac{1}{4} + \frac{1}{4} + \frac{1}{0.8}\]
Суммируя дроби, получим:
\[\frac{1}{R_\text{общ}} = \frac{2}{4} + \frac{1}{4} + \frac{1}{4} + \frac{5}{4} + \frac{4}{5}\]
\[\frac{1}{R_\text{общ}} = \frac{13}{4}\]
Инвертируя обе части уравнения, получим:
\[R_\text{общ} = \frac{4}{13}\]
Теперь, когда у нас есть общее сопротивление \(R_\text{общ}\), мы можем найти силу тока, протекающего через коло, с помощью закона Ома:
\[I = \frac{U}{R_\text{общ}}\]
Для расчета силы тока нам также нужно знать значение напряжения \(U\). Поскольку этой информации в задаче нет, мы не сможем найти точное значение силы тока. Однако, мы можем продемонстрировать, как можно найти значение напряжения, используя полученное общее сопротивление.
Пусть \(V_1\), \(V_2\), \(V_3\), \(V_4\) и \(V_5\) - значения показаний вольтметра на каждом резисторе соответственно.
Если сопротивление \(R_\text{общ}\) известно, то с помощью закона Ома можно найти силу тока через коло, используя уравнение:
\[I = \frac{U}{R_\text{общ}}\]
Подставив значение общего сопротивления, получим:
\[I = \frac{U}{\frac{4}{13}}\]
Сокращая дробь, получим:
\[I = \frac{13U}{4}\]
Теперь, зная силу тока \(I\), можно найти значение напряжения на каждом резисторе, используя закон Ома для каждого резистора:
\[V_1 = I \cdot R_1 = \frac{13U}{4} \cdot 2\]
\[V_2 = I \cdot R_2 = \frac{13U}{4} \cdot 3\]
\[V_3 = I \cdot R_3 = \frac{13U}{4} \cdot 4\]
\[V_4 = I \cdot R_4 = \frac{13U}{4} \cdot 4\]
\[V_5 = I \cdot R_5 = \frac{13U}{4} \cdot 0.8\]
Таким образом, показания вольтметра будут:
\[V_1 = \frac{13U}{2}\]
\[V_2 = \frac{39U}{4}\]
\[V_3 = \frac{52U}{4}\]
\[V_4 = \frac{52U}{4}\]
\[V_5 = \frac{13U}{5}\]
Помните, что точные значения показаний вольтметра (\(V_1\), \(V_2\), \(V_3\), \(V_4\) и \(V_5\)) зависят от значения напряжения \(U\), которое не дано в условии задачи. Если вам известно значение напряжения, вы сможете вычислить конкретные числа.
В коле первый резистор имеет сопротивление \(R_1 = 2\) Ом, второй - \(R_2 = 3\) Ом, третий и четвертый - \(R_3 = R_4 = 4\) Ом, а пятый - \(R_5 = 0.8\) Ом.
Формула для расчета общего сопротивления параллельного соединения резисторов выглядит следующим образом:
\[\frac{1}{R_\text{общ}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + \frac{1}{R_4} + \frac{1}{R_5}\]
Подставляя значения сопротивлений, получим:
\[\frac{1}{R_\text{общ}} = \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \frac{1}{4} + \frac{1}{4} + \frac{1}{0.8}\]
Теперь найдем общее сопротивление \(R_\text{общ}\):
\[\frac{1}{R_\text{общ}} = \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \frac{1}{4} + \frac{1}{4} + \frac{1}{0.8}\]
Суммируя дроби, получим:
\[\frac{1}{R_\text{общ}} = \frac{2}{4} + \frac{1}{4} + \frac{1}{4} + \frac{5}{4} + \frac{4}{5}\]
\[\frac{1}{R_\text{общ}} = \frac{13}{4}\]
Инвертируя обе части уравнения, получим:
\[R_\text{общ} = \frac{4}{13}\]
Теперь, когда у нас есть общее сопротивление \(R_\text{общ}\), мы можем найти силу тока, протекающего через коло, с помощью закона Ома:
\[I = \frac{U}{R_\text{общ}}\]
Для расчета силы тока нам также нужно знать значение напряжения \(U\). Поскольку этой информации в задаче нет, мы не сможем найти точное значение силы тока. Однако, мы можем продемонстрировать, как можно найти значение напряжения, используя полученное общее сопротивление.
Пусть \(V_1\), \(V_2\), \(V_3\), \(V_4\) и \(V_5\) - значения показаний вольтметра на каждом резисторе соответственно.
Если сопротивление \(R_\text{общ}\) известно, то с помощью закона Ома можно найти силу тока через коло, используя уравнение:
\[I = \frac{U}{R_\text{общ}}\]
Подставив значение общего сопротивления, получим:
\[I = \frac{U}{\frac{4}{13}}\]
Сокращая дробь, получим:
\[I = \frac{13U}{4}\]
Теперь, зная силу тока \(I\), можно найти значение напряжения на каждом резисторе, используя закон Ома для каждого резистора:
\[V_1 = I \cdot R_1 = \frac{13U}{4} \cdot 2\]
\[V_2 = I \cdot R_2 = \frac{13U}{4} \cdot 3\]
\[V_3 = I \cdot R_3 = \frac{13U}{4} \cdot 4\]
\[V_4 = I \cdot R_4 = \frac{13U}{4} \cdot 4\]
\[V_5 = I \cdot R_5 = \frac{13U}{4} \cdot 0.8\]
Таким образом, показания вольтметра будут:
\[V_1 = \frac{13U}{2}\]
\[V_2 = \frac{39U}{4}\]
\[V_3 = \frac{52U}{4}\]
\[V_4 = \frac{52U}{4}\]
\[V_5 = \frac{13U}{5}\]
Помните, что точные значения показаний вольтметра (\(V_1\), \(V_2\), \(V_3\), \(V_4\) и \(V_5\)) зависят от значения напряжения \(U\), которое не дано в условии задачи. Если вам известно значение напряжения, вы сможете вычислить конкретные числа.
Знаешь ответ?